復合片鉆頭性能改進

復合片鉆頭

英文：Polycrystalline Diamond Compact 聚晶金剛石復合片鉆頭的簡稱。是石油鉆井行業(yè)常用的一種鉆井工具。

PDC產(chǎn)品性能不斷改進 在過去的幾年間，PDC切削齒的質(zhì)量和類型都發(fā)生了巨大的變化。如果將20世紀80年代的齒與當今的齒進行比較的話，差異是相當大的。由于混合工藝與制造工藝的變化，當今的切削齒的質(zhì)量性能要好得多，使鉆頭的抗沖蝕以及抗沖擊能力都大為提高。 工程師們還對碳化鎢基片與人造金剛石之間的界面進行了優(yōu)化，以提高切削齒的韌性。層狀金剛石工藝方面的革新也被用于提高產(chǎn)品的抗磨蝕性和熱穩(wěn)定性。 除了材料和制造工藝方面的發(fā)展以外，PDC產(chǎn)品在齒的設(shè)計技術(shù)和布齒方面也實現(xiàn)了重大的突破?，F(xiàn)在，PDC產(chǎn)品已可被用于以前所不能應(yīng)用的地區(qū)，如更硬、磨蝕性更強和多變的地層。這種向新領(lǐng)域中的擴展，對金剛石（固定切削齒）鉆頭和牙輪鉆頭之間的平衡發(fā)生了很大的影響。 最初，PDC鉆頭只能被用于軟頁巖地層中，原因是硬的夾層會損壞鉆頭。但由于新技術(shù)的出現(xiàn)以及結(jié)構(gòu)的變化，目前PDC鉆頭已能夠用于鉆硬夾層和長段的硬巖地層了。PDC鉆頭正越來越多地為人們所選用，特別是隨著PDC齒質(zhì)量的不斷提高，這種情況越發(fā)凸顯。 由于鉆頭設(shè)計和齒的改進，PDC鉆頭的可定向性也隨之提高，這進一步削弱了過去在馬達鉆井中牙輪鉆頭的優(yōu)勢。目前，PDC鉆頭每天都在許多地層的鉆井應(yīng)用中排擠掉牙輪鉆頭的市場。

PDC鉆頭主要由鉆頭體、切削齒、噴嘴、保徑面和接頭等組成。

焊接是通過加熱、加壓，或兩者并用，使兩工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的加工工藝和聯(lián)接方式。焊接應(yīng)用廣泛，既可用于金屬，也可用于非金屬。

常用的復合片鉆頭焊接設(shè)備有以下幾種

50kw超音頻感應(yīng)加熱設(shè)備技術(shù)參數(shù)：

60Kw高頻感應(yīng)加熱設(shè)備技術(shù)參數(shù)：

200kw中頻感應(yīng)加熱設(shè)備的技術(shù)參數(shù)：

焊接已成為現(xiàn)代工業(yè)中一種不可缺少，而且日益重要的加工工藝方法。因此感應(yīng)加熱設(shè)備的發(fā)展也是日益壯大。選用好的加熱設(shè)備，能使工作事半功倍。

1、復合片鉆頭針對的地層是4—10級地層（按12級標準）

2、復合片鉆頭工作原理是刮削，（切削）。

3、軟底層復合片鉆頭設(shè)計上垂直度高，硬應(yīng)底層垂直度低

4、鉆壓一般來說800-1000公斤壓力，鉆速89的鉆頭150--200轉(zhuǎn)，鉆頭越大鉆速越低

5、針對粉砂巖（細砂巖）以鋼件鉆頭為主，片數(shù)少的為佳，98/89鉆頭4翼的，113/108鉆頭5翼或6翼為佳，鉆進速度快，效率高

6、針對粗砂巖（砂礫巖）以熱壓體鉆頭為主，片數(shù)多的為佳，98/89鉆頭8翼的，113/108鉆頭10翼為佳。壽命長，保徑效果好。不需要重新擴孔。

7、 ?針對8-10級地層，一般不采取復合片鉆頭，而用金剛石鉆頭。

1．復合片鉆頭最佳適應(yīng)巖層1~6（f≤8）級軟—中硬巖層，不宜在破碎、堅硬和強研磨性巖層中使用。

2．孔底應(yīng)無異物。 ?

3．鉆頭下至孔底后應(yīng)輕壓、慢轉(zhuǎn)、適當泵量鉆進0.2~0.3m后，再用正常鉆進規(guī)程鉆進。

4．鉆進過程中如聽到不正常的振動聲或進尺過慢，應(yīng)及時提鉆檢查。 ?

5．鉆頭要排隊輪換使用。先用外徑大的，后用外徑小的；取心鉆頭先用內(nèi)徑小的，后用內(nèi)徑大的。

常見PDC鉆頭的損壞原因 ?

1、地層中存在礫石 ?

2、地層硬夾層較多 ? ?

PDC鉆頭在鉆進過程中，從軟地層鉆至硬夾層，鉆頭冠部輪廊結(jié)構(gòu)形狀造成鉆頭相同部位的切削齒接觸，地層的硬度不一樣，使得鉆頭不同部位的切削割齒切削地層時受力不均，造成蹩鉆、跳鉆。作用在鉆頭上的載荷大部分集中在切削硬夾層的切削齒上，而蹩鉆、跳鉆產(chǎn)生的瞬時截荷導致這部分切削齒因受力較大而碎裂，特別在切削硬地層中的硬質(zhì)點時，瞬時載荷足以造成切削齒的碎裂。 PDC鉆頭水力參數(shù)不適合 ? ?

使用PDC鉆頭時，若比水功率選擇過大，鉆頭體就受到嚴重沖蝕，若噴嘴布置位置不合適，噴射的流體沖擊井底后會反射直接沖蝕切削齒。若比水功率選擇過小，對復合片清洗冷卻都不利，特別是在軟地層中易造成鉆頭泥包。在硬地層中易造成復合片的熱加速磨損。

①、入廠初檢，確認能否維修，填寫《金剛石鉆頭維修卡片》，送修人員簽字認可； ?

②、清理，修補胎體、造型、配齒、焊接。 ? ?

③、保溫后期整理配置水眼（井隊可提供所需水眼當量直徑，我們可以據(jù)此配置好水眼）、出廠檢測