PDC鉆頭（地質(zhì)鉆探行業(yè)的鉆井工具之一）

簡(jiǎn)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(jìn)尺高,單位進(jìn)尺成本低。中國(guó)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(lèi)

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(guò)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(jī)械加工成形。經(jīng)過(guò)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(lèi)

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(jí)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(lái)講煤田的巖層相對(duì)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(lái)說(shuō)，油田用復(fù)合片鉆頭是所有復(fù)合片鉆頭里面造價(jià)最高，要求最高的?？梢哉f(shuō)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(lèi)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(jìn)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(duì)碳化鎢基片與人造金剛石之間的界面進(jìn)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(jì)技術(shù)和布齒方面也實(shí)現(xiàn)了重大的突破。現(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(qiáng)和多變的地層。這種向新領(lǐng)域中的擴(kuò)展，對(duì)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(yè)巖地層中，原因是硬的夾層會(huì)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(zhǎng)段的硬巖地層了。PDC鉆頭正越來(lái)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

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。