金刚石钻进方法的技术经济效果及其发展趋势

本文简要介绍碎岩工具的应用和国内金刚石钻进方法的发展。着重描述我局从1976年开始试验推广金刚石钻进的技术经济效果。九年来,实践证明金刚石钻进有下列优越性: 1、钻进效率高。与大口径岩心钻探相比,金刚石钻进平均台月效率提高70.6％,最高开动台年进尺提高18.3％,机械钻速提高87.5％。人造金刚石钻头寿命从1977年的17.95米提高到1984年的42.49米。 2、钻孔质量好。平均优质孔率由大口径岩心钻探的67.8％提高到金刚石钻进的83.3％。 3、孔内事故少。平均孔内事故率由大口径岩心钻探的15.2％下降到金刚石钻进的11.9％。 4、钻探成本低。1982—1984年金刚石钻进的单位成本比大口径岩心钻探分别低24、78、35、22、25、53元/米,共节约资金达190.7万元。今后的发展趋势是:大力推广以绳索取心钻探为主体的金刚石钻探;多工艺钻探:反循环连续取心钻探:最优化钻进“四大钻探技术”,逐步向遥控,计算机程控钻探发展。     

金刚石冲击回转钻进试验的若干技术问题

1984年，我局在某铀矿区的坚硬岩石中，进行了金刚石冲击回转钻进试验，在相同的地层中，与普通金刚石回转钻进相比，机械钻速提高72％，回次进尺提高94％，台月效率提高66％，取得了较好的效果。一、试验条件1．钻孔与地层试验钻孔ZK3001和ZK3002，孔深分别为200.16和250.42米，均为80°斜孔。为了便于对比，在试验中采取金刚石冲击回转钻进和普遍金刚石回转钻进交替进行的方法。     

金刚石小口径分层钻进的实践与体会

我队在两个矿区采用φ56金刚石与针状合金分层钻进的施工方法，完工12个钻孔，总计钻探工作量为4470米，其中人造金刚石钻进3，392米，为总工作量的75.9％；针状合金钻进878.93米，占19.6％；普通硬质合金钻进198.5米，占4.5％。金刚石与针状合金钻进台月效率分别达300米/台月及355米/台月，其平均数较普通大口径钻进提高22.8％，完全满足地质要求钻孔为71.4％。     

孕镶金刚石钻头使用体会

随着金刚石钻进的发展，孕镶金刚石钻头应用日益广泛，效果不断提高。我队从去年二季度起先后在两台小口径钻机试用孕镶金刚石钻头，至十月份止，在铁矿斜孔钻进中，进尺2622米。与同期同矿种钢粒钻进比，台月效率与单位小时进尺提高了62.3％和92％。     

绳索取心钻进情况

1980年8月，我队在某铁矿开始绳索取心钻进试点，钻了一个558米的试验孔。台月效率、钻头进尺、时间利用率等各项经济技术指标均超过了同矿区普通金刚石钻进的水平。81年推广使用，年末在另一矿区又施工了一个钻孔，共开动绳索取心钻机两台。从试用到推广，总共完孔11个，进尺3903.30米，开动7.3个台月，平均台月效率535米，较普通金刚石钻进提高了25％；平均钻头进尺75.65米，较普通金刚石钻进提高了79％。其他各项经济技术指标也均有不同程度的提高，初步显示了绳索取心钻进的优越性。     

细粒金刚石钻头反循环冲洗钻进用工具

近年来,在国外广泛地应用细粒金刚石钻头反循环钻进钻孔。比如,在南非州的维斯特矿山用这种方法钻进约30000米。并且一个细粒金刚石钻头的进尺增大37.25％,金刚石磨损降低了37.5％,金刚石消耗总价值比正循环冲洗钻进指标减少35％。在维斯特矿山钻进用的设备和工具如同正循环冲洗钻进时一样。     

聚合粗粒金刚石的应用

针对热压金刚石钻头在钻进中尚存在钻进时效不高、适应性不广的弱点,进行了聚合粗粒金刚石钻头的应用研究,从聚合粗粒金刚石的聚合方法与工艺,到聚合粗粒金刚石破碎岩石的特点,进行了较深入的分析.研制的聚合粗粒金刚石钻头,在室内进行了钻进试验,钻进Ⅸ级中—细粒致密花岗岩能获得2.59 m/h的时效,和普通金刚石钻头相比钻进效率提高了24％,表明聚合粗粒金刚石可以弥补普通金刚石钻头对岩层适应性较低的弱点,具有研究价值和应用前景.     

金刚石液动冲击回转钻头通过技术鉴定

吉林省勘技所研制的“JCT-56型金刚石液动冲击回转钻头”于一九八七年一月初在北京通过技术鉴定。该钻头与冲击器的配套使用,对加快地质勘探速度,改变钻探工程面貌有重要的推动作用。吉林省勘技所结合液动冲击回转钻进的工艺特点,在研制中先后设计了不同结构特点的液动冲击回转金刚石钻头,通过优选、烧结和物理机械性能对比,确定了两种胎体配方,性能都超过了常规的胎体,在试验台钻进取得了可靠数据。在验证钻头的钻进特点时,选用2-3种钻头唇面形式,分别在四川和吉林两省的三个矿区进行生产试验,共钻进1327.37m。使用的19个JCT-56型金刚石钻头,平均进尺69.86m,最高进尺264.95m,与其它各种类型的金刚石钻头钻进效果相比较,钻头进尺提高125.28％,钻进时效提高27-71％,钻头成本降     

YZ-54-Ⅱ型液动冲击器在易堵地层中钻进的体会

我队在红花尖矿区进行金刚石迴转钻进施工时，遇到了节理、层（页）理和裂隙十分发育的炭质页岩及厚层硅质岩，岩心破碎容易堵塞而造成频繁提钻，增加钻进回次数，小时效率也受到直接影响。近年来，试用YZ-54-Ⅱ型液动阀式正作用冲击器进行金刚石冲击迴转钻进56个回次，未出现过岩心堵塞现象，与金刚石迴转钻进方法相对比，在同样地层岩性和钻探设备条件下，平均回次进尺提高99％，台效提高了75.6％，现将钻进效果及体会介绍如下。     

几个国家的岩心钻探概况

为了解国外岩心钻探动态,现介绍部分有关情况,供参考。一、瑞典瑞典是世界上开展金刚石钻进较早的一个国家,已有百余年的历史。现采用金刚石的钻进工作量,约占90％以上。基本是以孕镶金刚石钻头钻进为主。据1972年资料介绍,孕镶金刚石钻头的平均寿命为60～80米,表镶金刚石钻头的一次镶焊平均寿命为20～25米,扩孔器     

人造金刚石与硬质合金分层钻进试验

我们进行生产试验的某铁矿区，地层软硬变化较大，闪长岩与蚀变闪长岩、大型岩交替出现。在较致密的闪长岩中（可钻性8级左右），人造孕镶金刚石钻进的性能发挥的较好，金刚石钻进效率比钢粒钻进提高两倍；比用针状合金钻进提高一点五倍；比用普通硬质合金钻进提高五点八倍。金刚石钻进回次进尺比钢粒钻进提高一点二倍；比用针状合金钻进提高一点六倍；比用普通硬质合金钻进提高七倍。但在6级左右的蚀变闪长岩中，人造金刚石钻进无论是钻进效率，还是回次进尺，仍然比其他钻进方法优越。相反，在较软的5级大理岩中，由于岩石较软，人造孕镶金刚石钻     

单管薄壁孕镶金刚石钻头的钻进效果

通过对混合岩、凝灰熔岩、花岗岩等不同物理力学性质岩层钻进，表明单管薄壁孕镶金刚石钻头（以下简称薄壁钻头）既适合于完整地层中钻进，也适合于致密坚硬地层和双管钻进易堵岩心岩层中钻进，薄壁钻头的钻进效果与同类型普通双管孕镶金刚石钻头（以下简称普双钻头）相比，在钻头使用寿命大体相同情况下，钻进效率提高22—42％，钻头费用降低12—14％。薄壁钻头对于提高坚硬岩层钻进效率和降低钻探成本具有一定的实际意义。     

金刚石冲击回转钻进试验的若干技术问题

金刚石冲击回转钻进就是在普通金刚石回转钻进的基础上,利用一个液动冲击器通过岩心管对金刚石钻头实行高频冲击,使钻头在回转切削岩石的同时也对岩石实行冲击破碎的一种钻进方法。由于冲击回转钻进可以在脆性岩石中提高钻进效率,尤其是对金刚石钻进致密坚硬岩石中能大幅度地提高生产效率,所以国内外都在积极发展和推广。在苏联冲击回转钻     

G—Y54型液动冲击器使用效果显著

广东探矿工艺研究队设计研制、局探矿机械厂生产的GY-54型液动冲击器，用于金刚石冲击迴转钻进，已在六个队（九个矿区）试验和推广，投入冲击器十五套，据不完全统计，完成金刚石冲击迴转钻进工作量117444.62米，完工钻孔27个，平均小时效率比迴转钻进提高16％—112％，回次进尺增加12％—106％，完工钻孔质量全优，“打滑”地层钻进问题基本得到解决，获得了显著的技术经济效果。     

铝合金钻杆试验概况

为了尽快实现我国钻探技术的现代化,使钻探装备轻便化,充分发挥金刚石钻进高转速、高效率的特长,冶金部于1973年组织有关单位开展铝合金钻杆研制及钻进试验工作。几年来在各级党组织的领导下,经过广大工人和科技人员的共同努力,取得了初步效果。铝钻杆钻进的技术意义金刚石岩心钻进的最大工艺特点是高转速,钻进效率随钻进转速的提高而提高(当     

关于提高金刚石钻进效果的试验研究

为了提高金刚石钻进的效果，根据试验研究结果建议从金刚石镀膜，胎体添加稀土元素2个方面来提高金刚石钻头的工作能力，采用以每转进尺为基础的恒钻速钻进方法，利用泡沫作为冲洗介质的钻进工艺。     

45锰钼硼新钢种小口径岩心管试用情况

为了提高金刚石钻进效率,进一步降低金刚石消耗,在“鞍钢宪法”光辉旗帜指引下,大搞生产、使用、科研“三结合”,我队从一九七五年起先后开动两台46毫米口径金刚石钻机,钻进了十二个孔,进尺7,621米。实践表明,不仅提高了效率,保证了钻孔质     

关于提高金刚石钻进技术经济指标的问题

充分发挥金刚石钻头潜力，提高金刚石钻进技术经济指标，是当前值得研究的课题。本文仅就影响钻头技术经济指标的因素及提高金刚石钻进技术经济指标的途径进行探讨。     

小口径钻进预防烧钻、孔斜和分层钻进的体会

我局于一九七四年开始了小口径金刚石钻进的试验。两年多来,我局广大职工大搞群众运动,大搞技术革新和技术革命,使小口径金刚石钻进取得了很大发展。现就小口径金刚石钻进中关于预防烧钻、预防孔斜和分层钻进的体会简要小结如下。     

辽宁54型液动冲击器研制试验情况

辽宁54型液动冲击器自78年4月开始研制，79年投入生产试验以来，先后在三个矿区，八个钻孔中使用，钻进791个回次，进尺1020,67米。使用结果表明，54型冲击器工作基本稳定，适应性较广，可在10—15公斤/平方厘米泵压下连续工作，冲击功1—3公斤·米，冲击频率800—2200次/分，适用于合金冲击回转钻进，以及小口径金刚石回转冲击钻进。在七级花岗闪长岩中采用金刚石回转冲击钻进，台月效率比金刚石回转钻进提高148％。现将其基本情况介绍如下：