眉山雅安巴中资阳金刚石复合片PDC复合片厂家

士学位论文章绪论刚石层与硬质合金层热膨胀系数不同而产生的残余应力，基本解决了残余应力所引起的分层，有效地提高了PDC杭冲击与抗疲劳强度，相对于平面界面的PDC进了一大步。通过计算机对PDC的有限元三维应力计算，近几年又成功推出一种环爪型界面的PDC，即金刚石层圆周上有一个宽1~左右、相对于中心区域的金刚石层要厚1一3mm的环形区域，这不仅进一步改善了金刚石边缘的应力分布、降低了应力值，同时也增加了其耐磨性与抗冲击性。现在钻头用PDC几乎全部采用了非平面界面的结构，但每个制造商的齿槽形状与尺寸各不相同。(2)金刚石层倒角的PDC1995年由美国休斯公司(BakerHughesC。)提出的金刚石层倒角技术，现在已经在钻头用PDC上得到了推广，倒角大小可根据地层情况的不同进行选择，一般为0.2一O.smmX45。，钻进时PDC抗破损能力提高了约一倍，在非均质地层(夹层)钻进时效果尤其显著，明显提高了钻头的度及总进尺。(3)金刚石表面抛光的PDC1995年休斯公司推出的又一项创新是抛光钻头用PDC的金刚石表面，如同刀具用PDC抛光其金刚石表面一样，抛光的钻头用PDC可明显减少钻进地层时PDC与地层的摩擦，有利于排屑与减少热损，提高进尺速度，这一技术己被广泛地采用。(4)多层金刚石层的PDC一般的PDC金刚石层是采用相同金刚石粒度组成的单层，所谓的多层是金刚石层的表层为相对较细粒度的金刚石，下层即与硬质合金基体相接触的部分采用相对较粗粒度的金刚石，这种PDC的表层更耐磨，而下层更耐冲击，九十年代这种多层金刚石层的PDC己成为标准品种。(5)金刚石层表层耐热的PDC近年来，瑞特(Reed)公司推出了一种将金刚石表层去钻的PDC，表层剩余金刚石一金刚石结合的骨架，这种创新的PDC商品名为Trex，由于金刚石表层去钻而耐热性提高，在钻进硬地层时能有效防止摩擦热引起的金刚石石墨化，减少了PDC磨损，实践证明这种PDC钻头在钻进深井硬地层时的进尺速度与总进尺有显著提高。(6)金刚石层更厚的PDC早期的PDC的金刚石层厚仅0.5~，其抗磨损能力弱、度低。八十年代后，各PDC制造公司都分别增加了金刚石的体积，金刚石层从1~扩大到2~，甚至4mm，显著地提高了PDC的耐磨性，对于强磨蚀性地层如致密的泥沙岩、胶质沙岩的钻井特别有利，但对于钻进硬地层，太厚的金刚石层虽然耐磨，却出刃性不佳、进尺速度慢，不宜采用。根据PDC钻头使用过程中所暴露出来的PDC性能上不足之处及钻进硬地层、夹层等难钻地层的新要求，几十年来人们对PDC的改进与研究成果主要有以下几方面[’6]:(1)非平面界面(non一planarinterfaee)的pDC在八十年代初期，PDC在使用中经常出现金刚石层从硬质合金衬底上脱落(即分层)或碎裂现象，导致钻头过早失效。1984年Stratabit公司推出了齿槽相间的爪型结合界面的PDC，金刚石层与硬质合金层相互啮合，有效降低了因金博士学位论文章绪论(7)金刚石层非平面的PDC1986年由梅加金刚石公司推出了金刚石层为球面的抗冲击PDC钻齿，其金刚石层分2至3层，靠近硬质合金基体的1一2层中由金刚石与碳化钨颗粒混合组成，相当于在多晶金刚石层与硬质合金基体之间有1一2层过渡层，可减少热膨胀系数不同所引起的残余应力，提高抗冲击性能。目前球面PDC的主要问题之一是它比要取代的硬质合金柱齿的成本高很多，其成本与碳化钨柱齿相比为30:1到50:1。因此，该齿要能商业应用，克服过高的成本。(8)扩大了PDC的尺寸规格现在钻探用PDC的尺寸规格，外径主要有中smm、中10mm、中13.44mm、中16mm、中19.05mm以及中25.4mm，其高度主要有4mm、smm、13.2mm、16.3lmm、19~等。这一系列的不同规格尺寸的PDC，充分满足了钻头结构设计的需要。前述对PDC作出的种种改进，使其具有了更好的耐磨性、抗冲击性、热稳定性与抗疲劳强度，但要提供给钻头制造商的每一片PDC都是性能良好而无缺陷的，即合格率达到几乎，以确保钻头钻井中不致于因个别PDC的破坏导致钻井效率降低或失效而起钻，这就需要建立一套有效且可行的PDC性能检测方法以及完善的质量控制体系来实现这一目标。