射流式液动冲击器在ZK01-2井提速应用研究

在深部地热开采中所钻遇的花岗岩地层,由于其硬度高、研磨性强、致密、可钻性差,致使钻进效率低、钻头消耗大、钻探周期长、成本高等。在“张家口地区地热资源调查评价”项目ZK01-2井施工中,为提高钻探效率,降低钻探周期与成本,采用了射流式液动冲击器配牙轮钻头的钻进方法,在硬岩地层中实现了高效破岩的应用效果。钻进过程中还对排量、钻压、转速等多种钻井工艺参数进行了优化分析,并进行了多次现场试验验证。应用结果表明,硬岩地层在进尺相同的条件下,采用射流式液动冲击器提速钻进比常规普钻效率提高了30%以上,大幅提高了硬岩地层的机械钻速,有效提升了钻探效率,起到了高效破岩的作用,为花岗岩等硬岩地层提速增效提供了重要的技术支撑。     

薄片硬合金自磨钻头的初步研究

在钻探施工中,经常遇到中硬度但研磨性很高的地层,如5—7级砂岩、粉砂岩及砂页岩五层等等。在这类地层用普通合金钻头钻进,合金极易磨钝,回次进尺少,效率低,合金消耗量大,成本高。过去我们曾在某队进行薄片硬合金自磨钻头的试验研究工作,该队钻进的     

新型加长防斜减振PDC钻头的设计试验研究

PDC钻头在石油钻井和地质钻探中,在中等硬度和部分硬地层中钻进时,取得了很好的钻进效果,得到了满意的技术经济指标,生产单位也比较欢迎。但是,在复杂地层,如深孔软硬互层、裂隙互层和研磨性地层中钻进时,机械钻速变慢,钻头进尺降低,成了推广使用的“拦路虎”。俄罗斯钻探工作者针对上述地层钻探中存在的问题,设计出了加长型防斜减振钻头,经过实验室和野外试验证明,这种钻头是有效的,取得了很好的技术经济效果。     

《电镀金刚石钻头》评介

近代金刚石钻探始于1862年,至今已有124年的历史,其可以久胜不衰,仍在继续发展可归结为:金刚石至今仍然是矿物中硬度最高、抗研磨性最好的钻探磨料。随着科学技术的不断进步,金刚石钻头制造工艺等仍在继续完善和提高。低价天然金刚石早已为人们用于镶制孕镶金刚石钻头,扩大了金刚石钻探的使用范围。     

Ø215.9 mm四牙轮取心钻头设计与应用

针对硬岩及复杂地层取心钻进效率低、钻头寿命短的问题,依托“深海钻探技术与工程支撑”项目研制了?215.9 mm四牙轮取心钻头。通过合理布置牙轮角度与分布、优化取心结构,有效提高岩心采取率,保证钻头在硬岩中的钻进速度与可靠性。在之前进行了陆地试验和海洋试验并不断优化改进的基础上,本次在内蒙古自治区呼和浩特市清水河县首次进行了实验性的地热勘探取心施工,全段地层均为高研磨性、高硬度花岗岩,取心困难。采用?215.9 mm牙轮取心钻头配合常规的取心钻具,钻进效率达1.2 m/h,岩心采取率为70%~90%,取得了较好的应用效果,为海洋钻探硬岩取心提供了技术保障。     

适合溪洛渡地层钻进的金刚石钻头的研制

根据溪洛渡地层硬、脆且存在层间层内错动、裂隙发育和较强研磨性的特点,着重就金刚石钻头胎体和烧结工艺进行研究,研制出热压孕镶金刚石钻头,以提高钻进效率,缩短钻探施工工期,保证电站施工顺利进行。     

高低锯齿金刚石钻头研制与试验

一、钻头研制当前,在坚硬、致密、弱研磨性的地层(即所谓“打滑”地层)钻进,普遍感到钻进效率低,钻头寿命短,钻探成本高。客观原因是这种地层强度大,硬度高,石英含量多(70%左右,甚至高达90%以上),矿物粒径小。这种物理力学性质的岩石决定了常规钻头上的金刚石很难压入(因硬度高),且与其对磨(或钻     

勘探钻进用圆筒形表面镶嵌式金刚石钻头

关于适当根据钻进条件选用金刚石钻头之建议:胎体金属硬度标准硬度的:用于无研磨性岩石,如页岩、白云岩硬的:用于中等研磨性岩石,如细粒花岗岩、石英岩     

斜孔中金刚石钻头磨损情况分析

1989年,我队承担黄金坪金矿区详查钻探施工任务.钻孔均为75～80°斜孔,平均孔深300m左右.主要岩石有闪长岩、闪长斜长混合岩、混合花岗岩、石英脉等.岩石级别为9级以上.岩层坚硬、完整、研磨性强、产状陡.金刚石钻头非正常磨损严重,钻头寿命短,钻探成本高.目前已完成钻探工作量1500m,消耗金刚石钻头82个,钻头平均进尺仅18.3m.钻头磨损情况见下表. 经分析,钻头在斜孔中非正常磨损与其受力情况有关.     

低浓度软胎体金刚石钻头钻进弱研磨性岩层的几点体会

目前,金刚石钻进普遍地采用63#钻头胎体配方的孕镶金刚石钻头。该钻头在中硬——硬地层钻进取得较好的效果。但由于配方单一,钻头品种数量不多,给普遍地开展金刚石钻探工作,带来了局限性。如我队在秦岭杨砦峪矿区,就遇到中、弱研磨性岩层,郑州探矿厂、上砂、贵阳、六○一等厂的天然孕     

薄壁金刚石钻头的钻岩效果

薄壁金刚石钻头在国外已广泛应用于工程建筑、矿山坑道探矿,并已开始应用于地表探矿. 薄壁钻头是为了在中硬至特硬的岩层中用以提高钻进效率、降低钻探成本而设计的,一般在钻进条件比较好的情况下采用.岩层要比较完整、均质,研磨性要低,使用清水或乳化液洗井.     

硬岩人造金刚石钻头的初步研究

目前,在坚硬、研磨性强的岩层中钻进,人造金刚石钻头的平均寿命约为30米;而在硬脆地层中,平均寿命只有15米左右.因此,研制高效长寿的人造金刚石钻头,对推广绳索取心技术,提高钻进效率和降低钻探成本都具有重要意义.提高硬岩钻进中人造金刚石钻头质量的途径为了提高人造金刚石钻头的质量,使之达到高效长寿,首先必须了解人造金刚石的特性.金刚石是碳元素在高温高压下的结晶     

青海东昆仑、祁曼塔格地区金刚石钻头的研究

针对青海省东昆仑、祁曼塔格地区的典型硬岩强研磨性地层情况,对孕镶金刚石钻头胎体材料、金刚石浓度、烧结工艺等方面进行分析研究,并对钻头进行了台架、野外试验。根据各项理论分析结合实验数据,确定了钻头的设计方案,研发出了适用于该地区硬岩强研磨地层钻进的孕镶金刚石钻头。     

提高孕镶钻头钻进效果试验

孕镶人造金刚石钻头在弱研磨性的中硬以软的岩层中(如结晶灰岩、灰岩、白云岩及泥质页岩等)钻进,其小时效率比较低,一般在1.0～1.4米/时左右.当使用软胎体钻头钻进时,钻头寿命又较短;胎体稍硬一点(如HRC35以上),钻进效率又不高;胎体太硬(如HRC45以上)金刚石又不易被磨出刃来,以致出现所谓的“打滑”.根据上述情况,现场工人采用“硬磨软打”的方法,即在研磨性岩层中钻进一段,使钻头上的金刚石磨出刃来,然后在软岩中打进尺,这样既提高了钻进速度,又延长了钻头寿命.     

谈谈金刚石钻头的唇部造型设计问题

为适应钻探各种不同物理机械性质(抗压强度、岩石可钻性、研磨性、颗粒度、矿物成分、硬度等等)岩矿层的需要,金刚石钻头品种必须在以下四个方面得到应有的重视和发展:①唇部造型;②胎体具有不同硬度,尤其以孕镶钻头的胎体硬度最为重要;③镶嵌不同粒度、不同浓度、不同嵌入量的金刚石;④配有不同式样和数量的水路(水口、水槽).本文着重探讨金刚石钻头的唇部造型设计问题.金刚石钻头唇部(包括     

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。     

新型金刚石烧结体

在煤田钻探中,常常遇到软硬岩频繁交替出现,而硬岩的研磨性又很高的地层。遇此地层,钻进软岩时进尺快、岩粉多,且岩粉有一定的粘性和膨胀性;钻进硬岩时进尺慢,切削具磨损、折断严重。为此,人们希望有一种新型切削具,它既能如同硬质合金在软岩中取得高效率,又能在高研磨性硬岩中保持--定钻进效率和较高的钻头寿命。      

金刚石钻进试验数据库的建立与应用

在地质钻探以及石油钻井中,为了研究各个钻进规程参数,岩石的机械物理性质以及钻头的性能三者之间的关系,必须获得和记录大量的试验数据,这些数据包括三个方面 1.钻头方面钻头编号,钻头直径,壁厚,钻头形状,金刚石浓度,金刚石粒度,钻头胎体硬度,钻头唇面面积等。 2.岩石方面岩石的硬度,动弹模量,泊松比,纵波速度,横波速度,研磨性指标,塑性系数,剪切模量,石英含量等。     

关于提高金刚石钻头胎体耐磨性的试验研究

胎体耐磨性（胎体硬度）是金刚石钻头的一个重要技术指标,它直接影响钻头、钻进规程参数的选择和钻探工程技术指标的提高。目前,现场所用钻头实际胎体硬度低于出厂钻头的标称硬度,而钻探施工一般按胎体标称硬度进行安排生产,所以会对钻探效率和进尺的提高带来误导和负面影响。为了提高钻头胎体硬度,进行了如下研究工作：改进钻头烧结工艺,提高胎体材料中碳化钨的比例和增加混料时间。在改进钻头烧结工艺中,建议讨论研究俄罗斯冷压烧结技术,其烧结压力可以达到70～100 MPa,远远高于我国热压烧结的压力,这将有利于胎体耐磨性的提高和钻探技术经济指标的改善。     

TK-56型高频阀式正作用冲击器使用效果

渣滓溪矿区主要硬岩有石英砂岩、(砂)石英岩状砂岩,硅质板岩和砾岩等,可钻性均在8-10级以上,占钻孔岩层的20~30%,凡遇此岩层孔段,由于硬度高,研磨性弱,金刚石钻头一再出现“打滑”现象,钻头被抛光,往往回次时间长而进尺极低,观察钻头唇面可见其粘上了颜色发黑的润滑剂薄层,虽经氢氟酸