１ ＰＤＣ 破巖機(jī)理
ＰＤＣ 鉆頭主要依靠冠部來進(jìn)行巖石切削，不同于牙輪鉆頭的壓入地層，依靠牙齒縱向壓裂力破壞巖石的抗壓強(qiáng)度的破巖機(jī)理。ＰＤＣ 鉆頭主要是以金剛石顆粒沿著剪切面進(jìn)行切削，圖１ 為切屑過程示意［３－４］。破巖時(shí)主要克服巖石的抗剪強(qiáng)度，而克服巖石的抗剪強(qiáng)度比克服巖石的抗壓強(qiáng)度的破巖方式要易于進(jìn)行。
在塑脆性巖石中，在 Ｗ 和Ｔ 的同時(shí)作用下，垂直壓力在比巖石硬度小得多的條件下，切屑刃就可以沿θ角切入巖石，使其產(chǎn)生體積破碎。巖石破碎分為３個(gè)過程：刃前巖石沿剪切面破碎后，Ｔ 力減小，切削刃向前推進(jìn)，碰撞刃前巖石；其次在扭力Ｔ 作用下壓碎前方的巖石，使其產(chǎn)生小剪切破碎，扭力Ｔ 增大；后刀翼或切削齒繼續(xù)壓擠前方的巖石（部分被壓成粉狀），當(dāng)扭力 Ｔ 增大到極限值時(shí)，巖石沿剪切面破碎，然后扭力突然變小。碰撞、壓碎及小剪切、大剪切這３個(gè)過程反復(fù)進(jìn)行，形成破碎塑脆性巖石的全過程。
根據(jù) ＰＤＣ 鉆頭的破巖機(jī)理可以看出：在 Ｗ 鉆壓較小，在旋轉(zhuǎn)力為定量的情況下，鉆頭旋轉(zhuǎn)的速度與切削效率成正比關(guān)系，復(fù)合鉆進(jìn)中螺桿鉆具加上轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)的復(fù)合鉆井技術(shù)能增加切削巖石的速度， 達(dá)到提高鉆進(jìn)速度的目的。
ＰＤＣ 鉆頭目前還是存在一定的局限性。適合在軟至中硬地層中使用，對(duì)于地層中存在的夾層與類似玄武巖和輝綠巖等硬度較大的地層不適合使用，會(huì)加大鉆頭金剛石顆粒的快速崩落、損壞。
金剛石顆粒單次切削破巖后，在切削表面巖石周圍具有殘余應(yīng)力，形成了巖石破碎帶，巖石產(chǎn)生裂紋從而受到了損傷。下次切削破巖時(shí)巖石的抗剪強(qiáng)度大幅降低，增加了鉆頭的使用壽命。
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深圳市海明潤超硬材料股份有限公司,成立于2000年8月,國家高新技術(shù)企業(yè)。公司主導(dǎo)產(chǎn)品為石油天然氣鉆探用金剛石復(fù)合片、聚晶金剛石和聚晶金剛石噴砂噴嘴。經(jīng)營場(chǎng)地面積15000多平米。目前深圳公司具有年產(chǎn)各種規(guī)格石油天然氣鉆探用金剛石復(fù)合片、聚晶金剛石和聚晶金剛石噴砂噴嘴等超硬材料產(chǎn)品200萬件以上的生產(chǎn)能力。2008年在黑龍江建立了哈爾濱海明潤超硬材料有限公司全資子公司，占地4萬平米。目前已建成年產(chǎn)200萬片金剛石復(fù)合片生產(chǎn)線。2017年中山市海明潤超硬材料有限公司成立，位于廣東省中山市，占地50畝，已投入生產(chǎn)，是未來制造基地。
公司先后建立了績效管理體系、流程管理體系、財(cái)務(wù)預(yù)算管理、ERP系統(tǒng)管理及生產(chǎn)執(zhí)行信息化管理MES系統(tǒng)。公司通過的管理體系建設(shè)規(guī)范公司管理,產(chǎn)品質(zhì)量及服務(wù)質(zhì)量。在2010年被認(rèn)定為“高新技術(shù)企業(yè)”。于2013年與世界四大石油技術(shù)服務(wù)企業(yè)之一的一家美國公司建立了“戰(zhàn)略合作伙伴”關(guān)系。
海明潤創(chuàng)造了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，形成了具有自身特點(diǎn)的技術(shù)體系。公司擁有一支實(shí)力較強(qiáng)的研發(fā)隊(duì)伍，研發(fā)硬件和檢測(cè)分析手段已達(dá)到國際水平。
海明潤生產(chǎn)的金剛石復(fù)合片出口銷往美國、加拿大、俄羅斯、歐洲等國家和地區(qū)，并被國內(nèi)各大油田和大型鉆頭廠長期選用，以國內(nèi)的，高穩(wěn)定性，高性價(jià)比為主要特色而樹立了良好的海明潤品牌形象。
海明潤始終把產(chǎn)品質(zhì)量看作生命線，在工作中遵循“勤懇做事、踏實(shí)做人，認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)細(xì)節(jié)”的企業(yè)精神。目前公司已通過ISO9001:2008質(zhì)量管理體系、ISO14000:2004環(huán)境管理體系及OHSAS18001:2007職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證、知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系認(rèn)證證書。
公司注重引進(jìn)技術(shù)人才，研究目標(biāo)始終對(duì)準(zhǔn)國際水平，已獲得一批擁有立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，為公司長期可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前已獲得復(fù)合片相關(guān)專利證書共40項(xiàng)，專利申請(qǐng)數(shù)量一直在快速增長。擁有的研發(fā)硬件實(shí)力，現(xiàn)有掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDX)、X射線物相分(XRD)、定量金相顯微鏡、超聲波無損探傷檢測(cè)儀(C掃描)、抗沖擊測(cè)定儀、大型磨耗比檢測(cè)立式數(shù)控車床(VTL)等的檢測(cè)設(shè)備。
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