从地质角度看金刚石钻进的优越性

自金刚石钻进在我分队试产至全面推广以来,不仅大幅度地提高了生产效率,而且在地质探矿效果方面也显示出许多优越性。现就我们自己的切身体会,从地质角度来谈谈金刚石钻进的好处。     

我局推广金刚石钻进的作法和效果

我局1974年开始采用金刚石钻进以来，经过了试验、推广、巩固等几个阶段，至1980年止，全局有七个队二十五个机台（包括绳索取心两台）开展金刚石钻进，其中四○二、四○五两个队基本实现了金刚石钻进。几年来，累计进尺285，083米（包括混合钻进），平均台月效率375.7米。钻探矿种有汞、锰、金、铜、铅、锌、钨、钼、铁、磷等十多种，初步显示了金刚石钻进效率高、质量好、事故少、钢材消耗低、搬迁轻便、勘探周期短等优点，为加快地质普查和勘探步伐作出了贡献。     

金刚石钻进用管材试验情况

为了使金刚石钻进管材立足于国内，从一九七一年以来，我所管材组配合北京钢厂、鞍钢钢研所对管材进行了研究，通过试制试验，取得了较好的效果，为发展我国金刚石钻进起了一定的促进作用。一、钢管材质性能金刚石钻进用管材包括钻杆（及其接头）、岩心管和套管。小口径金刚石钻进孔径小，钻具与孔壁间隙小，钻进时钻具转速高。要求钻具有良好     

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：     

关于金刚石单晶复合体钻头及其钻进过程的试验与研究

金刚石作为一种碎岩材料,它具有突出的优越性能。长期以来,人们就把金刚石当作有效的切削研磨材料用之于钻探工作。近十年来,我国也推广使用了金刚石钻进技术,研制了多种金刚石钻头,摸索到许多有效的钻进经验,在硬岩及坚硬岩层钻进中取得了较好的经济效益。金刚石钻进的优越性已逐渐为人们所认识。但是在实践中人们也了解到金刚石作为钻进碎岩工具尚存在有粒度小、抗弯能力差、价格高等不足。     

金刚石钻进裂隙破碎地层的有关问题

采用金刚石钻进裂隙地层时，如果不根据金刚石钻进的特点，在技术上采取相应的措施，就会影响钻孔施工的速度和质量，甚至造成孔内事故。下面就我们在小口径金刚石钻进裂隙破碎地层时遇到的两个问题，提出来和大家讨论。     

φ56毫米喷射式反循环捞沙钻具

小口径金刚石钻进时,清除孔底积物是钻进工艺中重要的技术问题。在钻进过程中,开孔要用合金钻头,有时处理孔内事故也要用合金钻头,合金片都有可能崩落孔底。有的钻孔岩层不稳定,孔壁岩石剥落堆积于孔底。前者往往破坏金刚石钻头,后者处理不当则可能引起烧钻。因此常常要花较     

金刚石钻进的岩石破碎方式

我国自从六十年代开始采用金刚石钻进以来,钻进技术有了一定的进步,可以预计,随着时间的推移,实践将会证明金刚石钻进的优越性。      

我们是怎样突破硬岩层关的?

我队过去在某铜矿施工，在推广应用小口径金刚石钻进时遇到几十米、颗粒细而致密、研磨性很弱的坚硬岩石硅质岩，采用孕镶金刚石钻头钻进时钻头打滑，钻进效率低，成本高，成了我队推广小口径金刚石钻进的一只拦路虎。针对我队硬岩层钻进中存在的这一难关，设计试制了金刚石钻头喷砂机，经过反复试验改进，孕镶金刚石钻头，经过喷砂处理后钻进效率有明显提高。如某铜矿6319孔孔深674米，遇到一段坚硬的硅质岩，有七十多米，使用孕镶金刚石钻头喷砂前后钻进效果对比如下表。     

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。     

我队全面实现绳索取心钻进效果显著

在部、局有关部门和勘探所等单位的大力支持与指导下，1979年秋我队开始金刚石小口径绳索取心钻进试验，到83年7月共开动7台钻机，全队生产实现了金刚石绳索取心钻进。一、经济技术效果我队担负地质普查勘探的矿种多，地层情况差别大，岩石可钻性主要为中硬到硬，少量坚硬。由于施工矿区都受地质构造的影响，绝大部分钻孔在钻进过程中，均有不同程度的漏失、掉块或坍塌。自推广使用小口径绳索取心钻进以来，已完工钻孔134个，累计进尺35636米，钻头总平均寿命79.38米/个；年平     

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％。     

提高金刚石钻头使用寿命的几点措施

去年以来，我们通过总结过去的经验教训，认识到要提高金刚石钻进的技术经济效果，必须提高金刚石钻头的使用效果。从四月份起，着重抓了提高金刚石钻头使用寿命这个关键问题，由于领导重视、全体钻探职工的共同努力，并制定了一些措施和管理办法，经过几个月的工作，取得了一定的效果。     

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：     

脂肪酸钠皂表面活性剂钻井液及其改性处理

脂肪酸钠皂表面活性剂钻井液与皂化溶解油、太古油等乳化钻井液相比，具有成本低廉，加工简单使用方便等优点，其综合技术性能不次于乳化钻井液，能满足金刚石高转速钻进的要求，得到了广泛的应用。自一九七八年以来，我局各地质大队用这种钻井液钻进的工作量超过一百万米，最近二三年，全局90％以上的金刚石钻探工作量都是采用这种钻井液钻进的，对我局普及小口径金刚石钻探发挥了重要作用。     

从技术经济效果看小口径钻进的优越性

我队自1979年开始采用金刚石钻进以来，已取得了良好的技术经济效果，开动台数逐年增加，从而完全取代了大口径钻进，其主要技术经济指标见表1。     

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。     

钻探技术在金属矿床勘探中的发展

金刚石钻进作为一种先进的钻探方法,经过不断的完善,至今已沿用了百余年.1930年以前,金刚石钻头是用稀缺的粗粒黑金刚石(CARBONADO)靠手工镶嵌的,价格昂贵.1930年初出现了粉末冶金技术,才开始采用较便宜的小颗粒金刚石以机械方法成批生产金刚石钻头.由于金刚石钻头在许多方面优于钻粒钻头和硬质合金钻头,有较高的钻进速度,即使在很坚硬的岩石中钻进也可取得较高的岩心采取率,而且可钻进任何方向的钻孔,偏斜又较小,因而使金刚石钻进法得到了广泛应用.五十年代,一些发     

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。     

金刚石钻进时的圆周线速度

金刚石钻进由于采用金刚石作磨料，尤其是孕镶式钻头，采用细粒磨料级金刚石（其粒度为30目至100目，相当于0.63～0.125毫米），在钻进时类似砂轮磨削原理破碎岩石。因此，金刚石钻进时很重要的一个钻进技术参数，就是钻头的圆周线速度，也就是钻头上金刚石在钻进时的单位时间内在岩石面上克取岩石所经过的距离。计算圆周线速度的公式：