是一種***的切削工具與耐磨工具材料，現已***地應用于金屬與非金屬切削刀具、木材加工刀具、石油與天然氣鉆頭等許多領域。PDC研發及其在石油、天然氣鉆頭方面的應用歷史已過去了35年，在這漫長的旅程中許多科學研究者為此作出了杰出的貢獻。硬質合金在PDC研發方面，GE公司1970年公布，1972～1973年正式進行商品化生產的Compax具有劃時代意義，而該公司1976年叉推出了**于石油、天然氣的PDC系列產品——Stratapax鉆井鉆頭用PDC，為鉆頭的研制提供了良好的基礎。自此以后許多PDC制造公司在技術創新上也取得了重大進展，其中美國合成公司（USSynthetic）制造的金剛石層更厚、更耐沖擊的PDC于20世紀90年代中期進入鉆井市場后，使PDC鉆頭的鉆井效果***提高。1997年該公司即成為了市場份額的***。我國鄭州三磨所于1987年研制成功PDC并逐步進入鉆井市場，雖然產品性能還不完美，但其卻以極低廉的價格贏得了我國剛起步的鉆頭制造業的青睞。1992年鄭州新亞復合超硬材料有限公司建成投產后，對PDC的制造技術作了持續不斷的改進，使PDC的性能有了長足的進步。油田PDC石油、天然氣鉆頭的開發與應用也可追溯到30多年前。以不同的鉆進方式為根據對鉆頭進行分類。榆林旋轉鉆頭硬度

    為了平衡垮塌而提高鉆井液密度，導致機械鉆速大幅降低，如天東26井在沙溪廟組、自流井組地層鉆井中鉆井液密度提至～3，由高液柱壓力產生的“壓持效應”使機械鉆速降至；二疊系的龍潭組、梁山組也極易垮塌。3）地層傾角大，地層傾角8～55°，**高達85°，容易發生地層自然造斜。為了控制井斜往往采取輕壓吊打的措施，從而**降低了鉆井速度。4）地層壓力系統復雜，從負壓到異常高壓相互交錯，具有縱向上壓力系統的多樣性和橫向上壓力系統相對**性。井噴碳酸鹽巖氣藏有裂縫性、孔隙性和裂縫一孔隙性3類產層。孔隙性氣藏壓力規律性較清楚，基本表現為常壓，能實現平衡鉆井，如川東石炭系、長興生物礁等。而裂縫性氣層壓力依賴于地質運動的強弱及巖石本身的強度·規律性差，很難預測。鉆井時按有裂縫存在而采用高密度鉆井液鉆進。導致過平衡影響機械鉆速，但采用低密度鉆井液快速強鉆，突遇裂縫井噴的風險很大。陽新組、長興組兩個高壓產層，由于壓力梯度高，巖石硬度大，并且地層深度深，鉆井液密度通常為3；（云安6井**高壓力梯度達，鉆井液密度3），致使鉆速長期徘徊在。5）大尺寸井眼長。巖屑川東地區大于～3/4，由于井斜因素導致鉆壓加不上。興平水井鉆頭方式鉆頭是否適應巖石性質及其質量的好壞。

    在選擇牙輪鉆頭當做石油鉆井工具時，需要按照鉆井設備的實際情況、地層的實際條件以及相鄰油井的地質資料、地層資料來進行牙輪鉆頭的選型。在進行選擇時，需要考慮的問題主要有以下幾點：首先，應考慮鉆井地層中的軟硬交錯情況是否存在；其次，應考慮在石油鉆井工作中是否需要防斜鉆進、曲線作業；再次，應考慮同一油井中的不同鉆進井段的實際深淺情況；**后，應考慮鉆井地質、地層的可研磨性以及軟硬程度[5]。鉆頭金剛石復合片編輯語音金剛石微粉PDC鉆頭是當今石油和天然氣勘探開發行業***使用的一種破巖工具，它有效地提高了機械鉆具，縮短了鉆井周期[2]。金剛石復合片（PDC—PolycrystallineDiamondCompact）是采用金剛石微粉與硬質合金襯底為原料，在超高壓高溫條件下燒結而成的復合超硬材料，它既具有金剛石的硬度與耐磨性，又具有硬質合金的強度與抗沖擊韌性，是一種***的切削工具與耐磨工具材料，現已***地應用于金屬與非金屬切削刀具、木材加工刀具、石油與天然氣鉆頭等許多領域。PDC研發及其在石油、天然鉆頭損壞的**主要原因是鉆頭旋轉偏擺（回旋）造成的，隨之發展了防鉆頭偏擺設計技術。

    又涌現了一批具有高質量水平的鉆頭制造公司：如成都百施特金剛石鉆頭公司、武漢億斯達工具公司、成都迪普金剛石鉆頭公司及四川川石金剛石鉆頭公司等。可以相信，不久的將來，國產PDC鉆頭的使用效果及應用領域會隨著PDC品質的改善以及鉆頭設計、制造水平的提高而迅速進步。當今，在世界鉆井市場上，在鉆頭制造技術與生產數量上占主導地位的**公司有休斯（BakerHughes）公司、DBS（HaIliburton的SecarityDBS）公司、史密斯（SmithInternational）公司以及瑞特（HycalogTool—Reed）公司四家[6]。鉆頭鉆速影響因素編輯語音1）地層沉積年代遠，地層硬度高、不均質，部分層段研磨性高。燧石結核厚度在500m以上的自流井組，泥頁巖，砂巖互層，砂泥巖致密，硬度高，須家河段為泥巖夾石英砂巖，硅質膠結，巖石硬度達7級；二疊系陽新統地層巖石可鉆性級值為～，巖石軟硬變化大，因高圍壓作用，二疊系灰巖硬度高出三疊系3倍以上，且央帶燧石結核，煤及黃鐵礦[7]。2）井眼不穩定。井眼川東高陡構造井的上部沙溪廟組一珍珠沖組地層（井深0～2500m），巖性主要是砂，泥、頁巖互層。由于巖石水敏性強以及高陡構造的地應力聯合作用，使井眼很容易失穩，井壁嚴重坍塌。在選用鉆井工藝方面起著非常重要的作用，特別是對鉆井質量。

    1976年12月GE公司推出了鉆頭**PDC系列產品Stratapax，其性能有所改進，更耐沖擊，也更有利于固定到鉆頭體上。與此同時DiamantB0art公司在波斯灣和北海鹽巖中、Christensen公司在北海也進行了一些較為成功的PDC鉆頭試驗。通過上述初步探索性試驗之后，80年代末一直到現在，PDC制造廠對PDC進行了一系列的改進與創新，使PDC的各項性能得到了很大提高，而各大鉆頭公司隨著能源市場的景氣、原油價格的不斷創新高，他們與石油公司一起積極開發了一系列新型PDC鉆頭，改善了使用效果與擴大了使用領域。90年代起，從鉆頭水力學角度出發，通過完善鉆井泥漿以控制頁巖中鉆頭泥包現象獲得了成功，使解決鉆進頁巖夾層存在的問題獲得了突破性進展。PDC鉆頭的**大發展是Amoco公司發現了在一般情況下還包括儲油補償系統這一部分。螺紋一般會在牙輪鉆頭的上部，鉆柱與螺紋進行相互連接，鉆頭下部會存在牙輪，其上帶有三個巴掌，牙輪軸上裝上牙輪，牙輪軸與各個牙輪之間裝有軸承，牙輪會通過其自身所帶的切削齒進行破碎巖石工作。鉆井液的通道就是鉆頭的水眼。在進行石油鉆井工作的過程中，通過鉆進過程中的橫向剪切作用、縱向振動作用，牙輪鉆頭會實現破碎巖石的目的，從而能夠提升鉆井速度。中心鉆供鉆削軸類工件的中心孔用，它實質上是由螺旋角很小的麻花鉆和锪鉆復合而成，故又稱復合中心鉆。長武旋轉鉆頭價格

鉆頭是進行石油鉆井工作的重要工具之一。榆林旋轉鉆頭硬度

    就有廠家用無硬質合金襯底的聚晶人造金剛石取代天然大顆粒金剛石來制造表鑲鉆頭。聚晶體的形狀有一端為圓錐的圓柱形、三角塊形、圓片形及矩形、塊形等多種，如GE公司的Geoset、Fomset，DeBeers公司的Syndax3以及鄭州三磨所的TSP，它們的共同特點是具有高熱穩定性，即耐1000℃～1100℃的高溫，可直接燒結到由碳化鎢粉未及粘結金屬組成的鉆頭胎體的冠部作為鉆齒，破碎與切削地層。1969～1975年鄭州三磨所分別生產了幾種不同直徑的JR20SN-2聚晶體，首先用于保徑的孕鑲鉆頭和擴孔器的制造，鉆進礦山7級以下的地層，而后用6×6mm聚晶體制造石油刮刀鉆頭，在勝利油田進行試驗，以鉆進同一井深2400m為例，聚晶刮刀鉆頭與硬質合金刮刀鉆頭相比，每口井可節約～，并節省78%的時間；聚晶刮刀鉆頭與牙輪鉆頭相比，節省成本50%以上，鉆井時間減少5～8天。另外×5mm聚晶體制造的地質取芯鉆頭、擴孔器以及×5mm聚晶體用于冶金、煤田及地質孕鑲鉆頭的保徑，其效果也與天然金剛石相近。金剛石在20世紀80年代初期我國自主研發的PDC尚未成功之前，6×6mm聚晶體曾大量用于石油、天然氣鉆井的取芯鉆頭和西瓜皮式的***鉆進鉆頭。三角塊形聚晶也曾大量用于制造中硬至硬地層。榆林旋轉鉆頭硬度

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