简述聚晶金刚石复合片钻头结构之钻头基体
发布日期：2015-7-13 14:54:47 信息来源：本站原创
聚晶金刚石复合片钻头，简称PDC钻头。它是用聚晶金刚石(薄圆片状)做成小型切削块镶装或烧结到钻头体上而形成的。PDC钻头适于钻软到中硬地层，单位进尺成本低，它自70年代出现以来，已逐渐取代了金刚石钻头而广泛应用于石油钻井。
钻头基体的PDC钻头结构中的其中一部分，钻头基体按钻头体材料及制造方法，PDC钻头可分为钢体PDC钻头和碳化钨胎体PDC钻头。
钢体式PDC钻头的表面不耐冲蚀，规径易于磨小，而胎体式钻头的碳化钨合金耐冲蚀、耐磨损，允许使用较高的钻头压力降、较高钻井液含砂量，易于进行优化水力设计，具有较大的设计灵活性，钻头寿命较长。
PDC钻头基体有四种基本冠部外形：鱼尾形、浅锥形、短抛物线形和抛物线形。
a.鱼尾形PDC钻头的翼片很长，增加了复合片的出刃高度，同时也增加了钻头冠部与地层之间的间隙，使岩屑易于排向环形空间不致于粘附于钻头体，有利于射流的洁洗。这种钻头的***大特点是能减少泥包和与泥包相关的钻井问题。鱼尾形PDC钻头适用于转盘钻井的直井和定向井钻进，适于钻进粘性极高的泥页岩层。
b.浅锥形PDC钻头在四种冠部形状中，冠部面积***小，水力能量集中，易于清洗。由于其外形依靠较长的保径和适当的扶正，因而在快速钻进中，也能保持方位和井斜的稳定。这种钻头复合片密度不易过大，而且只能用于转盘钻井，适用于钻进夹层。
c.短抛物线形钻头有一个带锥度的冠部，其冠顶相当圆顿。这种设计可使钻头外侧布置更多数量的切削齿，使钻头的磨损更为平衡。短抛物线形PDc钻头用于转盘钻井、井下动力钻井及定向钻井都比较稳定，***适合于钻可能遇到硬夹层的地区。
d.抛物线形钻头的整个冠部载荷分布均匀，无明显载荷过渡区，载荷不致过分集中。这种冠部外形可使钻头肩部及规径部位布更多的切削齿，故***适合于高速井下动力钻进。抛物线形钻头具有良好的磨损寿命，但该型钻头具有较大的冠部表面，要求较高的流量和水力能量来实现清洗和冷却，钻头的鼻部在钻夹层时局受损坏。
