PDC钻头切削齿的改进及破岩试验研究

为扩大ＰＤＣ钻头使用范围，设计出涂焊薄层碳化钨的ＰＤＣ切削齿。通过对比试验，给出了ＰＤＣ钻头钻速随进尺的变化曲线。结果表明，在硬地层中改进后的ＰＤＣ钻头在钻速、切削齿强度和使用寿命等方面具有明显优势，其平均寿命可提高２０％。     

PDC钻头技术的新进展

近年来,国外ＰＤＣ技术和ＰＤＣ钻头技术有了长足的进步,出现了许多新概念、新技术和新产品。简要介绍了几种新型ＰＤＣ切削齿,如装有两层金刚石片、可显著延长钻头寿命的ＴｅｃＭａｘ切削齿,为适应特定岩性而增加金刚石厚度、可提高新钻头耐用性的ＳｏｎｉｃＭａｘ切削齿,以及能在恶劣作业条件下增加使用寿命的ＣＬＡＷ和 ＲＩＮＧ ＣＬＡＷ切削齿。还分别介绍了近期开发出的几种新型钻头,包括根据以扭矩的有效控制为基础的双扭矩概念而设计的新一代ＰＤＣ钻头,通过重新优化钻头的机械钻速、稳定性和耐磨性之间的关系而设计的、具有独特切削结构的多（异）尺寸切削齿钻头,以及由孕镶金刚石刮刀、ＰＤＣ切削齿和热压孕镶金刚石组成的多重切削结构钻头等     

双刃切削齿提高了PDC钻头的性能

ＰＤＣ切削齿的发展极大地提高了ＰＤＣ钻头的性能,促进了其开发。钻井业也在诸如ＰＤＣ钻头的震动,地层的可钻性,钻头的选择,钻头适应能力及钻头的受限因素等方面取得进一步的进展。在ＰＤＣ钻头的发展和性能方面,ＰＤＣ切削齿具有最大的影响。切削元件除了能提高钻头的工作性能外,还能够优化对ＰＤＣ钻头改进有益的其他因素。     

PDC钻头钻井时扭矩影响因素研究

分析了钻压、每转进尺、切削齿磨损和岩性对ＰＤＣ钻头扭矩的影响，并用力平衡和能量守恒原理推导了ＰＤＣ钻头扭矩与这些因素的关系式，通过钻头台架试验证明ＰＤＣ钻头扭矩模式计算与试验结果相符，可用于指导井下动力钻具选用和设计。     

新PDC齿可提高钻头的使用性能

Ｓｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ研制了一种新的切削齿材料 ,并将这种材料运用到了其Ｒｅｅｄ ＨｙｃａｌｏｇＰＤＣ钻头上。ＴｒｅＸ切削齿不论是在实验室 ,还是在现场都大大提高了ＰＤＣ钻头的使用性能 ,远远超过了常规钻头的性能标准。性能提高是通过多重模态的金刚石胎体实现的 ,这种金刚石胎体使一个耐磨的表面保持在切削齿的边缘上。因此 ,降低了磨损 ,同时还保持了锋利的切削刃 ,使钻头能够钻得更深、更快。在实验室试验时 ,ＴｒｅＸ切削齿在保持抗冲击性的同时 ,还使耐磨性提高了 4 0 0 %以上。现场试验确认了这些结果。与标准ＰＤＣ钻头…     

PDC钻头钻进时扭矩影响因素研究

分析了钻压、每转进尺、切削齿磨损和岩性对ＰＤＣ钻头扭矩的影响，并用力平衡和能量守恒原理推导了ＰＤＣ钻头扭矩与这些因素的关系式。通过钻头台架试验证明ＰＤＣ钻头扭矩模式计算与试验结果相符，可用于指导井下动力钻具选用和设计。     

地层岩性的随钻评估方法研究及应用

地层岩性的随钻评估对钻井工程技术人员和地质人员十分重要。本文根据钻头破岩机理和能量守衡原理,建立了地层岩性随钻评估模型。使用ＰＤＣ钻头钻井时,岩屑破碎很细,通过岩屑录井来判断地层岩性十分困难。针对ＰＤＣ钻头的切削机理,从ＰＤＣ钻头切削刃受力平稳有度出发,建立了ＰＤＣ钻头钻井时地层岩性随钻评估模型。     

带有效PDC切削齿的牙轮钻头提高了背锥保持能力

已经研制出一种将滚动牙轮钻头的常规钻进机理与聚晶金刚石切削元件修整背锥的剪切运动结合起来的、并已获专利的滚动牙轮钻头。介绍这种钻头的设计特点，演示剪切运动的实验室试验，以及带剪切ＰＤＣ背锥元件的钻头的井场研究成果。     

PDC钻头钻井时地层岩性的随钻评估方法

在随钻过程中,在线识别地层岩性一直就是地质人员和钻井工程技术人员十分关心的问题。使用 ＰＤＣ钻头钻井时,岩屑破碎很细,通过岩屑录井来判断地层岩性十分困难。镇压ＰＤＣ钻头的切削机理,本文从ＰＤＣ钻头切削刃受力平衡角度出发,建立了ＰＤＣ钻头钻井时地层岩性随钻评估模型。现场初步试验表明,本文所给出的模型具有一定的合理性和实用性。     

PDC钻头优化设计与CAD系统软件开发

主要介绍ＰＤＣ钻头优化设计与ＣＡＤ系统软件内容、原理和特点。该软件是在ＰＤＣ钻头几何学、运动学、切削力学和岩石破碎学的基础上，运用ＣＡＤ、优化设计和计算机仿真等现代设计方法，自行开发的一套设计软件。它由几何结构设计、工作性能模拟和ＣＡＤ绘制设计图三部分组成，实现ＰＤＣ钻一过程的电算化。使用表明，该软件原理新颖、速度愉、精度高、操作方便，能够大幅度提高ＰＤＣ钻头的设计效率和设计质量。     

新型系列的PDC钻头

金刚石产品国际公司 (ＤＰＩ)推出了一套新型系列的ＰＤＣ钻头 ,该公司称之为ＳｐｅｅｄＤｒｉｌｌＰＤＣ钻头系列 ,该钻头系列集ＳｐｅｅｄＲｅｒｍｅｒ双中心钻头的优点和ＬｏＴｏｒｑｕｅ可操纵钻头系列的特殊功能于一身 ,既有高的机械钻速、长的使用寿命、好的定向控制 ,又     

PDC钻头动力学

在坚硬地层中ＰＤＣ钻头较差的性能是由于井下振动造成的。但只要按正确的操作条件并在振动的控制方面采用一些新技术就能成功地延长ＰＤＣ钻头在坚硬地层中的使用寿命。ＰＤＣ钻头模型是全动态的三维模型并被用于模拟常规的转盘钻井。对于不同ＰＤＣ钻头灵敏性分析设计也都显示出了由钻头所导致的扭转、轴向和侧向的振动。此外这些分析也表明常规ＰＤＣ钻头有回转的趋势，从而导致钻井速度的降低和钻头寿命的缩短。而反螺旋ＰＤＣ钻     

PDC切削齿与井底干涉机理研究

ＰＤＣ切削齿与井底干涉是指齿侧面与井底切削沟槽表面的干涉，干涉齿吃入地层困难，易造成磨损和断齿。在ＰＤＣ钻头几何学和运动学基础上建立了干涉计算的数学模型，分析计算齿刃和齿侧面在井底径向平面内轨迹线的相对位置，可判断齿侧面是否发生干涉及干涉量的大小；运用相应的计算机程序作出切削齿与井底的于涉状态图，可直观地反映切削齿侧面与井底的干涉部位和干涉程度。最后指出，在ＰＤＣ钻头设计过程中，必须精心协调钻头结构参数特别是齿前角和侧转角，进行干涉计算，确保切削齿与井底不发生干涉。     

一种特形PDC切削齿破岩特点的研究

采用全桥应变式测力传感器，利用车床改装的装置，研究模拟井底钻头实际工作状态的３个特形ＰＤＣ切削齿同步连续切削岩石时的受力状态；在同样布齿方式下，用ＲＤＣ切削齿切削砂轮以得其磨损量，用来模拟ＰＤＣ切削齿的实际磨损状态。试验了不同磨损程度下特形齿受力变化特性及其磨损特征。     

PDC钻头在SH1025井的现场应用

本文着重介绍了ＳＨ１０２５井ＰＤＣ钻头设计方案及ＰＤＣ钻头实际钻透情况，并对实际钻进中出现的各种情况作出了定量分析解释。ＳＨ１０２５井ＰＤＣ钻头的应用，可为石西油田将来普及推广使用ＰＤＣ钻头摸索一条可行之路，最终达到石西油田的钻井速度，降低钻井成本，提高经济效益的目的。     

PDC钻头的水力设计和轮廓的减少泥包的关键

通过大量的实验数据论述ＰＤＣ钻头的水力设计和轮廓造型与钻头产生泥包的关系。提出具有抛物线轮廓和刮刀式水力设计的聚晶金刚石（ＰＤＣ）钻头在页岩地层中不易产生泥包，而采用脊式布齿或开放式表面水力设计的ＰＤＣ钻头或平／圆轮廓ＰＤＣ钻头则相反。同时，指出ＰＤＣ钻头的水对钻头泥包的产生具有更大的影响。     

PDC钻头在牙哈地区使用效果分析

本文主要阐述了牙哈地区适合ＰＤＣ钻头所钻地层及ＰＤＣ钻头使用效果分析、ＰＤＣ钻头钻进的使用工艺措施、钻井参数等内容，通过完钻井资料分析，ＰＤＣ钻头在牙哈地区的应用是可行的，能达到提高钻进速度、缩短钻井周期、节约钻井成本的目的，为塔里木地区深井钻井速度的提高提供了科学依据。     

基于犁切破岩的锥形金刚石切削齿钻头及其应用

ＰＤＣ钻头有着较高的钻进效率,但在非均质硬地层中应用时却存在寿命短、机械钻速低的问题。研
究具有较高抗冲击强度和耐磨性的新型钻头来解决硬地层破岩效率,是当前国内外钻头厂商的一个研究热点。为
此,在分析锥形切削齿破岩原理及其优势基础上,详细介绍了近年研发的一种具有犁削破岩和剪切破岩双重切削
作用的最新圆锥形金刚石元件ＣＤＥ切削齿钻头。实钻试验表明,这种复合式锥形齿ＰＤＣ钻头能够在极具挑战性
的地层条件下延长钻进深度,提高机械钻速,极大地提高交互夹层、含燧石硬质研磨性地层、火山岩地层、地热井甚
至有些认为采用ＰＤＣ钻头无法钻进的地层中的钻进效率。     

小井眼钻井系统使钻速翻一翻

介绍了一种可靠的高性能小井眼马达，用它的获得比常规马达快一倍的钻速。这种小井眼钻井系统由一个双倍长的高性能正容积马达与一个嵌有热稳定金刚石切削齿的混合ＰＤＣ钻头组成，分布２个不同实验场所的测试结果。     

PDC钻头在羊塔克地区的应用

ＰＤＣ钻头越来赵多地用于深井钻井，实践证明，合理地运用ＰＤＣ钻头，对于加快勘探开发速度有明显效果。本文介绍了ＰＤＣ钻头在羊塔克地区应用的主要技术参数、技术要点和应用结果，证实了ＰＤＣ钻头在羊塔克地区大井眼中应用所创造的明显效益，真正达到了提高机械钻速，缩短钻井周期的目的，并对其它区块的勘探开发也有借鉴意义。