PDC鉆頭英文:Polycrystalline Diamond Compact bit

聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭的簡稱。聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭是一款復(fù)合片外形是圓形被鑲焊在圓柱的切削具上,將切削具鑲裝在鉆頭體上,是地質(zhì)鉆探行業(yè)常用的一種鉆井工具。其實它的演變是從金剛鉆演變來的。[1]

中文名

聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭

外文名

Polycrystalline Diamond Compact bit

材質(zhì)

聚晶金剛石

定義

聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭的簡稱。是地質(zhì)鉆探行業(yè)常用的一種鉆井工具。

學(xué)科

鉆探工程

詞目

聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭

釋文

PDC鉆頭遠(yuǎn)比天然金剛石鉆頭成本低,但是只適用于軟到中硬地層。PDC鉆頭在20世紀(jì)70年代初制造和使用成功以后,得到迅速發(fā)展,它可用較低鉆壓和較高轉(zhuǎn)速,鉆頭進尺高,單位進尺成本低。中國某些油田利用金剛石聚晶復(fù)合片鑲焊在刮刀上,也獲得了良好的效果

簡介

PDC鉆頭遠(yuǎn)比天然金剛石鉆頭成本低,但是只適用于軟到中硬地層。PDC鉆頭在20世紀(jì)70年代初制造和使用成功以后,得到迅速發(fā)展,它可用較低鉆壓和較高轉(zhuǎn)速,鉆頭進尺高,單位進尺成本低。中國某些油田利用金剛石聚晶復(fù)合片鑲焊在刮刀上,也獲得了良好的效果。

材料分類

⒈胎體式PDC鉆頭

胎體式金剛石復(fù)合片(PDC)鉆頭是將金剛石復(fù)合片通過釬焊方式焊接在鉆頭胎體上的一種切削型鉆頭。胎體鉆頭用碳化鎢粉末燒結(jié)而成,用人造聚晶金剛石復(fù)合片釬焊在碳化鎢胎體上,用天然金剛石保徑。

⒉鋼體式PDC鉆頭

鋼體PDC鉆頭,是用鎳、鉻、鉬合金機械加工成形。經(jīng)過熱處理后在鉆頭體上鉆孔,將人造聚晶金剛石復(fù)合片壓入(緊配合)鉆頭體內(nèi),用柱狀碳化鎢保徑。

適用行業(yè)分類

⒈地質(zhì)勘探用復(fù)合片鉆頭

主要用于地質(zhì)勘察勘探的復(fù)合片鉆頭,適用于軟到中硬巖層,現(xiàn)在有些廠家新研發(fā)的新型復(fù)合片可以應(yīng)用到十級硬度的巖層。

⒉煤田鉆采用復(fù)合片鉆頭

主要是用于煤礦上煤層鉆探采挖。一般來講煤田的巖層相對較軟,復(fù)合片鉆頭被大量應(yīng)用,如錨桿鉆頭,三翼鉆頭等。

⒊石油勘探用復(fù)合片鉆頭

主要是應(yīng)用在油氣田的鉆采用鉆頭。目前來說,油田用復(fù)合片鉆頭是所有復(fù)合片鉆頭里面造價最高,要求最高的。可以說是復(fù)合片鉆頭里面的貴族了。

發(fā)展?fàn)顩r

近年間,PDC切削齒的質(zhì)量和類型都發(fā)生了巨大的變化。如果將20世紀(jì)80年代的齒與當(dāng)今的齒進行比較的話,差異是相當(dāng)大的。由于混合工藝與制造工藝的變化,當(dāng)今的切削齒的質(zhì)量性能要好得多,使鉆頭的抗沖蝕以及抗沖擊能力都大為提高。

工程師們還對碳化鎢基片與人造金剛石之間的界面進行了優(yōu)化,以提高切削齒的韌性。層狀金剛石工藝方面的革新也被用于提高產(chǎn)品的抗磨蝕性和熱穩(wěn)定性。

除了材料和制造工藝方面的發(fā)展以外,PDC產(chǎn)品在齒的設(shè)計技術(shù)和布齒方面也實現(xiàn)了重大的突破?,F(xiàn)在,PDC產(chǎn)品已可被用于以前所不能應(yīng)用的地區(qū),如更硬、磨蝕性更強和多變的地層。這種向新領(lǐng)域中的擴展,對金剛石(固定切削齒)鉆頭和牙輪鉆頭之間的平衡發(fā)生了很大的影響。

最初,PDC鉆頭只能被用于軟頁巖地層中,原因是硬的夾層會損壞鉆頭。但由于新技術(shù)的出現(xiàn)以及結(jié)構(gòu)的變化,目前PDC鉆頭已能夠用于鉆硬夾層和長段的硬巖地層了。PDC鉆頭正越來越多地為人們所選用,特別是隨著PDC齒質(zhì)量的不斷提高,這種情況越發(fā)凸顯。

PDC鉆頭

由于鉆頭設(shè)計和齒的改進,PDC鉆頭的可定向性也隨之提高,這進一步削弱了過去在馬達(dá)鉆井中牙輪鉆頭的優(yōu)勢。目前,PDC鉆頭每天都在許多地層的鉆井應(yīng)用中排擠掉牙輪鉆頭的市場。

結(jié)構(gòu)組成

PDC鉆頭主要由鉆頭體、切削齒、噴嘴、保徑面和接頭等組成。