PDC鉆頭（地質(zhì)鉆探行業(yè)的鉆井工具之一）

簡介

PDC鉆頭遠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(jié)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。

適用行業(yè)分類

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。可以說是復合片鉆頭里面的貴族了。

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(shù)和布齒方面也實現(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(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

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。