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- 錄入時間: 2013/8/3
PDC鉆頭又稱聚金剛石復合片鉆頭，金剛石復合片，是在高溫，高壓下由人造金剛石與硬質(zhì)合金一次性合成的超硬材料，它不但具有金剛石所具備的強度高，耐磨等優(yōu)點，同時還具備了硬質(zhì)合金所具備的抗沖擊性強，出刃大等特點。用PDC鉆頭作為鉆頭的切削可大大提高鉆頭的工作效率，是鉆進中硬巖層的理想鉆頭。
一 PDC鉆頭的特點
PDC（復合片）中的金剛石層有極高的耐磨性，硬質(zhì)合金層有較高的抗沖擊性，并且金剛石層能始終保持銳利的切削刃。切削刃以負前角的位置切削巖石，不僅能提高復合片的工作剛度，延長其使用壽命，提高切削速度，而且還可以減少或避免巖屑擠壓在鉆頭體與巖石之間。負前角的大小依據(jù)地層而定，對于可鉆性好，鉆頭壽命和時效都好的地層，負前角為0°～-5°，對于大部分的沉積巖，一般負前角為-10°～-20°時鉆頭性能最好，在實際應用中，負前角一般采用為-15°。
二 PDC鉆頭的使用分析
1 ￠311.1mm M1985型
阿爾及利亞438B區(qū)塊的HEB-A-2井使用該型鉆頭鉆進?！?39.7mm套管下深888m,在用銑齒鉆頭掃完套管附件后，￠311.1mm M1985型鉆頭無劃眼順利下入井底，入井深度893m,采用雙穩(wěn)定器鐘擺鉆具組合，增加了下部鉆柱的彎曲剛度及防粘卡能力，并減小了鉆頭的傾斜和震動，使鉆頭工作平穩(wěn)，避免了部分切削刃過載而引起早期不正常磨損，保證了鉆頭面上鉆井液的均勻流動，使切削刃充分冷卻。￠311.1mm 鉆頭所鉆井段上部為成巖性差，可鉆性好的粉砂巖，泥巖，砂質(zhì)泥巖，采用輕壓慢轉(zhuǎn)造型后，修正牙輪鉆頭形成的井底模型，使井底逐漸形成與PDC鉆頭冠型一致的形狀，以利于正常參數(shù)鉆井時各PDC切削齒受力均勻，轉(zhuǎn)入正常鉆進，鉆井參數(shù)為：鉆壓60kN,轉(zhuǎn)速120r/min,排量42L/s,泵壓15Mpa,鉆頭工作平穩(wěn)，純鉆時間43.00h,進尺693m,平均轉(zhuǎn)速16.11m/h. 井深1500m進入barremian地層，巖性以硬質(zhì)灰?guī)r，白云巖為主，中等硬度，可鉆性較差，是438B區(qū)塊最難鉆的層位，因此提高鉆壓到80KN，并注意保持充分的水冷卻，純鉆時間79.86h,進尺315m,平均轉(zhuǎn)速3.94m/h.由于機械轉(zhuǎn)速變慢，起鉆換另一￠311.1mm M1985鉆頭，所鉆地層為泥巖，灰?guī)r互層，鉆井參數(shù)為：鉆壓8-10KN，轉(zhuǎn)速100-140rpm,排量50L/s,泵壓18Mpa,純鉆時間98.5h,進尺695m,機械轉(zhuǎn)速7.05m/h,鉆達三開設(shè)計完鉆井深2595后，起鉆發(fā)現(xiàn)，鉆頭長刀翼上心部的九顆切削齒磨損輕微，而冠部，肩部，保徑及后排切削齒磨損嚴重，有部分切削齒斷裂，但不掉齒，鉆頭直徑磨損1mm,噴嘴無沖蝕，無損壞。