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          简述聚晶金刚石复合片钻头结构之钻头基体

          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。

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