PDC鉆頭是聚晶金剛石復(fù)合片（Polycrystalline Diamond Compact Bit）鉆頭的簡稱，亦稱聚晶金剛石切削塊鉆頭或復(fù)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、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(yīng)用。幾乎所有鉆頭制造商都采用了這一技術(shù)，開始生產(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(fù)合片切削齒和齒柱式兩種結(jié)構(gòu)，它們的結(jié)構(gòu)以及在鉆頭上的安裝方式如上圖所示。復(fù)合片式切削齒是將復(fù)合片直接焊接在鉆頭體上預(yù)留的凹槽內(nèi)而形成的。它一般用于胎體鉆頭；齒柱式切削齒是將復(fù)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(nèi)，它一般用于鋼體鉆頭，也有用于胎體鉆頭的。

復(fù)合片（即聚晶金剛石復(fù)合片）是切削齒的核心。復(fù)合片一般為圓柱狀，其結(jié)構(gòu)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(qiáng)度、高硬度及高耐磨性，可耐溫度750℃。
巖石的諸力學(xué)強(qiáng)度中，抗拉強(qiáng)度最低，剪切強(qiáng)度次之，而抗壓強(qiáng)度最高，抗壓強(qiáng)度往往比剪切強(qiáng)度高數(shù)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(fù)合片切削結(jié)構(gòu)正是利用了巖石這一力學(xué)特性，采用高效的剪切方式來破碎巖石，從而達(dá)到了快速鉆井的目的。當(dāng)PDC鉆頭在軟到中等級(jí)硬度地層進(jìn)時(shí)，復(fù)合片切削齒在鉆壓和扭矩作用下克服地層應(yīng)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，這一切削過程與刀具切削金屬材料非常相似。被剪切下來的巖屑，再由噴嘴射出泥漿帶走至鉆頭與井壁間的環(huán)空運(yùn)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(fù)雜。要想把所有的影響因素反應(yīng)到一個(gè)統(tǒng)一的鉆速模式中是很困難的。但其中影響較大、變化規(guī)律較明顯的因素有鉆壓、轉(zhuǎn)速、牙齒磨損、水力參數(shù)、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(zhuǎn)速、水力參數(shù)、壓差、鉆井液性能等。
金剛石復(fù)合片鉆頭采用金剛石復(fù)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(qiáng)的煤礦石油開采，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(jī)制、精湛的制造技術(shù)、先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)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(tuán)客戶的根本！
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