金刚石在胎体中的浓度

钻头用金刚石的数量一般以浓度表示,即每一立方厘米金刚石层含4.4克拉金刚石,也就是说,金刚石约占胎体的1/4作为100%的浓度.浓度大,金刚石钻头耐磨,寿命高,但成本也高.一般来说,人造金刚石孕镶钻头的金刚石浓度在25～75%范围内几乎不影     

高浓度孕镶金刚石钻头的工作效能

苏联超硬材料研究所进行的研究表明，在孕镶钻头胎体内合成金刚石的浓度对钻头的耐磨性能有很大的影响。合成金刚石浓度达70％的孕镶钻头保证不了有效的钻进。钻头工作过程中观察到金刚石颗粒裂碎和完全损坏以及胎体沿高度强烈不均匀的磨损。钻头金刚石浓度由70增至125％时，可有效地破碎岩石。在这个范围内随着浓度的增大而减少了金刚石的单位载荷，增加了金刚石颗粒的寿命，并观察到钻头的耐磨性能与浓度的关系几乎是直线的。     

岩心钻探金刚石钻头的非正常磨损

我局近几年来逐步推广金刚石钻探，取得了较好效果，但由于设备、工艺不配套和技术操作等原因，直接影响了钻头寿命的提高，最近对一批钻头进行分析发现，非正常磨损的比重达69.4％，连同钻头售价不合理导致钻探成本人为增高，成为金刚石钻探发展的障碍。影响钻头寿命因素很多，从金刚石质量、钻头加工方法、地层的适应性到钻进工艺和技术操作都和钻头的综合经济指标紧密相连，钻头长寿命要经过设计、加工、管理和现场操作人员的共同努力。操作中的微小疏忽，将会导致钻头的非正常磨损或损坏，所以每一回次终了，要仔细观察钻头形态变化，正确判定     

金刚石钻头的非正常磨损与变形

在金刚石钻进过程中，金刚石钻头的消耗占钻探成本的很大比重。当前，不少局、队严格注意了钻进规程，钻头平均寿命明显提高，每米金刚石消耗显著下降，其中以湖北省地质局效果最为显著，1977年全省钻头寿命平均为42米。本文对湖北三队上百个钻头的磨损进行了分析，就非正常磨损与变形找了原因，这对各使用单位改进操作，提高技术，有较大启发，对钻头制造单位提高钻头质量也有参考作用，故特发表此文，供有关单位参考。     

深孔钻探金刚石钻头技术研究

介绍了能大幅提高深孔钻探效率、降低钻探成本的金刚石钻头——高效长寿命金刚石钻头的设计制造及工程应用效果。这种钻头包括两种结构形式——单水口高胎体金刚石钻头和双水口高胎体金刚石钻头。研究设计的新型高效长寿命金刚石钻头在钻速提高20%的前提下,寿命比常规钻头提高了200%,有效解决了深孔弱研磨性地层和强研磨性地层钻头寿命短的难题,取得了良好的效果。     

我国现有人造金刚石品级对钻进效果的影响

(一)前盲 人造金刚石用于地质钻探已达到了与天然金刚石竞相抗争的地位,用量在逐年增加。我国人造金刚石的质量也在不断提高,目前钻探级金刚石已有JR_3、JR_4、JR_5以及二十公斤级四个品级。钻头生产单位往往试图采用高品级(如JR_4或JR_5)来提高钻头的使用效果。但不同品级的金刚石的售价差别较大,钻头使用单位出于成本考虑到情愿使用低品级金刚石。到底我国现有的几个金刚石品级在多大程度上影响钻进效果?如何选用金刚石才能达到最好的技术和经济效果?这是钻头研制者和使用者共同关心的问题,搞清这些问题对我国人造金刚石的研究工作有一定的意义。     

怎样合理选择金刚石钻头

以往评定金刚石钻头使用好坏的依据是钻速、钻头进尺和单位进尺金刚石消耗量（克拉/米）三个指标，今后应明确将金刚石钻头每米成本列入合理选择钻头的主要指标。推广金刚石钻头钻进以来，由于技术水平和管理水平的不断提高，钻速、台月效率、台年进尺不断增长，钻头进尺（天然孕镶钻头和人造孕镶钻头）逐年提高，初步摸索出了孕镶钻头的钻进规律，即在岩层（7、8、9级岩石）条件基本相同情况下，天然孕镶钻头比人造孕镶钻头单位小时进尺略高一些，而钻头进尺和钻头价格则高很多。     

金刚石钻头性能及其制造工艺学

金刚石钻头质量的提高，主要取决于控制金刚石钻头的各种性能参数，特别是金刚石钻头制造工艺过程中的自动化控制，这是全面保证钻头质量的关键。经多年研究已取得了良好的效果。     

日本利根钻探公司金刚石钻头胎体成分和性能

无论是表镶还是孕镶式金刚石钻头或扩孔器，除了金刚石品级、粒度、浓度、钻头唇面形状、水路设计和镶嵌烧结质量外，其胎体成分和性能对钻头和扩孔器的使用效果影影甚大。由于钻进所遇的岩层性质多种多样，钻头和扩孔器胎体就要求与之相适应，也要多种多样。下列是日本利根钻探公司有关金刚石钻头和扩孔器胎体的一些资料。     

提高金刚石钻头进尺的体会

金刚石钻探技术经济指标的好坏，在很大程度上取决于金刚石钻头的使用效果，如何使金刚石钻头钻速高，寿命长，消耗低，是摆在我们面前的重要课题。     

关于孕镶金刚石钻头耐磨性的试验与研究

孕镶金刚石钻头的耐磨性是指钻头在钻进过程中抵抗岩石、岩粉磨损的能力而言。钻头耐磨性的强弱是影响孕镶金刚石钻头钻速和寿命的重要因素。由于孕镶金刚石钻头的工作层是由骨架材料、粘结金属和固结在里面的金刚石组成赋存关系十分复杂的，机械混合的假合金，所以无论哪个组份都会影响孕镶金刚石钻头的耐磨性。本文就孕镶金刚石钻头的耐磨性，谈些粗浅的认识。     

绳索取心金刚石钻头的改进

铁南勘探区部分岩石可钻性为8级，研磨性中等，煤层以粉煤为主，胶结性差。针对该区煤心采取率低的情况，对绳索取心金刚石钻头进了了改进：一改钻头形状为三环尖齿底唇形状；二是根据不同地层及岩性选用不同胎体硬度金刚石钻头、不同的金刚石粒度与浓度；三是在底喷钻头水口处加设隔水墙，并改变倒角方向。     

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。     

金刚石钻头加工制造与应用

我队开展金刚石钻进已有十二年之久（见表1）。在这十二年的实践中，我们对钻头的品种、唇部形状、钻头类型、金刚石浓度、粒度及胎体对地层的适应性进行了一系列的探讨和改进，并取得了显著的效果。我们的体会主要有两点：     

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。     

电镀金刚石钻头质量指标探讨与测试

金刚石钻头的寿命或经济效果，是钻头质量、钻进参数和地层性质这三个因素互相配合的综合结果。其中每一个因素都可能成为影响钻头寿命或者经济效果的致命因素。因此，单凭寿命长短来判断钻头质量高低是不全面的。     

对冲击回转钻进金刚石钻头适应性的探讨

目前，冲击回转钻进的钻头仍由回转钻进的孕镶金刚石钻头代替，取得了较好的效果。为了进一步发挥金刚石冲击回转钻进的优势，使金刚石钻头适应冲击回转钻进碎岩的特点，取得更好的技术经济效益。加强对钻头的研究试验，是十分必要的。我们在试验、推广金刚石冲击回转钻进中的体会和认识如下：     

坚硬致密岩层钻进用热压金刚石钻头的研究

针对坚硬致密岩石钻进中遇到的钻头打滑、钻进效率低的问题，通过改变弱包镶材料，加入强化的石墨颗粒，进行试验与研究，获得了颗粒状石墨能提高金刚石出刃的初步效果。随后对石墨颗粒的粒度和强化程度进行反复试验，得到石墨颗粒的粒度、含量和强化程度对金刚石出刃的影响关系；在此基础上研制成新型的热压金刚石钻头，生产试验表明能明显提高金刚石钻头的出刃效果，达到了提高钻进效果的目的。     

机械化方法鉴定钻头用金刚石的强度性能

金刚石钻进时所用金刚石颗粒的强度，是影响金刚石钻头工作性能和坚固度的极重要因素之一。钻头上镶嵌的不同强度的金刚石将导致金刚石的提前掉落和相互破坏。因此，对钻头用工业金刚石质量评定的客观性和可靠性，并考虑到在不同地质技术条件下钻头的使用特点具有很大意义。     

关于金刚石钻进时合理控制钻进规程参数防止钻头烧钻问题

我国的金刚石钻进正在作为一种比较先进的技术加以推广。在一些地层中,特别是在坚硬地层中正在显示出它的优越性。在机械钻速、钻头进尺方面都有一定提高,每米钻进成本正在下降,取得了较大的成绩。但是在金刚石钻进中遇到的一个突出问题就是烧钻问题。据有关资料,许多钻头之所以进尺不够理想,主要原因是由于钻头烧钻所引起的。因此钻头烧钻问题正在影响着金刚石钻