高效破岩技术(第五讲).pdf

高效破岩新方法 第五讲 破岩工具—PDC钻头 一、前言 PDC钻头 （PolycrystallineDiamondCompactBit）， 即聚晶金刚石复合片钻头的简称。 PDC钻头与牙轮相比钻速快、寿命长、事故率低，在软到 中硬地层中正逐渐取代牙轮钻头。目前，PDC钻头的用量和在 钻井中总进尺的比例逐年上升，迄今PDC钻头进尺量已占钻井 总进尺量的60%左右。但是PDC钻头对地层的敏感性强，通常 仅适合在软到中硬地层均质地层中使用。 PDC钻头的特性源于其切削齿的材料特性及其结构特点。 二、PDC钻头简介 1、结构简介 刀翼 PDC齿 排屑槽 流道 喷嘴 图1 PDC钻头的结构 二、PDC钻头简介 图2 PDC钻头结构术语 二、PDC钻头简介 2.PDC钻头分类 按钻头体材料分类：钢体、胎体 （见图3)； 按刀翼数量分类：3-12刮刀; 按齿的分布方式分为:“满天星”式与刀翼式 （见图4）。 二、PDC钻头简介 钢体PDC钻头： 支撑复合片的钻头本体用金属材 料经机械加工而成，在金属表面敷焊 耐冲蚀的硬质合金材料。 特点：加工制造工艺复杂，钻头 体强度高，流道面积大，有利于防止 钻头泥包。耐冲蚀效果相对较差。 胎体PDC钻头： 支撑复合片的钻头本体用金属材 料钢体与耐冲蚀的硬质合金材料粉末 经烧结加工而成。 特点：加工制造工艺简单，强度 相对较差，流道面积相对较小，不利 于防止钻头泥包。耐冲蚀效果好。 图3钢体、胎体PDC钻头 二、PDC钻头简介 (a)“满天星式”PDC钻 (b)刀翼型PDC钻头 头 图4 PDC钻头的两种类型 三、主要结构参数与钻头性能的关系 冠部形状 切削齿空间结构参数 P构 结 削 切 切削齿分布 D 刀翼数量与结构 数 参 构 结 头 钻 C 保径结构 喷嘴数量与尺寸 构 结 力 水 喷嘴空间结构参数 流道结构与尺寸 （一）切削结构 1、冠部形状 钻头冠部形状是指钻头切削齿外部轮廓的包络线。由内锥、 外锥、鼻部、肩部、保径组成 （如图5所示）。 冠部 高度