PDC切削齿技术应用 煤田钻采PDC钻头

pdc钻头按基体材质分为胎体、钢体两种，但制造工艺截然不同。钢体钻头造型不必受刀翼强度的，钻头冠部主体强度高，复合片的钎焊强度高，使用后易于修复，生产工艺流程短，生产成本低，比胎体钻头具有更多。胎体pdc钻头的钻头体是采用铸造碳化钨粉和浸渍料经无压浸渍烧结而成的。钻头体形状是通过模具的形状而间接实现的。模具由底模、中模和上模三部分组成。模具的中模和上模的设计与加工都很容易实现。但底模是具有复杂曲面特征的实体，pdc钻头的冠部形状参数、切削齿位置和方向参数、水力结构参数等都是通过底模的形状来实现的。因此底模的设计和加工是模具设计和加工中的一部分，其设计的好坏和加工的精度都直接关系到钻头的终使用效果。高的模具是pdc钻头的关键因素之一。钻体的材质就不一样，一个是钢材，一个是烧结的碳化钨粉末，保径部分一个是合金或者复合片，一个是聚晶，不是一回事。
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，适于钻进粘性的泥页岩层。
浅锥形pdc钻头在四种冠部形状中，冠部面积小，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。短抛物线形用于转盘钻井、井下动力钻井及定向钻井都比较稳定，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，故适合于高速井下动力钻进。抛物线形钻头具有的磨损寿命，但该型钻头具有较大的冠部表面，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局受损坏。

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