孔底换钻头装置的改进

目前，钻探所使用的钻具，在钻头磨损或需检查时，必须把全部钻具提升到地表，更换或检查钻头后再下到孔底继续钻进。这样，占用了大量的升降钻具时间，减少了纯钻进时间。孔愈深，升降钻具占用时间愈长，钻探费用也就愈高。     

供水管井设计与成井工艺

(4) 冲击钻进应注意的几个问题A、开孔钻进时,加重杆尚未没入钻孔前,应控制钻杆的摆动。当加重杆没入钻孔后应盖好台板,并继续采取措施控制纲丝绳的摆动,以防孔斜。B、使用抽筒钻进,抽筒的肋骨或“T”形刃板的规格必须一致,在抽筒上等分布置并焊接周正,切削刃圈必须与抽筒同心。C、钻头的切削刃必须对称,钻头角必须长短一致,角度一致,高度一致。     

合金钻头镶嵌模具效果好

我队在岩石软硬不均的矿区采用小口径金刚石和合金混合钻进。为了减少卡簧、卡簧座的规格，实现合金钻进和金刚石钻进的通用，使配钻具简单和节约时间，对小口径合金钻头的内外出刃要求严格，尤其是内出刃更为重要。     

金刚石浓度与金刚石尾部支撑体的关系及其对金刚石工作寿命的影响

金刚石浓度是孕镶钻头的重要参数，它影响着钻头唇面切削刃数量的多少，且在一定条件下也影响着每粒金刚石承载的大小、吃入岩石的深度以及碎岩特征，总的影响着钻头的钻进效果。目前钻头中金刚石成本约占钻头成本的75％，故合理选择金刚石浓度，对于提高钻头的使用效果、降低钻探成本是很有必要的。     

液动冲击回转钻头的合理使用

在分析液动冲击回转钻头工作条件的前提下,提出了正确使用合金钻头和金刚石钻头的方法:合金钻头底出刃高差应不大于0.1mm,内外径公差不超过土0·1mm,钻头修磨时应使切削具刃角和前角保持不变;天然表镶金刚石钻头应先用回转钻进方法钻几个回次,然后用于冲击回转钻进;天然或人造金刚石孕镶钻头则适宜于冲击回转和回转两种钻进方法交替使用。      

水平孔定向钻具

钻头芯管（反循环排碴管）的下端留有吸水排碴口并焊有中心切削刃，其外周放射状固定三枚钻头主翼。钻头主翼上设有圆弧形导向槽和导向销，下端焊有切削刃。另有三枚扩大翼与钻头主翼重合，扩大翼     

大切削具钻头回转钻进的分析

根据刃具斜切入破岩的一些试验研究成果，分析了大切削量钻头的钻进过程，推导出了大切削量钻头进行回转钻进的机械钻速公式。     

针状合金自磨型钻头合金布置的探讨

自磨型钻头在切削具磨损的情况下,由于其切削具与岩石接触面积基本不变,当钻压一定时,钻头切削具工作面上的比压恒为常量。因而从理论上说钻速是不随时间而变化的。只要根据岩石的物理机械性质和钻进工艺条件合理地设计钻头,使其在较为合适的钻进速度下钻进,合理地选择针状合金的长度,就可以获得较长的孔底工作时间。      

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。     

防止金刚石钻头打滑

在坑内钻进硬岩层时,人造金刚石钻头常打滑,此时金刚石不出刃,钻头和岩石互不磨损,钻头唇面光滑,金刚石有镜面反光现象.钻头打滑的原因是岩石致密坚硬,研磨性小,胎体不能在钻进过程中自磨而使金刚石出刃,因而钻头不能刻划岩石,岩石也不磨损钻头.     

用于岩层钻进的切削单元和切削块

图1为本发明所述的切削块10，该切削块包括一个基体12和切削单元14。基体12如图中所示的矩形剖面，可以制作成合适的形状，安装在刮刀钻头上，在各类地层进行石油和天然气钻进。为了达到预期的钻进效果，使用时许多切削块10或切削单元14，或者两者同时以适当的角度，镶嵌在钻头冠体上。     

高桩肋骨钻头的应用

我队以前在粘土岩、粉砂岩等软岩层进行取心钻进时,都是使用品字型钻头或螺旋肋骨钻头。实践表明,这两种钻头钻进软岩效率较低。为此,最近改用三翼高桩肋骨钻头。这种钻头的硬质合金按掏槽阶梯式排列,底出刃和内外出刃较大（见图）。钻进效率比上两种钻头高2—4倍（见下表）。      

金刚石钻头实行喷砂锐化的试验研究

作者在“金刚石钻头硬岩钻进规律的试验研究”（见1987年1期《探矿工程》）一文中，在理论研究的基础上曾指出，研究常规普通金刚石钻头的锐化方法对于克服坚硬打滑岩层具有十分迫切而现实的意义。目前生产现场采用的锐化方法主要有砂轮锉刀打磨法、孔底投砂研磨法、强力钻进法、冲击回转钻进法、唇面酸蚀法等。采用这些方法的目的都是为了使胎平面下移，抛光金刚石脆碎或脱落，使新的金刚石出露或新的切削刃形成。事实表明，这些方法使用得法是可以取得成效的。     

孕镶钻头金刚石恒自锐速率钻进问题的探讨

尽管金刚石钻头的碎岩过程及原理，至今观点尚未统一，但必须保证钻头唇面有一定出刃量的金刚石，才能达到碎岩的目的，这是大家一致公认的。而对孕镶钻头来说，不是像表镶钻头那样把金刚石嵌在钻头唇部表面，而是均匀地分布在钻头唇部胎体内。在钻进开始时，首先由表层金刚石起碎岩作用，随着钻进过程中表层金刚石和胎体的逐渐磨损，胎体内部的金刚石不断出露（出刃）而达到不断碎岩（进尺）的目的。因而孕镶钻头的金刚石能否正常出刃，是关系到孕镶钻头能不能达到正常工作（碎岩），取得最佳经济效益的关键问题。笔者认为，通常人们所讲的孕镶钻头与     

中硬岩层钻进孕镶金刚石复合片钻头的研究与应用

针对中硬岩层的特点设计了一种孕镶金刚石复合片钻头,介绍了其切削结构、特点及切削原理。在钻进中硬岩层时,复合片切削齿和孕镶金刚石后支撑能够共同发挥切削作用,提高钻头钻进效率和钻头的稳定性并且能使钻头具有较长的寿命。     

导向钻进非开挖铺管施工扩回钻头的设计改进

针对导向钻进非开挖铺设地下管线施工中回扩钻头存在的口径大、包泥堵钻、进尺缓慢、切削齿不耐磨等问题,对钻头结构进行了研究,并从导向钻头、出水口、刮刀、切削齿等四个方面对钻头进行了改进。改进后的回扩孔钻头既有利于切入地层,具有导向和稳定作用,又具有切削阻力低、强度高、耐磨性好的优点,极大的提高了钻进效率。经多项工程检查,扩孔钻头平均单孔耐磨翼片磨损量为1.2～1.75mm,平均〈0.5mm/km。     

基于月壤物理力学特性的单齿破壤机理

单齿破壤机理的研究是太空取样钻头研发非常重要和迫切的任务,是实现中国三期探月工程的月表钻进取样要求的重要研发基础。分析了反映月壤物理力学特性的主要参数及其之间的相关性及变化趋势,初步确定了2.5m深度内月壤物理力学的参数范围;基于月壤物理力学特性和月表钻进的钻进工艺分析,得出表层钻进和浅层钻进时月壤的破坏形式不同于土的掘削失效模型,主要是回转剪切破坏;提出了土的回转剪切力学模型,推导回转切削土阻力矩公式;得出阻力矩主要与钻头直径和切削刃宽度、月壤的容重和钻进深度等相关,并对其相关性进行了分析说明。     

金刚石钻岩

回转和冲击钻进法仍然是所有常规钻进技术的基础.虽然近来已研究出一些较为特殊的钻进方法如等离子钻进、熔融钻进、超声波钻进和化学钻进法等,但还没有一种已成功地应用于岩石钻进.目前进行的绝大多数深孔钻进都是采用回转钻进法.根据钻具与岩石的接触方式,这种钻进法可细分为三种:1.回转切削钻进——用鱼尾钻头、刮刀钻头、螺旋钻头和硬合金钻头;2.回转压碎钻进——用牙轮钻头;3.切削、压碎与研磨联合钻进——用金刚石钻头.     

基于打滑地层的孕镶金刚石钻头设计

为了提高金刚石钻头在坚硬致密、弱研磨性地层的钻进效率, 将弱化胎体耐磨损性能理论与切削齿非光滑设计相结合, 制作钻头进行现场试验并对胎体进行扫描电镜分析.研究结果表明:在胎体中添加适当浓度的胎体弱化颗粒, 有利于提高钻头的钻速; 经胎体耐磨性弱化处理的钻头在钻进过程中, 弱化颗粒易于从胎体表面脱落, 使其表面形成微观非光滑形态, 提高了钻头唇面与岩石的单位面积压力, 增加了孔底岩粉的研磨能力, 促进了胎体中新颗粒金刚石的出刃; 弱化颗粒浓度存在一个较优的设计范围, 过高或过低都不利于提高钻头的钻进效率和使用寿命.      

摩擦热-机械碎岩钻进技术试验研究

摩擦热－机械碎岩钻进技术是利用钻头与岩石产生的摩擦热能加入弱化岩石，然后利用钻头上的切削元件切削碎岩。由于大部分岩石在高温和交变热应力作用下其强度、硬度以及磨蚀性都大幅度降低，因此提高了钻进效率。钻头摩擦元件采用了新型的耐摩擦耐高温的赛隆陶瓷材料，耐磨性是YG6硬质合金的3~5倍，而价格仅为硬质合金的1/10；对钻具和钻头的结构也进行了详细的论述；钻进试验表明：热机碎岩钻具摩擦元件能产生足够高的温度场(大于600 ℃)；热机碎岩钻进技术是切实可行的，能提高钻进效率，降低钻进成本。