钻头百科

四翼加强型无岩心PDC钻头

四翼加强型刮刀无岩心PDC钻头（Four Wing Reinforced Scraper Coreless PDC Drill Bit）是一种专为高效钻进、无需取心作业而设计的PDC钻头。它结合了PDC钻头的切削优势和特定的结构设计，使其在软到中硬地层中表现出色，尤其适用于水井、地质勘探、工程桩基等需要快速成孔且不要求获取岩芯的领域。

四翼加强型无岩心PDC钻头

工作原理

1. PDC切削齿的刮削与剪切： 钻头体上焊接的PDC复合片具有极高的硬度和耐磨性。当钻头在钻机带动下高速旋转并施加轴向压力时，PDC切削齿会以刮削和剪切的方式直接作用于岩层，将岩石破碎成细小的颗粒。
2. 四翼结构： “四翼”指的是钻头体上有四个对称的翼。这些翼延伸出钻头本体，上面镶嵌着PDC切削齿。这种结构增加了钻头与地层的接触面积，使PDC齿的排布更加合理，提高了钻头的稳定性和切削效率。
3. 加强型设计： “加强型”通常指钻头体材料的强度更高，或者PDC齿的安装方式、数量、排布经过优化，以增强钻头在复杂或具有冲击性地层中的抗冲击能力和耐用性。这可能包括在PDC齿后方增加保护性结构，或采用更坚固的胎体材料。
4. 无岩心设计： 这是该钻头的关键特点之一。与取心钻头中空并用于获取岩芯不同，无岩心钻头是实心钻进或内部设计为完全破碎岩石，不预留岩芯空间。这意味着钻进时会将所有被破碎的岩石排出孔外，无需进行取心操作，从而大大提高钻进速度。

主要作用和特点

1. 高效快速钻进： 凭借PDC齿卓越的切削效率和无岩心设计，该钻头能够在软到中硬地层中实现非常高的机械钻速，显著缩短钻井周期。
2. 适用地层广泛： 主要适用于粘土、页岩、砂岩、灰岩、泥岩、软到中硬的煤层、风化岩层等非研磨性或低研磨性地层。加强型设计使其在遇到夹层或裂隙较多的地层时，也能保持较好的钻进性能。
3. 孔径精度高： 由于PDC齿的稳定刮削作用，钻头能够钻出较精确的孔径，孔壁相对光滑。
4. 寿命长，减少起下钻次数： PDC钻头相比传统牙轮钻头，磨损速度慢，单只钻头工作时间更长，从而减少了频繁起下钻更换钻头的时间，降低了作业成本和风险。
5. 良好的排渣性能： 钻头的设计通常会优化水力通道，确保钻进过程中产生的岩屑能够被钻井液有效地带出孔外，防止堵塞。
6. 适用于无需取心的场合： 完美适用于水井、工程桩基、煤层气钻井、地质勘探中的探孔等追求快速成孔的应用。

四翼加强型无岩心PDC钻头