煤田金剛石復(fù)合片鉆頭, 這種鉆頭的復(fù)合片質(zhì)量差,因為在煤田中鉆進,所以,一般的熱壓金剛石復(fù)合片或者普通的金剛石復(fù)合片就能滿足進尺需要。
高強型金剛石鉆頭刀翼采用研制的球型金剛石刀片,特點是鉆進速度快,抗沖擊能力強。當(dāng)鉆頭鉆進時,唇邊用于正常均勻地層巖石的刮削,部分可以抑制鉆頭鉆進過程中遇到縫隙時瞬間大幅度進尺,降低了鉆頭的意外損壞,提高了應(yīng)對復(fù)雜巖層的鉆進水平。
打一口油氣井要用到各種型號不同的金剛石復(fù)合片鉆頭,在打油氣井上部地層時要使用直徑較大的金剛石復(fù)合片鉆頭,這是因為金剛石復(fù)合片鉆頭鉆進的地層較軟,單個的金剛石復(fù)合片鉆頭進尺多、使用的時間就會短,一只金剛石復(fù)合片鉆頭一般可重復(fù)使用幾口油氣井;而在用金剛石復(fù)合片鉆頭鉆油氣井下部地層時要使用直徑較小的金剛石復(fù)合片鉆頭,因為油氣井下部的地層相對來說比較硬、單只金剛石復(fù)合片鉆頭的進尺少,一般要使用多只金剛石復(fù)合片鉆頭。

金剛石復(fù)合片鉆頭采用的PDC復(fù)合片作為切削齒。
由于國產(chǎn)PDC片的磨耗比等較低,長期以來復(fù)合片主要依賴進口,隨著PDC片合成技術(shù)的發(fā)展,國產(chǎn)PDC片綜合性能近幾年也在不斷提高。 六吉公司自主創(chuàng)新的P-T梯度納米催化金屬陶瓷相復(fù)合生長金剛石技術(shù)(Nano-catalysis Gradient Compositing )和的高壓合成設(shè)備溫壓精密匹配自動控制技術(shù),較好地解決了PDC抗沖擊韌性和耐高溫性的矛盾, 生產(chǎn)的PDC具有高硬度、高耐磨性、高抗沖擊韌性及高熱穩(wěn)定性的“四高”復(fù)合片特性。

金剛石復(fù)合片鉆頭的強度主要是由金剛石復(fù)合片的強度決定的,當(dāng)前,金剛石復(fù)合片鉆頭在強度上主要分為普通型、加強型、高強型三種;金剛石復(fù)合片主要分為1304和1308兩種,1304和1308指的是復(fù)合片的直徑和厚度,我們采用的基本區(qū)分為:普通型、加強型和高強型;其中普通型為1304平面復(fù)合片,加強型為1304球面復(fù)合片和1308平面復(fù)合片,高強型為1308球面復(fù)合片。

金剛石復(fù)合片鉆頭有限元力學(xué)分析優(yōu)化鉆頭結(jié)構(gòu)。
根據(jù)鉆探巖性特點,采用有限元力學(xué)模型優(yōu)化,改進設(shè)計了新型多翼組合齒PDC不取芯鉆頭,在傳統(tǒng)的刮刀式鉆頭基礎(chǔ)上設(shè)計了新的副切削齒和保徑齒,金剛石復(fù)合片鉆頭并將抗沖擊性好的錐形齒、球形齒和高耐磨的平面齒組合裝配,優(yōu)化了機械性能,金剛石復(fù)合片鉆頭提高對硬巖層的抗沖擊能力。