孕镶金刚石针状合金复合式取心钻头的研究

孕镶金刚石钻头的设计和使用 (2)

孕镶金刚石钻头的设计和使用

人造孕镶金刚石钻头的制作工艺 摘要：主要对煤矿和煤田勘探中常用的金刚石钻头的模具制作进行了分析， 并简要介绍了金刚石钻头的热压工艺，以及在制作过程中应注意的问题。 关键词：金刚石钻头热压模具 人造孕镶金刚石钻头是经过特种工艺把金刚石微粉与特殊配方的粉末焊接 在刚体上而制成的。它具有钻进效率高，使用寿命长等特点，它还具有很好的胎 体耐磨性、抗冲蚀性及冲击性，胎体的线膨胀系数较高，胎体与缸体结合强度高， 孕镶胎体金刚石分布均匀等优点。它的破岩作用是由金刚石颗粒完成的。在坚硬 地层中，单粒金刚石在钻压作用下，使岩石处于极高的应力状态下（约4200～ 5700mpa，有资料认为可达6300mpa），使岩石发生岩性转变，由脆性变为塑性。 单粒金刚石吃入地层，在扭矩作用下切削破岩，切削深度基本上等于金刚石颗粒 的吃入深度。 目前，金刚石钻头已被广泛应用在地质勘探中，也被

为解决坚硬岩层钻进效率低下,研究设计一种复合胎体金刚石钻头,在软岩层进尺快,在硬岩层亦能获得相对较高的钻进速度,突破了单靠降低胎体硬度的传统设计理念,获得了满意钻进效率。

深部坚硬地层绳索取心钻进的特殊性在于钻头易打滑与增加钻头压力受限的矛盾。在分析总结本溪铁矿已施工超深孔成功经验的基础上,提出了孕镶金刚石钻头的选择与使用技术措施,提高了钻进效率,延长了钻头使用寿命,解决了深孔坚硬岩层钻头的打滑问题。

孕镶金刚石钻头的性能对地质勘探钻进的效率和成本有很大的影响。为了提高钻头的性能,本文设计、制造了一种用cvd金刚石条作为硬支点材料的新型孕镶金刚石钻头。设计了cvd金刚石条的尺寸、数量及在钻头胎体上的排列方式。根据被钻岩样的可钻性及研磨性,设计了钻头胎体硬度、金刚石粒度、浓度及钻头结构。采用中频感应热压法制造了59mm硬支点孕镶金刚石钻头,并进行了冲击回转钻进试验。试验结果表明:与软支点孕镶金刚石钻头相比,在冲击回转钻进试验中,硬支点钻头的钻进效率、抗冲击性能均优于软支点钻头;与纯回转钻进试验相比,钻头的平均时效更高,达2.84m/h,且钻进性能更加稳定。

在金刚石钻头应用研究过程中,高效率与长寿命经常是互相矛盾的,为协调两者的关系,研究者往往把如何提高钻进时效作为首要解决的问题。国内外学者对此进行了多方面的研究,如金刚石钻头人工出刃处理、优选金刚石参数、改变胎体耐磨性,以及研制出各种异形唇面钻头和弱包镶金刚石钻头。

在金刚石钻头应用研究过程中,高效率与长寿命经常是互相矛盾的,为协调两者的关系,研究者往往把如何提高钻进时效作为首要解决的问题。国内外学者对此进行了多方面的研究,如金刚石钻头人工出刃处理、优选金刚石参数、改变胎体耐磨性,以及研制出各种异形唇面钻头和弱包镶金刚石钻头。

研制的人造金刚石单晶与wc-co硬质合金复合球齿钻头,具有高耐磨性、高硬度、高冲击韧性,其超硬复合部分在钻进大硬度的卵砾石地层时,能象孕镶金刚石钻头那样切削岩石。野外钻进试验表明,复合齿钻头和普通合金钻头相比,回次进尺提高1倍以上,小时效率提高1.5倍以上,平均寿命增加2.5倍以上,而每m进尺钻头成本降低了35%。

本文针对目前用于钢齿牙轮钻头齿面强化的国产硬质合金抗冲击能力差、耐磨性不足等问题,以钢齿牙轮钻头基体材料20ni4mo作为试验用材,选用具有良好耐磨性能的球形硬质合金和金刚石作为齿面强化材料,采用氧乙炔堆焊工艺完成了钻头基体材料的表面强化研究,从而提高钻头基体材料的表面耐磨性和抗冲击能力。通过模拟钢齿牙轮钻头工作环境,用冲击磨料磨损试验实现对基体材料表面堆焊层的耐磨性检验,为钢齿钻头齿面强化探索一条更为有效的新途径。

　收稿日期:2001-05-30 　作者简介:薛军(1942-),男(汉族),江苏无锡人,中国地质大学(北京)副研究员,科学钻探国家专业实验室专职研究人员,钻探工程专业,硕 士,从事岩石破碎学的教学及钻头、钻具的研究工作,北京市海淀区学院路29号,(010)82323273;于松波(1971-),女(汉族),吉林松源人,吉 林油田责任有限公司测井公司技术员,从事测井技术及计算等工作。 关于薄壁金刚石钻头金刚石浓度的设计问题 薛　军1,于松波2 (11中国地质大学〈北京〉,北京100083;21吉林油田责任有限公司测井公司,吉林松辽132000) 摘　要:简要指出了薄壁金刚石钻头金刚石浓度合理设计的重要意义,提出了理论设计需要解决的几个重要问题 和解决办法,认为通过生产或实验的检验与修正

本文针对金刚石钻头如何合理使用,结合多年生产实践,总结出系列措施,达到了提高生产效率的目的。

长沙清泉设备技术有限公司 金刚石钻头的结构及特点 长沙清泉钻机有限公司为您详细解析分析金刚石钻头的结构及特点 1、总体结构 金刚石材料钻头属一体式钻头，整个钻头无活动部件，主要有钻头体， 冠部，水力结构（包括水眼或喷嘴、水槽亦称流道，排屑槽），保径、切 削刃（齿）五部分 金刚石钻头的冠部是钻头切削岩石的工作部分，其表面（工作面）镶 装有金刚石材料切削齿，并布置有水力结构，其侧面为保径部分（镶装保 径齿）它和钻头体相连，由碳化钨胎体或钢质材料制成。 钻头体是钢质材料体，上部是丝扣和钻柱相连接，其下部与冠部胎体 连结在一起（钢质的冠部则与钻头体成为一个整体）。 金刚石材料钻头的水力结构分为两类。一类用于天然金刚石钻头和 tsp钻头，这类钻头的钻井液从中心水孔流出，经钻头表面水槽分散到钻 头工作面各处冷却、清洗、润滑切削齿，最后携带岩屑从侧

金刚石钻头的碎岩问题

金刚石钻头的选择

金刚石钻头的保径简介.

介绍国内目前最先进的几种新型地质、石油金刚石钻头。对新型金刚石钻头的设计理念、制造工艺及特征进行简述,为金刚石钻头设计制造提供参考。

针对在坚硬致密岩石中钻进时效低和钻头使用寿命短的技术难题,分析了热压钻头的金刚石出刃与岩石研磨性等岩性之间的内在联系,认为钻头的胎体成分及其性能是关键,硬而带脆性的胎体性能有利于金刚石出刃,从而能提高钻进速度。因此,从热压金刚石钻头的胎体成分与性能研究入手,经过反复的试验研究,试制出了热压铁基孕镶金刚石钻头,取得了突破性的进展。在坚硬致密岩层中钻进,钻进时效由0.5m左右提高到1.17m,钻头寿命由10m左右提高到21.31m,解决了在坚硬致密岩层中钻进难的问题。试验研究结果说明,铁基合金是一种新型的金刚石钻头胎体材料,热压铁基孕镶人造金刚石钻头是一种新类型的金刚石钻头。

在聚晶金刚石复合片钻头的钻进过程中,其钻进效率受到很多因素的制约。考虑钻头切削角度、切削速度和钻进速度对钻进过程的影响,利用ls-dyna对聚晶金刚石复合片钻头钻进岩层的过程进行了模拟。通过仿真计算建立了聚晶金刚石复合片钻头切削角度的变化与钻进效率之间的关系,比较分析了切削速度和钻进速度对钻进过程的影响。

在钻探生产中经常遇到砂卵石层,砂卵石层中石英含量高,坚硬,研磨性强,形状各异,大小不一,钢粒钻进和硬质合金钻进都不适用钻进砂卵石层;普通金刚石钻头钻进中窜动厉害,对钻头胎体冲击大,钻头磨损特别快,寿命低,而且容易掉块,给钻进带来麻烦,使钻进成本上升。针对砂卵石地层特点,提出研制适用于砂卵石层金刚石钻头的设计与制造思路

在钻探生产中经常遇到砂卵石层,砂卵石层中石英含量高,坚硬,研磨性强,形状各异,大小不一,钢粒钻进和硬质合金钻进都不适用钻进砂卵石层;普通金刚石钻头钻进中窜动厉害,对钻头胎体冲击大,钻头磨损特别快,寿命低,而且容易掉块,给钻进带来麻烦,使钻进成本上升。针对砂卵石地层特点,提出研制适用于砂卵石层金刚石钻头的设计与制造思路。

临清市金锐钻具有限公司 版权所有：http://www.***.***/转载请注明出处 金刚石薄壁钻头 一、应用范围 应用领域：建筑物中、水、电、煤气、空调、管道安装时打过墙孔。高速公路、机场跑道、 桥梁隧道等基础工程的钻孔、掏料、取芯，以及石材、陶瓷等非金属硬脆性材料打孔。 临清市金锐钻具有限公司 版权所有：http://www.***.***/转载请注明出处 二、常见问题 1：为什么水钻钻头开孔的时候老是晃，一直跑偏没法钻孔？ 答：由于开孔器直径较粗，在使用的时候请将钻头前端与墙面形成60度左右的斜角，在钻 进大约5毫米的时间再慢慢将钻头扶正，然后正常开孔作业！ 2：水钻钻头买回来第一次使用，还需要开刃吗？ 答：不用开刃。水钻钻头切削部分是金刚石的，在钻孔过程中，金刚石颗粒起切削作用，粘 接剂（一般为铜合金）硬度小于金刚石而不断被磨损，使新的金刚石颗粒