金剛石鉆頭鉆井施工技術課程目錄CONTENTS金剛石鉆頭01PDC鉆頭02金剛石鉆頭01缺點：①脆性大，受沖擊載荷易碎裂；②具有熱敏性，高溫下（450℃以上）石墨化。

金剛石鉆頭01金剛石鉆頭特點

金剛石是迄今為止人類在地球上發(fā)現(xiàn)的最硬、抗磨能力最強的材料。金剛石的產地主要集中在西非、南非、剛果等非洲國家。正四面體晶體結構金剛石鉆頭02金剛石鉆頭的結構金剛石鉆頭為無活動部件的整體式鉆頭。由鋼體、胎體（冠部和保徑部分）、水眼及水槽、金剛石切削刃等部分組成。金剛石鉆頭03金剛石鉆頭幾何常用剖面形狀（1）幾何形狀的工作面（2）中心窩的形狀中心窩部分的結構起著扶正鉆頭和破碎鉆頭中心所形成的小巖心柱的作用。

雙錐階梯形雙錐形“B”形脊圈式“B”形金剛石鉆頭04金剛石鉆頭的工作原理（破巖機理）01在鉆進某些硬地層時，在鉆壓作用下壓入巖石，使與金剛石接觸的巖石處于極高的應力狀態(tài)而使巖石呈現(xiàn)塑性；02在塑性地層(或巖石在應力作用下呈塑性的地層)，使前方的巖石內部發(fā)生破碎或塑性流動，脫離巖石基體，形成巖屑，稱作犁削。03在脆性較大的巖石中，在鉆壓和扭矩作用下所產生的應力使巖石表現(xiàn)為脆性破碎，即屬于以剪力和張力形式破碎巖石。04在堅硬巖石(如隧石、硅質白云巖、硅質石灰?guī)r等)中，是要靠金剛石的棱角實現(xiàn)微切削、刻劃等方式來破碎巖石。PDC鉆頭02PDC鉆頭01PDC鉆頭的特點1）切削元件聚晶金剛石復合片（PDC）

PDC既具有金剛石的硬度和耐磨性。弱點是熱穩(wěn)定性差，350℃以上加速磨損?？箾_擊能力較差。熱穩(wěn)定聚晶金剛石復合片（TSP）

TSP的制造工藝有別于PDC，熱穩(wěn)定性、耐磨性和抗沖擊能力都高于PDC。Φ13.4，Φ19PDC鉆頭01PDC鉆頭的特點2）

冠部剖面形狀PDC鉆頭01PDC鉆頭的特點3）

工作剖面幾何形狀雙錐形淺錐形拋物線形B形特點內外錐有利于鉆頭穩(wěn)定；外錐較長，可多布齒,使磨損均勻;鉆硬夾層，冠部齒易早期損壞。適合中等均質地層。特點鉆頭表面積較小，水力集中，清洗效果好；載荷分布較均勻;用于鉆石灰?guī)r、白云巖等較硬地層。特點側向推力指向鉆頭中心，有利于防斜;鉆頭外部表面積大，可布置較多切削齒，利于提高壽命。用于軟地層。特點冠頂較寬且較平緩，載荷分布較均勻。外側采用圓弧，布齒面積較大。用于硬地層。PDC鉆頭03PDC鉆頭的工作原理（破巖機理）PDC鉆頭主要以切削方式破碎巖石。切削塑性巖石和脆性巖石的過程類似于刮刀鉆頭。由于多個切削齒同時工作，井底巖石自由面多，因此破巖效率高。切削刃在鉆壓作用下吃入地層，刃前巖石在旋轉力作用下發(fā)生剪切破壞。金剛石切削刃耐磨性高，鉆頭壽命長，單只鉆頭進尺高。PDC鉆頭04PDC鉆頭的正確使用01PDC鉆頭適用于軟到中硬的大段均質地層，不適合鉆軟硬交錯地層和礫石層。02與牙輪鉆頭相比，PDC鉆頭宜采用低鉆壓、高轉速鉆進。03鉆頭下井前，井底要清潔，無