仿生孕镶金刚石钻头高效碎岩机理

将仿生学的非光滑原理应用到孕镶金刚石钻头的设计中,研制出新型的仿生孕镶金刚石钻头,比普通金刚石钻头钻进时效提高了30%~80%。仿生钻头破碎岩石后岩粉的颗粒比普通钻头破碎的岩粉颗粒大,可节省能量消耗,提高破碎效率;仿生非光滑表面使得钻头唇面的比压增加,有利于钻头的锐化,从而提高了时效;另外非光滑表面改善了钻头和岩石的冷却条件,因此提高了金刚石钻头的钻进效率。     

孕镶金刚石钻头磨损机理研究

孕镶金刚石钻头通过钻头胎体的持续磨损实现金刚石的自锐和高效破岩。因此,研究金刚石钻头磨损的影响因素及其影响程度和影响机理,对孕镶金刚石钻头的设计和使用非常重要。本次研究探讨了岩石物理力学性质、钻头胎体性能和钻进工艺参数等因素对孕镶金刚石钻头磨损过程和磨损机理的影响。分析表明,对钻头磨损最为显著的影响因素是岩石中的硬质颗粒导致的磨粒磨损,其次是钻头胎体与岩粉之间的粘着磨损,以及冲洗液中岩粉颗粒导致的冲蚀磨损。在此基础上,以不同硬度的钻头胎体摩擦磨损试验结果为例,探讨了钻头胎体性能及其内部硬质点对钻头磨损的影响机理。该研究成果可为科学设计与合理使用孕镶金刚石钻头提供依据。     

孕镶金刚石钻头破岩机理及岩石分级

近十年来孕镶金刚石钻头在我国地质勘探钻进中所完成的工作量日益增长。在大部分坚硬、硬、中硬岩层中它已处于首要地位。鉴于这种情况，深入研究孕镶金刚石钻头破岩机理及岩石分级将有助于更好地改善钻头结构参数的设计，实现优化钻进，制定合理的生产定额。在大量收集和观测生产实践的基础上，我们使用与BCM—Ⅲ型微机相接的多参数回转实验台（图1），对上述课题进行了研究。该实验台可对扭矩、瞬时钻速、钻头唇部温度、轴压等9个参数自动检测与打印。     

栅格胎体孕镶金刚石钻头的破岩机理分析

从岩石宏观裂纹变化出发,研究孕镶金刚石钻头在钻进过程中由于岩体裂纹的影响而造成的断裂问题。运用岩石断裂力学理论,结合钻头实际工作条件,简化应力、水力及裂纹条件,建立了简化的岩石断裂等效模型,从理论上分析了一种新型栅格胎体孕镶金刚石钻头的破岩机理。研究结果表明：与常规的钻头相比,新型钻头的特殊栅格结构能有效提高钻压,比压由原来的68.03 kgf/cm²增加到了113.33 kgf/cm²,提高了将近67 %,使钻头能更有效地压入岩体,产生破碎穴及裂纹;特殊的栅格结构有利于冲洗液的储存,改善了金刚石颗粒的冷却效果,从而以更加有利的拉裂破坏方式破碎岩石。     

热-机碎岩孕镶金刚石钻头的设计及试验研究

为提高钻进效率,合理利用钻进过程中产生的热量,本文采用摩擦热能辅助机械能碎岩（简称：热-机碎岩）的方法,将氮化硅作为摩擦元件引入孕镶金刚石钻头中,以提高钻头工作层的钻进性能。本文通过对钻头水口、摩擦元件的尺寸计算,钻头胎体、结构的设计,制造了一种新型热-机碎岩孕镶金刚石钻头（简称：热-机碎岩钻头）,并与常规六水口钻头和三水口钻头开展了室内钻进试验对比。结果表明,与六水口钻头和三水口钻头相比,热-机碎岩钻头加入摩擦元件后能够因摩擦生热而使岩石产生弱化作用,钻头钻速提高,在相同钻井液流量下最高可比六水口钻头的机械钻速高33.3%。热-机碎岩钻头胎体的磨损程度比三水口钻头小,热-机碎岩钻头可用于强研磨性地层的钻进。     

孕镶人造金刚石钻头磨损机理的模拟试验研究

本文评介了国内外金刚石和金刚石切削具磨损机理的研究方法和成果。在此基础上,采用微钻模拟钻进方法对此题目进行了较为深入的研究。通过试验、观测、分析得出或证实了如下认识,钻头胎体的磨损由磨蚀磨损和微切削磨损构成,其中,磨蚀是胎体磨损的基本类型;金刚石磨损从广义上可分成两大类:宏观型和微观型。宏观型磨损包括脱粒和脆性破裂;微观磨损包括研磨磨损、氧化磨损和石墨化磨损。作者认为,研究金刚石钻头的磨损机理对深入探究金刚石破岩机理和优化钻头结构参数设计有重要的理论意义和实际意义。     

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％。     

金刚石钻头的碎岩问题

阐述了金刚石钻头碎岩机理。提出岩石受钻头线载荷作用观点，并从碎岩机理出发，依钻头所受的外力、钻头结构及特点、岩石性质，推导出了钻头钻速公式。     

孕镶金刚石钻头合理运用的研究

介绍了孕镶金刚石钻头结构参数的选择和正确使用的有关工艺方法。建议钻头生产厂家与用户开展岩性测定工作;推荐出计算钻头综合技术经济效果的公式。     

孕镶式金刚石钻头金刚石浓度表示法

金刚石的比重为3.52，就是说一立方厘米金刚石重量相当于3.52克（即17.6克拉）。按照磨削工具制造的经验，一般在单位体积（1厘米~3）内含金刚石重量4.4克拉（相当于体积的25％）就饱和了。含量过多会影响粘结强度。     

孕镶金刚石钻头的合理使用

近几年来,在各级党委的重视和领导下,在广大勘探职工热情支持下,金刚石钻头制造工艺、质量不断提高,品种有所增加,使用效果取得显著进展。特别是国产人造金刚石磨料,在制造金刚石钻头中大力应用,对地质勘探工作起到了很大的推动作用。目前,人     

单管薄壁孕镶金刚石钻头在硬岩中的应用

某水电站工程地质水文地质钻探中，遇到一层下泥盆纪，莲花山组的细粒石英砂岩，平均抗压强度1916公斤/平方厘米，最高达2500公斤/平方厘米。石英颗粒含量70～80％，粒径0.025～0.15毫米，致密均质，硅质胶结，也有部份铁质胶结，可钻性最高可     

电镀金刚石孕镶钻头使用探讨

金刚石钻头损坏主要根源是热损伤(金刚石碳化)和磨料磨损(金刚石脱落),而其磨损过程的一般规律都遵循三个阶段:初期磨损段(初磨或磨合段)、均匀磨损段(正常磨损段)和急剧磨损段(非正常损坏段).图1所示为钻头典型磨损曲线.图中AB线段为初期磨损阶段,初期磨损率tg a_1是变化的,逐渐趋于稳定:BC线段为均匀磨损阶段,其磨损率tg a为常数:CD线段为急剧磨损阶段,其磨损率tg a_2比tg a大得多.     

打滑地层新型孕镶金刚石钻头

在分析打滑地层特点的基础上,指出了钻进该地层所存在的问题,提出了用于打滑地层钻进的新型孕镶金刚石钻头的设计思路,在钻头工作层中采用主、辅两种磨料,并对这两种磨料的工作机理、处理工艺以及该新型钻头的制造进行了阐述.钻头的室内钻进试验结果表明:在钻进极坚硬致密的锆刚玉时,相对于普通金刚石钻头,新型孕镶金刚石钻头的钻进时效提高1.93倍,平均磨损量增加38%,具有高时效、相对寿命长的优点,是打滑地层钻进的理想钻头.     

乳化液对孕镶金刚石钻头自锐作用的机理

通过对孕镶金刚石钻头钻探坚硬致发财 层的工程实践和 探讨,提出了乳化液对孕镶金刚石钻头自锐作用的机理。     

人造金刚石孕镶钻头试验情况

在毛主席“独立自主、自力更生”的方针指引下,我队在11号钻机试用了南阳六○一厂制造的人造金刚石孕镶钻头12个,共打了两个孔,在7- 8级岩层中钻进655．93米,平均钻头进尺54．65米,时效1．56米。其中两个钻头进尺分别达到150．44米和116．61米,效果良好。     

建筑工程用薄壁孕镶金刚石钻头

七十年代初期，国外开始应用金刚石工具于建筑工程及市政建设等方面。近几年来，已在很多西方国家普遍推广应用。目前，我国建筑、土木工程中混凝土构件的钻孔问题至今绝大部分地区仍采取原始的手工敲凿方法，     

人造金刚石孕镶钻头井底破岩功率的研究及其应用

笔者把井底破岩过程看作一个叫做“黑箱”的控制系统,它的输入(P、n、Q等)和输出(扭矩M,功率N等)之间的规律性,可借助计算机拟合出来。笔者通过大量实验建立的功率公式可用于预测和控制。多次试验表明,若井底破岩功率超过了预测区间的上限(95%可信度),则烧钻很快发生。     

孕镶金刚石钻头最优化钻进的试验研究

前言最优化钻进在石油钻探中早就进行了试验研究工作,并取得了良好的经济效果。     

孕镶金刚石钻头钻进控制新方法的研究

在分析了目前常用钻进控制方法的基础上提出了钻进中应采用控每转进尺的钻进控制方式，并对部分孕镶金刚石大钻头和做钻头进行了室内钻进试验，由每转进尺ｈ和单位钻压每转进尺ｈ／ｐ得出不同岩石中不同钻头的合理每转进尺范围，且由ｈ／ｐ值对不同岩石进行的最佳钻头的选择。