浅谈大钻具的破岩机理
一、大钻具的优势：
1.力平衡设计使钻头具有良好的导向性，适应配合井下马达应用于定向钻井，具有较小的径向震动；
2.不同结构的专利PDC复合片在钻头不同位置的合理布置使钻头具有较强的攻击性和抗研磨性；
3.强攻击性设计使钻头可获得高的机械钻速；
4.动态流场模拟技术应用于水力设计，使井底流场优化，有利于提高排屑速度和防泥包。
因为PDC钻头的材料主要为铸造碳化钨和金刚石复合片，所以它寿命长，价值高。
二、金刚石钻头的破岩机理：
金刚石钻头的破岩作用是由金刚石颗粒完成的。要知道钻头的破岩作用，就须了解单粒金刚石的破岩作用。在坚硬地层中，单粒金刚石在钻压作用下使岩石处于极高的应力状态下（约4200-5700MPa，有的资料认为可达6300MPa），使岩石发生岩性转变，大钻具销售，由脆性变为塑性。单粒金刚石吃入地层，大钻具批发，在扭矩作用下切削破岩，切削深度基本上等于金刚石颗粒的吃入深度。这一过程如同“犁地”故称为金刚石钻头的犁式切削作用。
在一些脆性较大的岩石里（如砂岩、石灰岩等），钻头上的金刚石颗粒在钻压扭矩的同时作用下，破碎岩石的体积远大于金刚石颗粒的吃入与旋转体积。当压力不大时，只能沿金刚石的运动方向形成小沟槽，加大压力则会使小沟槽深部与两侧的岩石破碎，超过金刚石颗粒的断面尺寸。
金刚石钻头的破岩效果，除与岩性以及影响岩性的外界因素（如压力、温度、地层流体性质等）有关外，大钻具电话，钻压大小是重要的影响因素。它和牙轮钻头一样，破岩时都具有表层破碎、疲劳破碎、体积破碎三种方式。只有当金刚石颗粒具有足够的比压吃入地层岩石，使岩石发生体积破碎时，才能取得理想的破岩效果。
有关大钻具的组成大钻具
有关大钻具的组成
大钻具的生产组装件一般由5个部分组成，它们由内到外分别为：
①金刚石微粉和硬质合金。目前市场上出售的金刚石微粉由于生产厂家的工艺不尽相同，大钻具，很难保持其非常干净。因此，为了保证金刚石微粉的纯洁性，在投入使用前一般都需要重新进行酸碱处理，以尽可能地去除杂质；另外，硬质合金的结合面也必须保证清洁，不得有任何腐蚀或粘有其它物质。
②屏蔽层(又叫保护层)。要求其内壁光滑、干净、无破损、尺寸准确。
③均压介质。可以作为导热均压的材料有ZrO2、盐岩等。
④发热元件。通常采用发热量稳定、均匀的碳管。
⑤传压介质。传压介质主要为无机非金属材料。
大钻具高性能切削齿的发展
大钻具经过近30年的发展，另一趋势就是研究新型高性能大钻具切削齿，
主要从以下3个方面入手：
一，提高金刚石复合片自身工作性能和寿命指标（提高磨耗比、表面粗糙度、抗冲击性）和提
高工艺性能指标（热稳 定性），表现为出现许多高磨耗比、高耐热性、高抗冲击性复合片 、
抛光片、镜面片等；
二，改变金刚石复合片的结构 ，表现为加厚金刚石复合片和非平面交界面型结构金刚石复合片
的出现；
三、改变金刚石复合片的外型，如模型齿、矩形齿、球头齿等的出现。
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