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目前PDC钻头所承担的钻井进尺占全部钻井进尺比例的80%以上,在世界油气钻井工业中发挥着重要作用。随着石油工业的发展,钻深探井数量的增加,钻井难度的加大,这就对PDC钻头的性能提出了更高的要求。聚晶金刚石复合片(PDC)作为PDC钻头最主要的切削单元,其性能的优劣在很大程度上决定了PDC钻头的整体性能,进而影响整个PDC钻头的钻进效果和使用寿命,制约着PDC钻头在复杂难钻地层的的推广和应用。本文通过大量收集资料对伊朗阿扎德甘油田现场失效PDC钻头切削齿进行失效分析研究,找到了PDC切削齿失效的主要形式,并针对每种失效形式分析其失效原因和失效机理。在此基础上,开展国内外几种典型聚晶金刚石复合片性能对比分析研究。本文从微观角度分析了复合片组织结构与性能之间的关系,找到了具有高耐磨性抗冲击能力的复合片微观组织结构。同时分析了影响复合片性能的因素,并从齿的结构设计、材料配方和制备工艺等方面提出了相应改进措施。为今后进一步提高PDC质量,开展异形切削齿的研究奠定一定的理论基础。本论文开展的具体工作如下：(1)调研PDC钻头及钻头切削齿的现场应用情况与国内外的研究状况。收集PDC钻头在阿扎德甘油田现场的钻井资料,对PDC切削齿的样品、数据和图片等进行采集,了解PDC钻头的工作特点、发展状况及研究水平；(2)开展伊朗阿扎德甘油田PDC钻头切削齿失效分析研究。找出了PDC钻头切削齿失效的主要形式,并对其失效原因和失效机理进行分析。PDC钻头切削齿的主要失效形式有：齿的磨损、断裂和脱落。失效的主要原因一方面是由于钻井过程中的冲击和刮削破岩对PDC钻头切削齿的损伤和钎焊工艺的落后,另一方面是由于切削齿材料本身的耐磨性抗冲击韧性不强,以及切削齿的硬质合金基托和金刚石层的结合性能不高；(3)国内外几种复合片微观组织结构对比分析。针对各复合片的硬质合金层、聚晶结合层以及金刚石层进行电镜实验,对微观结构进行形貌观察；通过X-射线衍射对各复合片的组织成分进行对比分析,从微观角度解析复合片的失效机理及其各自的结构特点；(4)国内外几种复合片的耐磨抗冲击性能对比试验研究。分别开展复合片的耐磨试验和抗冲击试验,对比复合片各自性能的优劣,探究微观组织结构与性能之间的关系,为找到PDC性能影响因素提供参考；(5)找到影响聚晶金刚石复合片性能的因素,提出相关改进方法。通过对国内外几种典型聚晶金刚石复合片的性能对比分析研究,找到影响聚晶金刚石复合片性能的因素并提出相应改进方法,为改进PDC设计,提高PDC质量,以及下一步开展异形切削齿研究奠定基础。