国外PDC钻头技术新进展

近年来，国际钻井技术发生着深刻变化，油气勘探开发正持续向深层、非常规油气藏延伸。特别环境下的资源勘探开发极具挑战性，已成为研究的热点和焦点，而钻井工具、装备与技术直接影响施工速度、安全性和经济效益，PDC钻头技术领域的创新持续不断，使得难钻地层的钻井效率大幅提升。本书共五章，分别介绍国外PDC钻头的本体结构新技术、切削齿结构新技术、新材料技术及加工工艺技术，并对PDC钻头未来重点发展方向进行展望。

第1章 国外PDC钻头本体结构新技术 1
1.1 牙轮-PDC混合式钻头 1
1.1.1 Kymera牙轮-PDC混合式钻头 1
1.1.2 Kymera XT牙轮-PDC混合式钻头 3
1.1.3 Kymera FSR定向钻井混合式钻头 4
1.1.4 Kymera各系列混合式钻头现场应用 5
1.2 PDC-孕镶块混合式钻头 6
1.3 自适应PDC钻头 9
1.4 微心PDC钻头 10
1.4.1 微心PDC钻头技术关键 11
1.4.2 微心PDC钻头的优势及适用范围 11
1.4.3 微岩心形成过程 12
1.4.4 微心PDC钻头现场应用 12
1.5 页岩气定向专用PDC钻头 13
1.6 双径PDC钻头 14
第2章 国外PDC钻头切削齿结构新技术 15
2.1 双倒角切削齿 15
2.2 多维切削齿 16
2.2.1 StayCool多维切削齿的技术优势 17
2.2.2 应用实例 18
2.3 凿形切削齿 21
2.3.1 采用Dynamus长寿命凿形切削齿的PDC钻头 22
2.3.2 应用实例 24
2.4 旋转切削齿 26
2.5 锥形切削齿 27
2.5.1 技术优势 28
2.5.2 应用实例 29
2.6 斧形切削齿 30
2.6.1 技术优势 32
2.6.2 应用实例 32
2.7 互成角度布置切削齿 35
2.8 两级切削齿 36
2.9 PDC-硬质合金旋转刨削齿 37
第3章 国外PDC钻头新材料技术 39
3.1 本体材料 39
3.1.1 高耐磨胎体材料 39
3.1.2 高韧性PDC胎体材料 40
3.1.3 高性能钢体材料 44
3.2 PDC材料新技术 45
3.2.1 脱钴PDC 45
3.2.2 PDC新型抗冲蚀硬质合金材料 46
3.3 新型涂层材料 50
3.3.1 纳米涂层材料 51
3.3.2 镍磷电镀金属涂层 52
3.3.3 超硬磨料耐磨堆焊层材料 57
第4章 国外PDC钻头加工工艺技术 63
4.1 胎体PDC钻头模具3D打印技术 63
4.2 钢体PDC钻头本体数控加工技术 65
4.2.1 钻头冠部顶面的粗加工 66
4.2.2 钻头刀翼间的粗加工 66
4.2.3 钻头刀翼间的补刀加工 66
4.2.4 钻头冠部顶面的补刀加工 67
4.2.5 钻头流道内的水孔精加工 67
4.2.6 钻头体的精加工 67
4.3 新型PDC制造加工技术 67
4.3.1 界面材料成分优化技术 68
4.3.2 界面结构优化技术 69
4.3.3 烧结工艺优化技术 69
4.3.4 PDC脱钴系列技术及无钴烧结技术 70
4.3.5 PDC抛光技术 73
第5章 PDC钻头技术发展趋势与展望 74
主要参考文献 76