你對PDC刀具了解多少？

關於 PDC（多晶金剛石複合片）刀具

PDC（聚晶金剛石複合片）刀具是一種超硬在超高溫高壓下將多晶金剛石與碳化鎢基體壓實的材料。

PDC刀具的發明推動了固定刀頭在鑽井行業中脫穎而出，這個想法立即流行起來。由於剪切PDC 刀具的作用比按鈕或齒形鑽頭、固定刀具的破碎作用更有效- 少量需求量很大。

1982 年，PDC 鑽頭僅佔總鑽尺的 2%。 2010年，總鑽井面積的65%由PDC生產。

PDC 刀具是如何製造的? 

PDC 刀具由碳化鎢基材和合成金剛石磨粒製成。它是利用高溫和高壓結合鈷合金催化劑製成的，有助於在燒結過程中結合金剛石和碳化物。在冷卻過程中，碳化鎢以比金剛石快 2.5 倍的速度收縮，將金剛石和碳化鎢結合在一起，然後形成 PDC 刀具。

特點與應用

由於 PDC 刀具由金剛石磨粒和碳化鎢基體組成，它結合了金剛石和碳化鎢的優點： 

1. H高耐磨

2. H高抗衝擊

3. H高熱穩定性

現在 PDC 刀具廣泛應用於油田鑽井、天然氣和地質勘探、煤炭開采和許多其他鑽銑應用，作為 PDC 鑽頭的工具，例如用於石油鑽井的鋼 PDC 鑽頭和矩陣 PDC 鑽頭和 用於煤礦開采的三錐 PDC 鑽頭。

限制

衝擊損傷、熱損傷和磨粒磨損都會抑制鑽頭的性能，即使在最軟的地質構造中也可能發生。然而，PDC 鑽頭最難鑽的地層是磨蝕性極強的地層。

大刀VS小刀

作為一般規則，大型刀具（19 毫米至 25 毫米）比小型刀具更具侵略性。但是，它們可能會增加扭矩波動。此外，如果 BHA 沒有被設計為處理增加的攻擊性，可能會導致不穩定。

在某些應用中，與大型刀具相比，較小的刀具（8mm、10mm、13mm 和 16mm）已被證明以更高的 ROP 鑽孔。一種這樣的應用是石灰石。
此外，鑽頭設計有更小的刀具，但更多的刀具可以承受更高的衝擊力 加載。 

此外，小刀具產生較小的切屑，而大刀具產生較大的切屑。如果鑽井液不能將岩屑帶上環空，大的岩屑可能會導致孔清理問題。

刀具形狀

最常見的 PDC 形狀是圓柱，部分原因是圓柱刀具可以很容易地佈置在給定鑽頭輪廓的約束內，以實現大的刀具密度。電子線放電機可以精確切割和成型 PDC 金剛石檯面。金剛石檯面和基底之間的非平面界面減少了殘餘應力。這些特性提高了抗碎裂、剝落和金剛石檯面分層的能力。其他接口設計通過最小化殘餘應力水平來最大化抗衝擊性。