钻探用金刚石的铁磁性及其与钻头工作性能关系的试验研究

为了提高金刚石钻进的效益，国内许多钻头研究者对金刚石钻头的某些结构参数与地层的适应性关系进行了深入的研究。但对金刚石磨料性能与钻头工作性能关系的研究似乎很少。据文献记载，人造金刚石的铁磁性对其物理化学性能及钻头的工作性能有显著的影响。本文通过试验数据，分析钻探用人造金刚石的铁磁性与其质量及钻头工作性能间的关系。提出人造金刚石的最优化磁选工艺规程和提高金刚石钻进经济效益的途径。     

人造金刚石孕镶钻头胎体组织与性能

人造金刚石烧结孕镶钻头的寿命及效率,主要取决于人造金刚石的性能及胎体的组织、性能。当然,钻进工艺和操作技术也有很大影响。      

热压法钻头烧结过程对人造金刚石性能的影响

在有关金刚石的文献中,对天然金刚石或人造金刚石性质都有论述.但是这些论著的研究对象都以天然金刚石或人造金刚石单晶体、连生体和多晶体原始特征为主,而对从废旧钻头中回收的人造金刚石性质则很少研究. 近年来,我们在室内大量回收人造金刚石并对其性质进行的研究表明,热压烧结过程引起人造金刚石的溶解与再生长.我们认为,这是导致烧结后的人造金刚石晶形、粒度、强度等性能发生变化的原因之一.因此,如何控制烧结过程中人造金刚石不产生或少产生缺陷,也就是如何保持人造金刚石性质不受或少受影响,对提高人造     

电火花烧结人造金刚石钻头是一项有希望的新工艺

七十年代初,人造金刚石钻头在我国推广应用于生产,并取得了显著的效果;与此同时,国外许多先进国家也大量使用人造金刚石取代天然磨料制造金刚石钻头,因此,普遍重视人造金刚石钻头制做技术的研究.尤其是在目前仍然以烧结法为主要手段来制做金刚石钻头的情况下,对于如何保护金刚石的强度,改善钻头胎体性能,就成为人们所关注的重要环节.而电火花烧结技术,正是解决上述问题的一项有希望的新工艺.     

人造金刚石覆膜处理提高孕镶钻头寿命的探讨

近年来，我们在围绕提高人造金刚石孕镶钻头使用寿命和钻进时效的研究试验工作中，针对人造孕镶钻头在钻进过程中唇面金刚石脱落的现象，摸索对人造金刚石电化学覆镀金属膜工艺（简称覆膜），并用覆膜金刚石制作不同胎体性能的热压孕镶钻头，开展了生产试验对比。试验资料表明：在金刚石品级相同的条件下，金刚石经过覆膜处理后，对孕镶的使用寿命和钻进时效均有较大的影响，它是提高人造孕镶钻头制造质量的有效途径之一。     

含硼黑色人造金刚石电铸钻头的初步研究

用普通黄色人造金刚石制造电铸钻头是可行的,但用含硼黑色导电人造金刚石制造电铸钻头,国内资料很少.我公司生产的人造金刚石主要是黑金刚石,能不能用它来制造电铸钻头与扩孔器,是我们迫切需要解决的课题.它对扩大黑金刚石的应用,具有现实意义. 我们从1979年底开始这方面的研究工作.两年多来,600多个不同规格、不同用途的钻头和     

金属粉料氧化对热压孕镶金刚石钻头性能的影响

通过热压孕镶人造金刚石钻头的生产实践,逐步认识到作为胎体材料的金属粉料的氧化对钻头性能有严重影响.因此,研究金属粉料的氧化影响.退火还原工艺、防氧化措施等对提高钻头的质量甚为重要.一热压孕镶金刚石钻头对胎体性能的要求及影响胎体性能的主要因素热压钻头的烧结属于有液相存在的热压烧结过程.所用材料为多种金属粉末,分别作为骨架成分和粘结成分,经热压烧结成胎体,用来破碎岩石的金刚石为胎体所包镶.所以胎体的性能是决定钻头质量的主要因素     

人造金刚石钻探技术:(7)钻机和水泵

人造金刚石钻探用的钻机和一般岩心钻机的结构原理基本上是一样的,都是由三大系统所组成:即传给钻具回转力矩的回转系统,调节轴心压力的给进系统和升降钻具的升降系统.但是,由于人造金刚石钻头在钻进工艺上与钢粒或硬质合金钻进有很大的不同,所以,对钻机的性能也有不同的要求.1.人造金刚石钻进工艺对钻机的要求首先是高转速.实战证明,用人造金刚石钻头钻进时,转速愈高,效率愈高.这是因为目前使用的人造金刚石颗粒细小,在钻头上的出刃很有限,钻进时吃入岩石的深度就更小了,所以只有高转速才能充分发挥其破碎岩石的效能.在现有技术条件下,正常钻进转速可达1000～1500转/分左右.     

硬岩人造金刚石钻头的初步研究

目前,在坚硬、研磨性强的岩层中钻进,人造金刚石钻头的平均寿命约为30米;而在硬脆地层中,平均寿命只有15米左右.因此,研制高效长寿的人造金刚石钻头,对推广绳索取心技术,提高钻进效率和降低钻探成本都具有重要意义.提高硬岩钻进中人造金刚石钻头质量的途径为了提高人造金刚石钻头的质量,使之达到高效长寿,首先必须了解人造金刚石的特性.金刚石是碳元素在高温高压下的结晶     

黑色人造金刚石及其钻头的效果

近年来，我们致力于适用制造地质钻头的人造金刚石品种的研究，先后将普通黄色人造金刚石（简称普通金刚石）和含硼黑色人造金刚石（简称黑色金刚石）用来制造地质钻头。由于黑色金刚石的优良性质，在用于制造地质钻头时收到了良好的钻进效果与经济效果，受到了用户的欢迎与重视。     

新型三角形聚晶金刚石钻头

人造金刚石聚晶体,由于具有良好的抗磨损性能及切削性能,近十多年来,在地质、石油钻探中,作为金刚石钻头、扩孔器的保径材料及软岩钻头的切削具而被广泛应用。但由于这种聚晶体呈柱状,因而也存在着许多缺点。例如作为钻头保径材料,一般柱状体母线与钻头轴线作平行镶嵌,抗磨损工作面很小,钻头使用完后绝大部分聚晶体浪费了(体积利用率仅20％左右);作为聚晶表镶钻头的切削具,其碎岩机理以研磨磨削为主,影响了钻头机械钻速。随着人造金刚石及其钻进技术的发展,人造金刚石聚晶体也有了不断的改进和提高。近年来,美国GE公司研制了一种称之为吉奥赛特(Geoset)的人造金刚石聚晶体,英国戴比尔斯金刚石研究试验室也研制出一种Sindax系列的人造金刚石聚晶,这类聚晶体呈三角形或正方形。在地质、石油钻头上的应用试验表明,钻进效果显著。我国于1983年研     

国外人造金刚石的发展情况及钻头研制的新进展

文中综述了世界金刚石的生产情况,分析了人造金刚石产量增长的原因,介绍了国外在人造金刚石合成技术、金刚石的提纯、提高金刚石强度的方法,以及钻头用金刚石的粒度和钻头设计等方面的最新进展.     

“两次保温”镶制的金刚石钻头寿命延长的理论分析

1975年我们学习上海砂轮厂中频热压人造金刚石钻头的经验,于1976年在湖北探矿厂试制第一批人造金刚石钻头,由于胎体不耐磨,钻头寿命短.在试制第二批钻头时,我认为980℃烧结温度过高,会降低人造金刚石强度,提出降低烧结温度的试验.5、7、9号钻头烧结温度仍用980℃,6号钻头用950℃,烧结后测定胎体硬度,5号钻头HRC40,7号钻头HRC3,9号     

“打滑”地层人造金刚石钻头的探讨

随着人造金刚石钻进技术的推广,在一些地层中钻进,出现了孕镶人造金刚石钻头“打滑”的情况,成了人造金刚石钻进及绳索取芯技术应用的一个突出障碍.因此,分析“打滑”的原因,设计合理的钻头结构,具有重要的现实意义. “打滑”地层的特点在石英质岩石如石英脉、石英岩、含铁石英岩以及硅化程度很高的流纹岩中钻进时,由于钻头结构不适应等原因,常出现“打滑”情况.这类岩石在力学性质方面有如下特点:     

钻头参数与其性能间的定量关系

孕镶金刚石钻头参数与其性能间的定量关系问题, 一直是钻头研究中的薄弱环节.通过定量分析、严密的理论计算与推导, 得出了钻头时效和寿命与钻头有关参数的量化关系.定量研究结论与有关定性结果完全吻合, 说明通过研究钻头性能与参数间的定量关系是可行的; 钻头性能与参数间定量关系, 可以用于指导钻头的参数设计, 并可以根据钻头的设计参数预知钻头的性能情况.      

低温电镀孕镶人造金刚石钻头试制及钻进性能试验

从一九七六年开始,安徽省冶金地质勘探公司八一二队和煤炭科学院地质勘探研究所协作,对低温电镀孕镶人造金刚石钻头进行了研制及试验。两年来,摸索出一套低温电镀孕镶人造金刚石钻头制造工艺,制造了几批钻头,并在安徽省铜官山矿区火成岩地层进行了生产性试验,取得良好效果,超过了冶金部钻进硬岩的技术指标。一、低温电镀孕镶人造金刚石钻头制造工艺 (一)电镀钻头结构及技术特征     

扩大金刚石钻进的使用范围

我国自1975年开始全面推广小口径金刚石钻进技术以来,取得了可喜的进展. 从金刚石开采的历史来看,全世界金刚石的开采量或是目前已发现的储量都是很有限的,而且生产一克拉金刚石需要处理大量砂、砾石和岩石.针对金刚石资源的这一特点,必须大力发展人造金刚石. 我国在人造金刚石钻探技术方面也已取得了较大的进展.为了进一步扩大金刚石钻进的使用范围,除了研制不同胎体和不同结构型式的孕镶金刚石钻头外,还必须对目前国外已得到大力发展的复合体钻头和金刚石压块钻头给予极大的注意. 复合体上的金刚石层是金刚石微粒非定向排列压成的共晶体,基本上具有各向同性的特征,韧性很大,硬度接近单晶金刚石而比立方氮化硼高3倍,热     

人造金刚石钻进的开孔问题

人造金刚石钻进时用什么钻头开孔好?用硬合金钻头开孔,受到岩石硬度的限制.硬合金钻头在坚硬岩石中钻进,效率低,成本高.采用大口径的人造金刚石钻头开孔也存在效率和成本问题.用钢粒钻头开孔,由于残留钢粒的存在,换径钻进时往往使人造金刚石钻头损坏而过早报废. 我队在漓渚铁矿区施工,地表岩石坚硬而且破碎,不得不采用钢粒钻头开孔,经三     

地质岩心钻探用单晶人造金刚石孕镶钻头及聚晶人造金刚石扩孔器通过鉴定

上海砂轮厂、地质科学院勘探技术研究所和有关地质局、队共同协作，从1972年起，开展了单晶人造金刚石孕镶钻头的研制与试验工作。三年来，试验成了用电阻炉热压法及中频感应热压法制造人造金刚石钻头工艺。以上两种工艺制造的人造金刚石孕镶钻头，在河南第三地质队、第九地质队、北京101地质队、湖北第七地质队、浙江第三地质队进行了生产试验，共使用56个钻头，进尺2055.89米，其中47个钻头平均寿命均至30米以上（另外9个钻头仍在使用），人造金刚石孕镶双管钻头最高寿命为172.52米，所用人造金刚石粒度为60目、     

人造金刚石钻探技术(2) 钻头和扩孔器

一、钻头的组成人造金刚石钻头(图1),是由人造金刚石、胎体和钻头体(钢体)三部分组成.金刚石分布于钻头冠部之底面和内外侧面,而相应形成底出刃和内、外出刃,钻进时破碎井底岩石.