PDC鉆頭主要由鉆頭體、切削齒、噴嘴、保徑面和接頭等組成。
pdc鉆頭PDC鉆頭發(fā)展狀況
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80年代的齒與當今的齒進行比較的話,差異是相當大的。由于混合工藝與制造工藝的變化,當今的切削齒的質(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)品在齒的設計技術和布齒方面也實現(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用的地區(qū),如更硬、磨蝕性更強和多變的地層。這種向新領域中的擴展,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。但由于新技術的出現(xiàn)以及結構的變化,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。
由于鉆頭設計和齒的改進,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用中排擠掉牙輪鉆頭的市場。
⒈胎體式PDC鉆頭
胎體式金剛石復合片(PDC)鉆頭是將金剛石復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而成,用人造聚晶金剛石復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合片壓入(緊配合)鉆頭體內(nèi),用柱狀碳化鎢保徑。
⒈地質(zhì)勘探用復合片鉆頭
主要用于地質(zhì)勘察勘探的復合片鉆頭,適用于軟到中硬巖層,現(xiàn)在有些廠家新研發(fā)的新型復合片可以應用到十級硬度的巖層。
⒉煤田鉆采用復合片鉆頭
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,復合片鉆頭被大量應用,如錨桿鉆頭,三翼鉆頭等。
⒊石油勘探用復合片鉆頭
主要是應用在油氣田的鉆采用鉆頭。目前來說,油田用復合片鉆頭是所有復合片鉆頭里面造價最高,要求最高的??梢哉f是復合片鉆頭里面的貴族了。
PDC鉆頭主要由鉆頭體、切削齒、噴嘴、保徑面和接頭等組成。
PDC鉆頭按基體材質(zhì)分為胎體、鋼體兩種,但制造工藝截然不同。鋼體鉆頭造型不必受刀翼強度的限制,鉆頭冠部主體強度高,復合片的釬焊強度高,使用后易于修復,生產(chǎn)工藝流程短,生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低,比胎體鉆...
內(nèi)部構造?你沒看過?
PDC鉆頭英文:Polycrystalline Diamond Compact bit
聚晶金剛石復合片鉆頭的簡稱。是地質(zhì)鉆探行業(yè)常用的一種鉆井工具。
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金剛石鉆頭的分類(PDC鉆頭TSP鉆頭孕鑲鉆頭)
1.一種防斜PDC鉆頭,主要由鉆頭基體(1)、刀翼(2)、PDC切削齒(3)、噴嘴(4)、流道(5)和排屑槽(6)組成,噴嘴(4)鑲裝在鉆頭基體(1)上,刀翼(2)固定在鉆頭基體(1)上,PDC切削齒(3)布置在刀翼(2)上,刀翼(2)的外端達不到鉆頭直徑尺寸,其特征是在鉆頭冠部端面上,位于大約半個圓區(qū)域的所有刀翼(2)上最外一顆PDC切削齒(3)都達到鉆頭直徑尺寸,而位于另一個大約半圓區(qū)域的所有刀翼(2)上最外一顆PDC切削齒(3)都只達到刀翼(2)的外端。
《防斜PDC鉆頭》要解決的技術問題是提供一種能夠采用常規(guī)鉆壓鉆進的防斜PDC鉆頭。
《防斜PDC鉆頭》主要由鉆頭基體、刀翼、PDC切削齒、噴嘴、流道和排屑槽組成,噴嘴鑲裝在鉆頭基體上,刀翼固定在鉆頭基體上,PDC切削齒布置在刀翼上,刀翼的外端達不到鉆頭直徑尺寸;在鉆頭冠部端面上,位于大約半個圓區(qū)域的所有刀翼上最外一顆PDC切削齒都達到鉆頭直徑尺寸,而位于另一個大約半圓區(qū)域的所有刀翼上最外一顆PDC切削齒都只達到刀翼的外端。
采用這樣的結構后,最外一顆PDC切削齒達到鉆頭直徑尺寸的所有刀翼位于的大約半個圓組成了主動切削區(qū),而最外一顆PDC切削齒只達到刀翼外端的所有刀翼位于的那大約半個圓組成了被動切削區(qū),主動切削區(qū)具有切削井壁的作用,而被動切削區(qū)則沒有切削井壁的作用,所以鉆出的井眼直徑大小取決于主動切削區(qū)。在《防斜PDC鉆頭》防斜PDC鉆頭在容易導致井斜的地層中鉆進而且井眼已經(jīng)處于輕微傾斜狀態(tài)的情況下,當主動切削區(qū)旋轉到井眼低邊的時候,由于重力的作用,被動切削區(qū)不接觸高邊井壁,主動切削區(qū)向井斜減小的方向切削出新的低邊井壁;而當主動切削區(qū)旋轉到井眼高邊的時候,由于重力的作用,被動切削區(qū)接觸低邊井壁,主動切削區(qū)仍然是向井斜減小的方向切削出新的高邊井壁,因此隨著旋轉鉆進的不斷進行,井眼的傾斜程度越來越小,就是說,《防斜PDC鉆頭》具有自動降斜的優(yōu)點。這個降斜的過程與鉆壓的大小沒有直接的關系,因此,《防斜PDC鉆頭》防斜PDC鉆頭在容易導致井斜的地層中鉆進時,采用常規(guī)鉆壓也能夠保持井眼近似垂直,從而能夠提高機械鉆速,而與采用旋轉導向鉆井工具的鉆進方法相比較,可以節(jié)省鉆井成本。
圖1是《防斜PDC鉆頭》防斜PDC鉆頭一種實施方式的鉆頭冠部端面示意圖。