PDC鉆頭(tou)是人造聚晶金剛石復合(he)片(pian)鉆頭(tou)的(de)(de)簡稱，PDC鉆頭(tou)真正具有劃時代的(de)(de)發展并(bing)投入使用是在80年(nian)代末，當(dang)Amoco Production公司驗證鉆頭(tou)回旋是阻礙(ai)PDC鉆頭(tou)有效應用的(de)(de)主要原因，這使PDC鉆頭(tou)技(ji)術(shu)有了一(yi)個***性的(de)(de)突(tu)破。

　　鉆(zhan)頭回(hui)旋(xuan)是指(zhi)鉆(zhan)頭偏移了鉆(zhan)頭幾何中(zhong)心(xin)(xin)線進行旋(xuan)轉工作。在(zai)鉆(zhan)頭發生回(hui)旋(xuan)過程中(zhong)，鉆(zhan)頭的(de)瞬時旋(xuan)轉中(zhong)心(xin)(xin)總是變化，它不是和井眼中(zhong)心(xin)(xin)保持在(zai)同一條中(zhong)心(xin)(xin)線上。切削齒在(zai)徑(jing)向(xiang)移動，甚(shen)至相對于(yu)地層(ceng)巖石(shi)面向(xiang)后(hou)移動。鉆(zhan)頭回(hui)旋(xuan)產生的(de)井底造(zao)形形狀能夠造(zao)成PDC切削齒的(de)金剛石(shi)層(ceng)掉片或(huo)沖擊破壞(huai)，加速(su)鉆(zhan)頭的(de)磨損，降低鉆(zhan)頭工作壽命(ming)。

　　在計算(suan)(suan)機(ji)(ji)輔助(zhu)設計和(he)(he)計算(suan)(suan)機(ji)(ji)輔助(zhu)加工(CAD/CAM)和(he)(he)計算(suan)(suan)機(ji)(ji)輔助(zhu)工程(CAE)進行有(you)限元(yuan)分析(xi)的推動下，開發了鉆(zhan)頭抗回旋技(ji)(ji)術，井底動態流場模擬(ni)技(ji)(ji)術應(ying)用于水力設計，大大提高了鉆(zhan)頭的工作壽命(ming)和(he)(he)機(ji)(ji)械鉆(zhan)速。

　　PDC鉆頭獲(huo)得高(gao)機(ji)械(xie)鉆速(su)的(de)(de)較大(da)一(yi)項障礙(ai)是(shi)避免PDC切(qie)(qie)削(xue)齒(chi)(chi)過熱(re)。PDC金剛(gang)石層和碳(tan)化鎢(wu)基(ji)體有(you)(you)著不同的(de)(de)熱(re)膨脹(zhang)系數(shu)，在(zai)(zai)高(gao)溫下會導(dao)致PDC切(qie)(qie)削(xue)齒(chi)(chi)出(chu)現(xian)熱(re)裂紋。為(wei)了減少(shao)在(zai)(zai)鉆井(jing)過程中PDC切(qie)(qie)削(xue)齒(chi)(chi)出(chu)現(xian)的(de)(de)熱(re)裂紋影響，近(jin)期成功地開發出(chu)在(zai)(zai)PDC金剛(gang)石層和碳(tan)化鎢(wu)基(ji)體之間(jian)具有(you)(you)各(ge)種(zhong)幾(ji)何形狀(zhuang)交接面(mian)的(de)(de)PDC切(qie)(qie)削(xue)齒(chi)(chi)，這些高(gao)質(zhi)量的(de)(de)PDC切(qie)(qie)削(xue)齒(chi)(chi)具有(you)(you)很高(gao)的(de)(de)抗研磨性，即使出(chu)現(xian)磨損，仍(reng)然(ran)會有(you)(you)許多金剛(gang)石保留在(zai)(zai)碳(tan)化鎢(wu)基(ji)體上繼續切(qie)(qie)削(xue)地層。這種(zhong)非平面(mian)形狀(zhuang)的(de)(de)幾(ji)何結構，大(da)大(da)提高(gao)了PDC切(qie)(qie)削(xue)齒(chi)(chi)在(zai)(zai)井(jing)下的(de)(de)工作壽命。

　　冶金技術、水力(li)條(tiao)件、PDC切削齒等技術的(de)(de)快速發(fa)展(zhan)，雖然沒有(you)能(neng)夠(gou)減低(di)鉆(zhan)頭(tou)的(de)(de)成(cheng)本，但(dan)這(zhe)些(xie)技術使PDC鉆(zhan)頭(tou)鉆(zhan)的(de)(de)進(jin)尺更(geng)多，可以在多套不(bu)同地層下有(you)效鉆(zhan)進(jin)。這(zhe)些(xie)技術的(de)(de)發(fa)展(zhan)帶來(lai)的(de)(de)另外一項(xiang)重大進(jin)步是PDC鉆(zhan)頭(tou)可以鉆(zhan)硬夾(jia)層。

　　PDC鉆頭機械鉆速(su)和壽命(ming)的提高，在以前認為僅能(neng)使用牙輪(lun)鉆頭的地層，目前也能(neng)夠用PDC鉆頭鉆穿。

　　PDC鉆(zhan)(zhan)頭目前經常使(shi)用在(zai)(zai)井(jing)底需(xu)要鉆(zhan)(zhan)頭長時間工作的井(jing)段(duan)(duan)、油基(ji)(ji)泥(ni)漿、或在(zai)(zai)非縮徑(jing)井(jing)段(duan)(duan)使(shi)用的水基(ji)(ji)泥(ni)漿。在(zai)(zai)高轉速鉆(zhan)(zhan)具(ju)上(shang)，PDC鉆(zhan)(zhan)頭也具(ju)有優越性，如渦輪(lun)鉆(zhan)(zhan)具(ju)、螺桿鉆(zhan)(zhan)具(ju)或造斜(xie)井(jing)段(duan)(duan)。

　　PDC鉆(zhan)頭經常使(shi)用在(zai)低抗(kang)(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)、膠結性(xing)(xing)(xing)差(cha)、低研(yan)(yan)磨性(xing)(xing)(xing)、或帶(dai)有(you)薄夾層的(de)地(di)層中，如(ru)鹽巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、石(shi)(shi)(shi)膏巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、泥(ni)灰巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、灰巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)等，中等抗(kang)(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)、具有(you)一定研(yan)(yan)磨性(xing)(xing)(xing)和脆性(xing)(xing)(xing)的(de)地(di)層，如(ru)砂泥(ni)巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、硅(gui)質頁巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、孔隙性(xing)(xing)(xing)碳酸巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)和石(shi)(shi)(shi)膏巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)。但PDC鉆(zhan)頭在(zai)高抗(kang)(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)、致(zhi)密膠結的(de)研(yan)(yan)磨性(xing)(xing)(xing)砂巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、燧石(shi)(shi)(shi)和花崗巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、剛玉、黃(huang)鐵礦、礫石(shi)(shi)(shi)中使(shi)用效果不(bu)好(hao)。一般PDC可鉆(zhan)地(di)層的(de)抗(kang)(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)低于18000PSI、巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)石(shi)(shi)(shi)研(yan)(yan)磨性(xing)(xing)(xing)低于41°(巖(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)石(shi)(shi)(shi)的(de)內磨察角(jiao)IAF值)。