PDC钻头的结构及破岩机理

PDC钻头是用聚晶金刚石做成切削块，再将一定数量的切削块镶装(或烧结)到钻头体上。

切削块是由人造聚晶金刚石薄层(约0.6-2.5mm)及碳化钨底层烧结成整体，呈扁圆柱状，称聚晶金刚石复合片(简称复合片)。将复合片和圆柱状的体部焊接在一起成为切削元件。

PDC钻头的结构按材料及制造工艺不同分为钢体及胎体两大系列。

抛物线型：有较大的钻头表面，可镶装较多的切削块，以提高钻头的耐磨性和进尺。其外形可使侧向推力集中指向中心，减少井眼方向偏离，有利于克服井斜。

双锥型：有内锥及外锥，可保持钻头稳定，外锥面较长，可镶较多的切削块，钻硬夹层或硬地层时，顶部切削块承受冲击易损坏。

短锥形：有利于钻穿硬夹层，钻头表面面积较小，故水力比较集中，清洗较好。

PDC钻头的破岩机理

PDC钻头切削块是以刮挤剪切方式来破碎岩石的，能自锐的切削块在钻压的作用下切入地层后，再在扭矩的作用下，向前移动剪切岩石。充分利用岩石抗剪强度较低的特点。PDC钻头破岩时不存在类似牙轮钻头齿破岩时因压差所引起的“压持作用”而造成重复切削。