是一種***的切削工具與耐磨工具材料，現(xiàn)已***地應(yīng)用于金屬與非金屬切削刀具、木材加工刀具、石油與天然氣鉆頭等許多領(lǐng)域。PDC研發(fā)及其在石油、天然氣鉆頭方面的應(yīng)用歷史已過去了35年，在這漫長的旅程中許多科學(xué)研究者為此作出了杰出的貢獻。硬質(zhì)合金在PDC研發(fā)方面，GE公司1970年公布，1972～1973年正式進行商品化生產(chǎn)的Compax具有劃時代意義，而該公司1976年叉推出了**于石油、天然氣的PDC系列產(chǎn)品——Stratapax鉆井鉆頭用PDC，為鉆頭的研制提供了良好的基礎(chǔ)。自此以后許多PDC制造公司在技術(shù)創(chuàng)新上也取得了重大進展，其中美國合成公司（USSynthetic）制造的金剛石層更厚、更耐沖擊的PDC于20世紀(jì)90年代中期進入鉆井市場后，使PDC鉆頭的鉆井效果***提高。1997年該公司即成為了市場份額的***。我國鄭州三磨所于1987年研制成功PDC并逐步進入鉆井市場，雖然產(chǎn)品性能還不完美，但其卻以極低廉的價格贏得了我國剛起步的鉆頭制造業(yè)的青睞。1992年鄭州新亞復(fù)合超硬材料有限公司建成投產(chǎn)后，對PDC的制造技術(shù)作了持續(xù)不斷的改進，使PDC的性能有了長足的進步。油田PDC石油、天然氣鉆頭的開發(fā)與應(yīng)用也可追溯到30多年前。以不同的鉆進方式為根據(jù)對鉆頭進行分類。乾縣開孔牙輪鉆頭創(chuàng)造輝煌

    在進行選擇時，需要考慮的問題主要有以下幾點：首先，應(yīng)考慮鉆井地層中的軟硬交錯情況是否存在；其次，應(yīng)考慮在石油鉆井工作中是否需要防斜鉆進、曲線作業(yè)；再次，應(yīng)考慮同一油井中的不同鉆進井段的實際深淺情況；**后，應(yīng)考慮鉆井地質(zhì)、地層的可研磨性以及軟硬程度[5]。鉆頭金剛石復(fù)合片編輯語音金剛石微粉PDC鉆頭是當(dāng)今石油和天然氣勘探開發(fā)行業(yè)***使用的一種破巖工具，它有效地提高了機械鉆具，縮短了鉆井周期[2]。金剛石復(fù)合片（PDC—PolycrystallineDiamondCompact）是采用金剛石微粉與硬質(zhì)合金襯底為原料，在超高壓高溫條件下燒結(jié)而成的復(fù)合超硬材料，它既具有金剛石的硬度與耐磨性，又具有硬質(zhì)合金的強度與抗沖擊韌性，是一種***的切削工具與耐磨工具材料，現(xiàn)已***地應(yīng)用于金屬與非金屬切削刀具、木材加工刀具、石油與天然氣鉆頭等許多領(lǐng)域。PDC研發(fā)及其在石油、天然了新疆一帝陛艾斯鉆頭工具公司，這兩家企業(yè)都利用了國外成熟的PDC鉆頭制造技術(shù)，有力地促進了我國PDC鉆頭的制造與應(yīng)用技術(shù)的進步、促進了PDC鉆頭在我國各大油田的推廣和普及[6]。鉆頭鉆頭發(fā)展簡史編輯語音碳化鎢粉未在PDC的生產(chǎn)技術(shù)尚未成熟，或者說PDC鉆頭剛開始開發(fā)之前的一段時間。乾縣開孔牙輪鉆頭創(chuàng)造輝煌井眼是由鉆頭破碎巖石而形成的。

    1973年Tulsa大學(xué)鉆井研究中心與GE公司所進行的**初的平面PDC鉆頭設(shè)計以及在美國幾大油田進行的幾次現(xiàn)場鉆井試驗具有開創(chuàng)性、里程碑性的重大意義。自此以后，鉆頭制造商也不斷在鉆頭設(shè)計、制造與使用諸多方面作了不懈的努力和持續(xù)的改進，才得以使PDC鉆頭在石油、天然氣鉆井中***推廣，并給PDC及其鉆頭制造業(yè)、石油與天然氣開采業(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟回報。1985年我國四川石油管理局與美國克里斯坦森（EastmanChristensen）公司合資建立了川石一克里斯坦森金剛石鉆頭公司。1994年新疆石油管理局與Halliburtos的secarityDBS公司合資建立在一般情況下還包括儲油補償系統(tǒng)這一部分。螺紋一般會在牙輪鉆頭的上部，鉆柱與螺紋進行相互連接，鉆頭下部會存在牙輪，其上帶有三個巴掌，牙輪軸上裝上牙輪，牙輪軸與各個牙輪之間裝有軸承，牙輪會通過其自身所帶的切削齒進行破碎巖石工作。鉆井液的通道就是鉆頭的水眼。在進行石油鉆井工作的過程中，通過鉆進過程中的橫向剪切作用、縱向振動作用，牙輪鉆頭會實現(xiàn)破碎巖石的目的，從而能夠提升鉆井速度。在選擇牙輪鉆頭當(dāng)做石油鉆井工具時，需要按照鉆井設(shè)備的實際情況、地層的實際條件以及相鄰油井的地質(zhì)資料、地層資料來進行牙輪鉆頭的選型。

    又涌現(xiàn)了一批具有高質(zhì)量水平的鉆頭制造公司：如成都百施特金剛石鉆頭公司、武漢億斯達工具公司、成都迪普金剛石鉆頭公司及四川川石金剛石鉆頭公司等?？梢韵嘈?，不久的將來，國產(chǎn)PDC鉆頭的使用效果及應(yīng)用領(lǐng)域會隨著PDC品質(zhì)的改善以及鉆頭設(shè)計、制造水平的提高而迅速進步。當(dāng)今，在世界鉆井市場上，在鉆頭制造技術(shù)與生產(chǎn)數(shù)量上占主導(dǎo)地位的**公司有休斯（BakerHughes）公司、DBS（HaIliburton的SecarityDBS）公司、史密斯（SmithInternational）公司以及瑞特（HycalogTool—Reed）公司四家[6]。鉆頭鉆速影響因素編輯語音1）地層沉積年代遠，地層硬度高、不均質(zhì)，部分層段研磨性高。燧石結(jié)核厚度在500m以上的自流井組，泥頁巖，砂巖互層，砂泥巖致密，硬度高，須家河段為泥巖夾石英砂巖，硅質(zhì)膠結(jié)，巖石硬度達7級；二疊系陽新統(tǒng)地層巖石可鉆性級值為～，巖石軟硬變化大，因高圍壓作用，二疊系灰?guī)r硬度高出三疊系3倍以上，且央帶燧石結(jié)核，煤及黃鐵礦[7]。2）井眼不穩(wěn)定。井眼川東高陡構(gòu)造井的上部沙溪廟組一珍珠沖組地層（井深0～2500m），巖性主要是砂，泥、頁巖互層。由于巖石水敏性強以及高陡構(gòu)造的地應(yīng)力聯(lián)合作用，使井眼很容易失穩(wěn)，井壁嚴(yán)重坍塌。一個井眼形成得好壞，所用時間的長短，除與所鉆地層巖石的特性和鉆頭本身的性能有關(guān)外。

    展現(xiàn)了PDC鉆頭在石油、天然氣鉆井市場的光明前景。但因鉆頭成本過高及售價昂貴，其應(yīng)用主要在新疆地區(qū)油田及海洋油田鉆井中推廣。1988年鄭州三磨所自主研制的價格十分低廉的PDC投放市場后，加速了我國PDC鉆頭國產(chǎn)化的步伐，先后出現(xiàn)了江漢鉆頭廠鉆井研究所、大港石油總機廠、勝利油田鉆井院、大慶石油管理局鉆頭廠等一批PDC鉆頭制造廠，完全國產(chǎn)化的PDC鉆頭在大慶油田、中原油田、大港油田、勝利油田、遼河油田、吉林油田等地區(qū)得到了推廣和普及。大慶油田由于20世紀(jì)90年代初國產(chǎn)PDC的性能還不令人滿意以及部分鉆頭廠家鉆頭設(shè)計與制造水平相對較低，鉆井效果尚不太理想，直到鄭州新亞復(fù)合超硬材料有限公司投產(chǎn)后，在PDC制造技術(shù)上堅持不懈地進行研究和創(chuàng)新，產(chǎn)品的規(guī)格與國外產(chǎn)品一致，產(chǎn)品的質(zhì)量及可靠性提高，才基本上滿足國內(nèi)外鉆頭客戶用于鉆進軟一中硬地層鉆頭的技術(shù)要求，目前該公司主要致力于開發(fā)適合于硬地層、夾層、深井等難攻地層鉆頭用的PDC。另外，在鉆頭制造方面，除川石一克里斯坦森金剛石鉆頭公司、新疆帝陛艾斯鉆頭工具公司外。同時延長運動時間，這種方法消耗的熱量更多。武功水泥牙輪鉆頭工具

在具體的鉆井工作中科學(xué)選擇鉆頭、合理確定鉆井液。乾縣開孔牙輪鉆頭創(chuàng)造輝煌

    就有廠家用無硬質(zhì)合金襯底的聚晶人造金剛石取代天然大顆粒金剛石來制造表鑲鉆頭。聚晶體的形狀有一端為圓錐的圓柱形、三角塊形、圓片形及矩形、塊形等多種，如GE公司的Geoset、Fomset，DeBeers公司的Syndax3以及鄭州三磨所的TSP，它們的共同特點是具有高熱穩(wěn)定性，即耐1000℃～1100℃的高溫，可直接燒結(jié)到由碳化鎢粉未及粘結(jié)金屬組成的鉆頭胎體的冠部作為鉆齒，破碎與切削地層。1969～1975年鄭州三磨所分別生產(chǎn)了幾種不同直徑的JR20SN-2聚晶體，首先用于保徑的孕鑲鉆頭和擴孔器的制造，鉆進礦山7級以下的地層，而后用6×6mm聚晶體制造石油刮刀鉆頭，在勝利油田進行試驗，以鉆進同一井深2400m為例，聚晶刮刀鉆頭與硬質(zhì)合金刮刀鉆頭相比，每口井可節(jié)約～，并節(jié)省78%的時間；聚晶刮刀鉆頭與牙輪鉆頭相比，節(jié)省成本50%以上，鉆井時間減少5～8天。另外×5mm聚晶體制造的地質(zhì)取芯鉆頭、擴孔器以及×5mm聚晶體用于冶金、煤田及地質(zhì)孕鑲鉆頭的保徑，其效果也與天然金剛石相近。金剛石在20世紀(jì)80年代初期我國自主研發(fā)的PDC尚未成功之前，6×6mm聚晶體曾大量用于石油、天然氣鉆井的取芯鉆頭和西瓜皮式的***鉆進鉆頭。三角塊形聚晶也曾大量用于制造中硬至硬地層。乾縣開孔牙輪鉆頭創(chuàng)造輝煌

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