PDC钻头是20世纪80年代钻井工程技术领域的重大技术创新之一,由于其显著的优势越来越广泛应用于石油钻探中。然而随着油田勘探开发重点向深层、复杂硬地层转移, PDC钻头在钻复杂硬地层的过程中,因切削齿材料—PDC质量问题出现的崩齿、碎裂、剥蚀脱层和过度磨损等现象极为普遍,使得PDC钻头使用寿命较短、机械钻速大幅度降低,致使PDC钻头的技术优势在复杂硬地层中使用大打折扣。究其原因,是因为截至到目前国内外尚无一套能真正反映PDC作为切削齿在受力与旋转并伴有无规律振动、冲击状态下钻凿地层岩石所应具有的工程需用特性-钻凿特性的测定方法与质量评价标准。本项研究就是基于提供一套行业内部认可的PDC钻凿特性测定方法与质量评价标准,从源头上解决因切削齿材料PDC质量,充分发挥其技术优势。在分析国内外相关技术研究现状的基础上,确定通过室内试验的方法对PDC钻凿特性进行测定,并研制出了PDC钻凿特性/磨铣特性检测试验装置,在基础上开展了试验岩样的确定、试验方案的设计,详述了相关试验研究过程,对试验数据进行了回归分析处理、提出和推荐出一套适用于石油钻井工程技术领域,检测PDC钻凿特性与磨铣特性的试验方法、评价其质量的技术指标和分级方法、标准。在国内首次进行了PDC钻进Ⅵ级以上坚硬石英砂岩的试验研究,提出了在复杂硬地层中钻进中,影响PDC钻头技术性能发挥的低钻压、高转速观念应予改变的观点。