聚晶金刚石复合片钻头与PDC钻头结构.doc

聚晶金刚石复合片钻头与PDC钻头结构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。1、何谓鱼尾形其特点是什么？适用范围是什么？答：鱼尾形是指翼片很长，增加了复合片出刃高度，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，有利于射流的清洗。特点：能减少泥包和与泥包相关的钻井问题。 适用范围：转盘钻井的直井和定向钻井，钻进粘性极高的泥页岩层。、何谓浅锥形？其特点是什么？适用范围是什么？答：浅锥形是指有一个带锥度的冠部，冠顶相当圆顿。可以使钻头外侧布置更多数量的切削齿。特点：钻头的磨损更为平衡。适用范围：转盘钻井、井下动力钻井及定向钻井都比较稳定，最适合于钻可能遇到硬夹层的地区。、何谓短抛物线形？其特点是什么？适用范围是什么？、答：短抛物线形是指冠部面积最小，水力能量集中，易于清洗。其外形有较长的保径齿，能适当扶正。复合片密度不宜过大。特点：快速钻进中，能保持方位和井斜。适用范围：只适用于钻盘钻井，钻进夹层。、何谓抛物线形？其特点是什么？适用范围是什么？答：抛物线形是指冠部载荷分布均匀，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及规径部位布更多的切削齿。 特点：具有良好的寿命；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易受损坏。 适用范围：高速井下动力钻进。 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。 1PDC钻头结构 PDC钻头为一整体式钻头，整个钻头没有活动零部件，结构比较简单，大致由钻头基体、钻头切削齿、喷嘴及排屑槽等几部分组成。 (1)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。 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。这种钻头的最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。 浅锥形PDC钻头在四种冠部形状中，冠部面积最小，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。 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，最适合于钻可能遇到硬夹层的地区。 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，故最适合于高速井下