PDC鉆頭是聚晶金剛石復合片（Polycrystalline Diamond Compact Bit）鉆頭的簡(jiǎn)稱(chēng)，亦稱(chēng)聚晶金剛石切削塊鉆頭或復合片齒鉆頭。最早是在1973年由美國通用電氣公司引入PDC切削塊，研制出第一個(gè)PDC鉆頭，此后PDC鉆頭便以其鉆速快、壽命長(cháng)、進(jìn)尺高等優(yōu)勢，在石油鉆井、煤礦鉆探中得到了廣泛的應用。幾乎所有鉆頭制造商都采用了這一技術(shù)，開(kāi)始生產(chǎn)自己的PDC鉆頭系列。

PDC鉆頭是依靠安裝在鉆頭體上的切削齒切削地層的，這些切削齒有復合片切削齒和齒柱式兩種結構，它們的結構以及在鉆頭上的安裝方式如上圖所示。復合片式切削齒是將復合片直接焊接在鉆頭體上預留的凹槽內而形成的。它一般用于胎體鉆頭；齒柱式切削齒是將復合片焊接在碳化鎢齒柱上而形成的，安裝時(shí)將其齒柱鑲嵌或焊接在鉆頭體上的齒空內，它一般用于鋼體鉆頭，也有用于胎體鉆頭的。

復合片（即聚晶金剛石復合片）是切削齒的核心。復合片一般為圓柱狀，其結構如1-3所示，它是由人造聚晶金剛石薄層及碳化鎢底層組成，具有高強度、高硬度及高耐磨性，可耐溫度750℃。
巖石的諸力學(xué)強度中，抗拉強度最低，剪切強度次之，而抗壓強度最高，抗壓強度往往比剪切強度高數倍至十多倍。顯然采用剪切方式破碎巖石比用壓碎方式要容易而有效的多。PDC鉆頭的復合片切削結構正是利用了巖石這一力學(xué)特性，采用高效的剪切方式來(lái)破碎巖石，從而達到了快速鉆井的目的。當PDC鉆頭在軟到中等級硬度地層進(jìn)時(shí)，復合片切削齒在鉆壓和扭矩作用下克服地層應力吃入地層并向前滑動(dòng)，巖石在切削齒作用下沿其剪切方向破碎并產(chǎn)生塑性流動(dòng)，切削所產(chǎn)生的巖削呈大塊片狀，這一切削過(guò)程與刀具切削金屬材料非常相似。被剪切下來(lái)的巖屑，再由噴嘴射出泥漿帶走至鉆頭與井壁間的環(huán)空運至井外。

影響鉆進(jìn)速度的主要因素有很多，而且互相交織在一起而變得十分復雜。要想把所有的影響因素反應到一個(gè)統一的鉆速模式中是很困難的。但其中影響較大、變化規律較明顯的因素有鉆壓、轉速、牙齒磨損、水力參數、壓差、鉆井液性能等，而其中與井底流動(dòng)直接發(fā)生關(guān)系的有轉速、水力參數、壓差、鉆井液性能等。
金剛石復合片鉆頭采用金剛石復合片（PDC）與優(yōu)質(zhì)合金鋼加工而成。耐磨，抗沖擊，不縮徑，效率高，主要用于硬度較強的煤礦石油開(kāi)采，地質(zhì)勘探，隧道掘進(jìn)，瓦斯抽放孔，排水注漿，地質(zhì)鉆探，水文勘探等的鉆進(jìn)等工程。鄭州森工擁有健全的質(zhì)量控制方法、完善的質(zhì)量檢測體系、先進(jìn)的企業(yè)管理機制、精湛的制造技術(shù)、先進(jìn)的生產(chǎn)設備，這是“森工”系列產(chǎn)品的質(zhì)量保證，也是森工立足服務(wù)各大集團客戶(hù)的根本！
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