PDC钻头在中硬岩钻进中的应用.pdfVIP

第2O卷9期 中 国 煤 炭 地 质 Vo1．20No．9 2008年 9月 C0ALGEOLOGY 0FCHINA Sep． 2008 文章编号 ：1674—1803(2008)09—0072—02 PDC钻头在中硬岩钻进中的应用 张远丰 f河北省煤 田地质局第 四地质队，河北 宣化 075100) 摘 要 ：PDC钻头是在高温、高压下由人造金刚石与硬质合金一次合成 的超硬材料制成的一种新型钻头，具有强度 高，耐磨 ，抗冲击性强、出刃大等特点。以某勘探 区为例 ，介绍该钻头的应用情况 ，并与普通硬质合金钻头进行了时效 和成本 的对 比，从对 比结果来看 ，使用 PDC钻头钻进效率 比合金钻头钻进效率提高 57％一69％，钻头成本 比合金钻 头降低 61％一67％，同时还对 PDC钻头如何钻进破碎带进行了探讨，并对该钻头在使用中的注意事项进行了说明。 关键词 ：PDC钻头 ：钻探 ；时效 ：中硬岩 中图分类号 ：P634．53 文献标识码 ：A PDC钻头又称聚晶金刚石复合片钻头、金刚石 碎屑岩沉积建造。主要岩性为杂砂岩、泥质砂岩、粉 复合片，是在高温、高压下 由人造金刚石与硬质合 砂岩、细砾岩、砂砾岩、泥岩等，岩石硬度一般为4—5 金一次性合成的超硬材料，它不但具有金刚石所具 级的占全 区地层 的80％：岩石为 6～8级 的占全区地 备的强度高。耐磨等优点，同时还具备了硬质合金所 层的20％。岩层多为互层状，中夹变质岩透镜体，结 具备的抗冲击性强、出刃大等特点。用PDC作为钻 核体 。 头的切削具可大大提高钻头的工作效率，是钻进 中 2．2实例 硬岩层的理想钻头。 2_2_1钻孔设计 孑L号 ：12—2； 1PDC钻头的特点 孔深 ：350m； PDC(复合片)中的金刚石层有极高的耐磨性 ， 孔径 ：113ram。 硬质合金层有较高的抗冲击性，并且金刚石层能始 2-2_2钻探设备 终保持锐利的切削刃。切削刃以负前角的位置切削 钻机 ：XY一44型钻机 ； 岩石 ，不仅能提高复合片的工作刚度 ，延长其使用 泥浆泵：NBB250／60； 寿命 。提高切削速度 ，而且还可以减少或避免岩屑 动力 ：60kW柴油机 ： 挤压在钻头体与岩石之间。负前角的大小依据地层 钻塔 ：17．5mA型塔 ； 而定，对于可钻性好、钻头寿命和时效都好的地层 。 钻头 ：PDC钻头 113(mm)。 2_2_3钻进参数 负前角为 0。～5。．对于大部分 的沉积岩 。一般负前 钻压 ：10～16kN： 角为一10~--20。时钻头性能最好 ，在实际应用 中，负 转速 ：150～250r／min； 前角一般采用为一l5。。 泵量 ：150～250L／min。 2 PDC钻头的实际应用 2．2．4钻进效率统计 2．1地层 该孔钻进