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          几种PDC钻头失效形式及失效原因分析(一)

          几种PDC钻头失效形式及失效原因分析(一)

          发布日期:2015-6-27 10:31:07  信息来源:本站原创

              1、研磨性磨损:复合片磨损面较平整,聚晶层和合金支撑部分一起磨损出平面,对钻头复合片类似砂轮一样的磨损损坏方式。

              损坏原因:主要是钻遇砂岩等研磨性较强的地层,如富石英砂岩和大牛地石盒子盒8组砂岩;目的是为砂岩地层的水平段钻头常以这种磨损方式出现。

              表现形式:钻速逐渐变慢直至起钻,如果不起钻强行钻进将磨损胎体导致钻头报废。

              应对措施:低转速高钻压;采用大排量携岩,防止因携岩不充分导致二次磨损;选择步齿密度高的钻头、抗研磨性强的进口复合片。

              2、冲击损毁。

              损坏原因:PDC复合片因受到过大的冲击载荷而导致的损坏方式。过大的冲击载荷来自两方面,一是地层中的硬质点,如砾石层、铁矿石等硬夹层,二是操作过程中钻具组合和参数不当,导致憋钻和跳钻。在延长组的砾石、石盒子组杂色硬质泥岩中使用的钻头多出现冲击损坏。

              表现形式:复合片脱层;断齿;碎裂;

              应对措施:砾石含量高的层位;钻遇夹层尤其出现憋钻时,适当弱化钻井参数;采用双极切削结构的PDC钻头。

              3、热磨损。聚晶金刚石层的热稳定性差,在350-700℃时,切削齿的磨损速度很快,称为热磨损。温度过高时,组成复合片的各物质由于热膨胀系数不同而产生的内应力,使复合片产生裂纹,俗称热龟裂。

              表现形式:初期热磨损为复合片完好,后期产生裂纹,直至整个复合片磨损掉一部分,甚至脱层。

              应对措施:防止干钻;排量不宜过小,确保钻头充分冷却;在硬地层钻头无法齿入岩石时,要使用低转速。

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