PDC鉆(zhan)頭(tou)是(shi)人造聚晶金(jin)剛石復合片鉆(zhan)頭(tou)的(de)簡稱，PDC鉆(zhan)頭(tou)真正具有劃時(shi)代的(de)發(fa)展并投入使用是(shi)在80年代末，當(dang)Amoco Production公司驗證鉆(zhan)頭(tou)回旋是(shi)阻礙(ai)PDC鉆(zhan)頭(tou)有效應用的(de)主要原因，這使PDC鉆(zhan)頭(tou)技術有了一個***性的(de)突(tu)破。

　　鉆(zhan)頭回(hui)旋(xuan)是指(zhi)鉆(zhan)頭偏移(yi)(yi)了鉆(zhan)頭幾何中(zhong)心線進行旋(xuan)轉工(gong)作。在鉆(zhan)頭發生回(hui)旋(xuan)過程中(zhong)，鉆(zhan)頭的瞬時(shi)旋(xuan)轉中(zhong)心總是變化，它不是和井眼中(zhong)心保持在同一條中(zhong)心線上(shang)。切(qie)削齒(chi)在徑向移(yi)(yi)動，甚至相(xiang)對于(yu)地層(ceng)巖石(shi)(shi)面向后(hou)移(yi)(yi)動。鉆(zhan)頭回(hui)旋(xuan)產生的井底(di)造形形狀能夠(gou)造成(cheng)PDC切(qie)削齒(chi)的金剛石(shi)(shi)層(ceng)掉(diao)片或沖擊破壞，加速鉆(zhan)頭的磨損，降(jiang)低鉆(zhan)頭工(gong)作壽命(ming)。

　　在計(ji)(ji)算機輔(fu)助(zhu)設(she)計(ji)(ji)和(he)計(ji)(ji)算機輔(fu)助(zhu)加工(CAD/CAM)和(he)計(ji)(ji)算機輔(fu)助(zhu)工程(CAE)進行(xing)有限(xian)元分(fen)析的(de)推(tui)動下，開發了鉆頭(tou)抗(kang)回旋技術，井底動態流(liu)場(chang)模擬技術應(ying)用(yong)于水力設(she)計(ji)(ji)，大大提高了鉆頭(tou)的(de)工作壽命(ming)和(he)機械鉆速(su)。

　　PDC鉆頭獲得高機(ji)械鉆速的(de)較大(da)(da)一項障(zhang)礙是避免PDC切(qie)削(xue)(xue)齒過熱(re)(re)。PDC金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)層和(he)碳(tan)化(hua)鎢基(ji)體(ti)有(you)(you)(you)著不同的(de)熱(re)(re)膨脹系數，在(zai)高溫下會(hui)導致PDC切(qie)削(xue)(xue)齒出現(xian)(xian)熱(re)(re)裂紋(wen)。為了減少在(zai)鉆井過程中PDC切(qie)削(xue)(xue)齒出現(xian)(xian)的(de)熱(re)(re)裂紋(wen)影響，近期成(cheng)功地(di)開發出在(zai)PDC金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)層和(he)碳(tan)化(hua)鎢基(ji)體(ti)之間具有(you)(you)(you)各種幾何形(xing)狀交接面(mian)的(de)PDC切(qie)削(xue)(xue)齒，這(zhe)(zhe)些高質量的(de)PDC切(qie)削(xue)(xue)齒具有(you)(you)(you)很高的(de)抗研磨(mo)性，即使出現(xian)(xian)磨(mo)損，仍(reng)然會(hui)有(you)(you)(you)許多(duo)金(jin)剛(gang)石(shi)(shi)保留(liu)在(zai)碳(tan)化(hua)鎢基(ji)體(ti)上繼(ji)續(xu)切(qie)削(xue)(xue)地(di)層。這(zhe)(zhe)種非(fei)平(ping)面(mian)形(xing)狀的(de)幾何結構，大(da)(da)大(da)(da)提高了PDC切(qie)削(xue)(xue)齒在(zai)井下的(de)工作壽命。

　　冶(ye)金技(ji)(ji)術(shu)(shu)、水力條(tiao)件(jian)、PDC切削齒等技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)快速發展，雖(sui)然沒有(you)能夠減(jian)低鉆(zhan)頭的(de)成(cheng)本，但這些(xie)技(ji)(ji)術(shu)(shu)使PDC鉆(zhan)頭鉆(zhan)的(de)進(jin)尺更多(duo)，可以在多(duo)套不同地層下有(you)效鉆(zhan)進(jin)。這些(xie)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)發展帶來的(de)另外一項重大進(jin)步是PDC鉆(zhan)頭可以鉆(zhan)硬(ying)夾層。

　　PDC鉆(zhan)(zhan)頭機械鉆(zhan)(zhan)速和壽命的提(ti)高(gao)，在以前認為僅(jin)能使(shi)用牙輪鉆(zhan)(zhan)頭的地層，目前也能夠用PDC鉆(zhan)(zhan)頭鉆(zhan)(zhan)穿。

　　PDC鉆頭目前經常使(shi)用(yong)在井(jing)底需要鉆頭長(chang)時(shi)間工作的井(jing)段(duan)、油(you)基(ji)泥(ni)漿、或(huo)在非(fei)縮徑井(jing)段(duan)使(shi)用(yong)的水(shui)基(ji)泥(ni)漿。在高轉速鉆具上，PDC鉆頭也具有優(you)越性(xing)，如渦(wo)輪鉆具、螺桿鉆具或(huo)造斜井(jing)段(duan)。

　　PDC鉆(zhan)頭經常使(shi)用在低(di)(di)抗(kang)(kang)壓強度(du)、膠(jiao)結性(xing)差、低(di)(di)研(yan)磨(mo)(mo)性(xing)、或帶有薄(bo)夾層(ceng)的地(di)層(ceng)中，如(ru)鹽巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、石(shi)膏(gao)巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、泥(ni)灰巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、灰巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)等，中等抗(kang)(kang)壓強度(du)、具有一(yi)(yi)定研(yan)磨(mo)(mo)性(xing)和脆性(xing)的地(di)層(ceng)，如(ru)砂(sha)泥(ni)巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、硅(gui)質頁巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、孔(kong)隙性(xing)碳酸巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)和石(shi)膏(gao)巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)。但PDC鉆(zhan)頭在高抗(kang)(kang)壓強度(du)、致密(mi)膠(jiao)結的研(yan)磨(mo)(mo)性(xing)砂(sha)巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、燧(sui)石(shi)和花崗巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、剛玉(yu)、黃鐵礦、礫石(shi)中使(shi)用效(xiao)果不好。一(yi)(yi)般PDC可鉆(zhan)地(di)層(ceng)的抗(kang)(kang)壓強度(du)低(di)(di)于(yu)18000PSI、巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)石(shi)研(yan)磨(mo)(mo)性(xing)低(di)(di)于(yu)41°(巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)石(shi)的內磨(mo)(mo)察角IAF值)。