PDC钻头磨损分级标准系统(IADC)

PDC钻头磨损分级系统
1987年，IADC制定了固定切削齿磨损分级系统，并于1991年作了修订。

固定切削齿钻头磨损分级系统适用于除牙轮钻头之外的所有钻头，具体包括天然金刚石钻头、聚晶复合片（PDC）钻头、热稳定聚晶（TSP）金刚石钻头、孕镶式钻头、各种取心钻头以及其它所有使用金刚石作为切削元件的固定切削齿钻头（固定切削齿钻头磨损分级系统并不区分全面钻进钻头和取心钻头。

）。

一、系统结构
IADC采用的磨损分级系统表中包括了对牙轮钻头和固定切削齿钻头进行磨损分级所需的各种代码。

表中有8项具体内容：前4栏描述钻头的"切削结构"；第5栏（"B"）为"轴承密封"，此栏不适用于固定切削齿钻头，因此在对固定切削齿钻头作磨损分级时此栏内容总填作"X"；第6栏（"G"）表示"规径磨损值"；最后2栏为备注栏，分别表示"其它磨损特征"（或称次要磨损特征）和"起钻原因"。

二、内齿圈/ 外齿圈
用从0到8的线性数字来衡量和定义钻头表面各部位切削齿的磨损状态。

数字的值越大表示切削齿的磨损量越大，"0"代表切削齿没有磨损，"8"则表示切削齿已经完全磨损，没有剩余。

同理，"4"表示切削齿磨损量为50％。

PDC切削齿的磨损状态或磨损级别是以齿
的金刚石层的磨损程度为依据的，不考虑复合片的形状、尺寸、类型以及出刃高度。

图1为切削齿磨损分级系统的示意图。

在对一只已使用过的钻头进行磨损状态分级时，需要记录钻头每个区域的平均磨损量。

如图所示，钻头半径的内2/3部分为内部区域，该区域有5颗切削齿，其磨损等级应为"2"。

这是通过计算区域内每颗齿磨损级别的平均值得来的：
外部区域的平均磨损程度也是用同样方法计算出来的：
"6"就是钻头外部区域的磨损级别。

现在就可以将上面的计算数据填
入上述的IADC钻头磨损分级系统表中。

注意：对于取心钻头，图中的中心线不再是钻头中心线，而应为取心钻头内径的边缘线。

三、钻头的磨损特征/其它特征
磨损分析系统表中的第3栏和第7栏用以描述钻头的磨损特征，即与新钻头相比，已磨损的钻头所发生的最显著的状态变化特征。

这些特征的分类代码列在下面的表中。

通常，对固定切削齿钻头而言，磨损特征可分为4类，如图所示。

上述磨损分级特征虽然是基于PDC复合片或复合片桩柱的磨损，但一样适用于热稳定聚晶金刚石TSP或天然金刚石材料。

磨损特征/其它特征表
*BC--牙轮断裂
BF--金刚石层脱落
BT--牙齿或切削齿碎裂
BU--泥包
*CC--牙轮开裂
*CD--牙轮卡死
CI--牙轮干涉
CR--心部磨损
CT--牙齿或切削齿崩裂
ER--冲蚀
FC--平顶型磨损
HC--热裂纹
JD--刀翼本体损坏
*LC--牙轮脱落
LN--喷嘴脱落
LT--牙齿或切削齿脱落NO--无明显磨损特征NR--无法再入井使用OC--偏心磨损
PB--钻头缩径
PN--喷嘴或流道堵塞RG--规径磨损
RO--环切
RR--可再入井
SD--牙爪裙部损坏
SS--自锐式磨损
TR--环槽
WO--由冲蚀导致的钻头刺穿
WT--牙齿或切削齿磨损
* 在"位置" 栏中填注牙轮号。

注意：如果没有可见的磨损特征，在"磨损特征"栏中填注"NO"。

如果没有可见的其它特征，在"其它特征"栏中填注"NO"。

四、位置
位置栏用于说明第3栏中主要"磨损特征"所发生的位置。

下图中列出了4种可能的固定切削齿钻头冠部轮廓，图中标明了钻头上不同位置的代号。

可以使用一个或多个位置代号来说明磨损特征发生的位置。

五、轴承密封
此栏仅用于牙轮钻头。

因此，对于固定切削齿钻头，栏中适中标注"×"。

六、规径
"规径栏" 用于描述钻头规径的磨损状态。

如果钻头规径完好，钻头直径未磨小，则应在栏中标注"I"。

否则，应将钻头直径的磨损量按最接近的1/16″圆整。

对于不同磨损量的标注形式，请参照下图。

七、起钻原因
磨损分级系统表中的最后一栏用以说明起钻原因。

下表中列出了一系列起钻原因的代码。

起钻原因表
BHA--更换钻具组合
DMF--井下动力钻具失效
DSF--钻柱失效
DST--中途测试
DTF--井下工具失效
LOG--测井
RIG--钻机修理
CM--调整泥浆
CP--到达取心点
DP--卡钻
FM--地层变化
HP--井眼问题
HR--时间
PP--钻井泵压力
PR--机械钻速
TD--钻达总深度或套管深度
TQ--扭矩
TW--钻杆扭断或脱扣
WC--气候条件
WO--钻柱刺穿。