乳化液在人造金刚石钻进中的减摩作用

在用人造金刚石钻头钻进时，为了使钻头能够高速迴转，必须使用乳化液冲洗钻孔。乳化液的应用不仅提高了钻进效率，延长了钻头钻具寿命，还提高了岩心采取率。使用乳化液的效果是非常显著的，应当对它进行更深入的研究，以便正确地选择乳化液品种和使用方法，以及根据不同情况配制特殊性能的乳化液（包括乳化泥浆）。因而也就需要研究乳化液在人造金刚石钻进中所起的作用。要研究的内容较多，仅就“乳化液对钻杆与岩石之间所起的减摩作用”进行的一些室内外试钻情况，分几个问题加以说明。     

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.     

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.     

牙轮钻头在水井钻进中钻进规程参数的确定

目前牙轮钻头已较为广泛地用于水井钻探。但用水井钻探设备使用牙轮钻头钻进时,如何正确地确定钻进规程参数,提高牙轮钻头的钻进效率和使用寿命,是值得进一步研究的问题。本文就上述问题,结合生产实际进行了探讨,得出牙轮钻头在水井钻进中的钻进规程参数,其结论对生产实际有实用价值。     

地浸砂岩型铀矿弹塑性致密泥岩钻头的研究与应用

针对北方地浸砂岩型铀矿超过400m钻孔钻进中弹塑性致密泥岩钻进效率低的问题,研究试验了钻头,提高了钻进效率,总结了操作技术。用φ104mm中八角阶梯肋骨钻头钻进较软弹塑性致密的光滑的红褐色、浅绿色“打滑”泥岩;用φ104mm中八角阶梯肋骨钻头钻进较软弹塑性致密的灰色致密泥岩;用φ104mm交错式圆片状复合片钻头钻进脆性较大的黑灰色弹塑性致密泥岩;用φ104mm交错式圆片状复合片钻头钻进灰白色脆性较大的弹塑性致密泥岩;用φ104mm双环式齿形复合片钻头钻进弹塑性致密硬泥岩。     

关于热熔钻进工艺的试验研究

热熔钻进工艺是一种通过熔化岩石来破碎岩石的新的钻进方法.在圣彼得堡矿业学院钻探实验室对这种新型钻进方法进行了试验研究.介绍了所用的钻进试验台、热熔钻头、所钻的岩石和钻进工艺.试验表明,钻头电热功率和钻头轴载是决定钻进效果的2个主要工艺参数.对于同一种岩石,钻进速度随钻头电热功率的增大而增大;当钻头电热功率不变时,根据所钻岩石岩性的不同,钻进速度随钻头轴载的增大而不同程度地增大,增加钻头轴载有利于提高玻璃状孔壁的质量,但不宜过大.热熔钻进工艺在无套管固井和工程施工中有很好的应用前景.     

破碎混合岩单管人造金刚石钻头试验报告

鞍山地质公司在棉花地区钻探施工中,遇到离地表100～300米的混合岩,裂隙发育,硅化程度也较高.采用双管人造金刚石钻头钻进时,岩芯堵塞严重,钻进效率很低,而用单管人造金刚石钻头钻进,则钻头寿命显著降低.1980年7月,鞍山地质公司与中南矿冶学院达成试验高效长寿的单管人造金刚石钻头的协议.协议要求:钻头寿命从原有的20米提高到30米;时效从原有的1.4米增加到1.8米.通过几个月的研究和试验,已完成并超过了所要求的指标.试验结果是:钻头平均寿命为41.1米,提高了105.5%,时效平均为2.04米,提高了45.7%.     

使用超声乳化器的探讨

在小口径金刚石钻进中,已成功地使用了乳化液洗井,有效地减弱了钻具的振动,减少了钻头、管材、岩心的磨损,实现了高转速钻进,从而较好地发挥了金刚石钻进的优越性。目前广泛使用的几种乳化剂,属离子分散型,其功能建立在生成具有化学极性的离子基础上,不可避免地存在一个问题,即由于岩石化学成分的不同,使乳化液中的分散离子失去极性而沉淀—破乳。如果不用化学分散的方法,而是使用物理分散的方法来制备乳化液,能否满足钻进工艺的要求呢?     

地热钻井用钻头

一、前言钻井费用在地热开发所需费用中所占比例非常大，如何缩短钻进时间，减小钻进费用成为一大课题。过去，为提高钻进效率曾进行了种种努力。目前，地热钻井用的钻头大部分为三牙轮钻头。但是牙轮钻头在高温环境中使用，密封和轴承等容易损坏，寿命短。为此，各国都进行了地热钻井用钻头的研究开发，并已制作出性能良好的地热钻井用钻头，但其性能尚不充分。高温钻头除了耐热、耐磨、耐腐蚀外，还应该具有类似全面钻头的简单结构。美国进行了金刚石复合片高温全面钻头的研究开发，但是钻进硬地层的效果不理想。日本也进行了高温硬地层钻进用金刚石     

聚合粗粒金刚石的应用

针对热压金刚石钻头在钻进中尚存在钻进时效不高、适应性不广的弱点,进行了聚合粗粒金刚石钻头的应用研究,从聚合粗粒金刚石的聚合方法与工艺,到聚合粗粒金刚石破碎岩石的特点,进行了较深入的分析.研制的聚合粗粒金刚石钻头,在室内进行了钻进试验,钻进Ⅸ级中—细粒致密花岗岩能获得2.59 m/h的时效,和普通金刚石钻头相比钻进效率提高了24％,表明聚合粗粒金刚石可以弥补普通金刚石钻头对岩层适应性较低的弱点,具有研究价值和应用前景.     

水井钻施工中几项钻具的改革

我队为支援农业和国防建设,先后在两个地区勘探地下水源.在施工过程中,对不同地层钻进和扩孔钻进的钻具进行了改革.现介绍如下.一、内双翼外肋骨钻头在某区施工时,有较厚(二十多米)的粘土和柴煤层,我们采用内双翼外肋骨钻头,克服了井壁缩径、岩心脱落和堵塞问题,提高了钻进速度.钻头是用护井管加工的,结构如图1.二、阶梯式防脱落钻头所施工的水井均先用小径(φ91毫米)钻进,探到水层之     

地浸砂岩型铀矿致密泥岩齿形复合片钻头的研究与应用

针对地浸砂岩型铀矿钻探中致密泥岩钻进效率低的问题,在内蒙古巴音戈壁盆地研究试验了齿形复合片钻头与圆片状复合片钻头,提高了钻进效率.对研磨性较弱,中等硬度致密泥岩,采用Φ104 mm双环式齿形复合片钻头(六组)的钻进效率达到2.60 m/h,比普通复合片钻头提高73%;采用Φ110 mm双环式平底齿形复合片钻头(四组)的...     

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.     

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。     

人造金刚石钻进的开孔问题

人造金刚石钻进时用什么钻头开孔好?用硬合金钻头开孔,受到岩石硬度的限制.硬合金钻头在坚硬岩石中钻进,效率低,成本高.采用大口径的人造金刚石钻头开孔也存在效率和成本问题.用钢粒钻头开孔,由于残留钢粒的存在,换径钻进时往往使人造金刚石钻头损坏而过早报废. 我队在漓渚铁矿区施工,地表岩石坚硬而且破碎,不得不采用钢粒钻头开孔,经三     

关于金刚石钻头底出刃锐化处理的试验研究

在我国固体矿产地质勘探中,金刚石钻进是一种主要的钻进方法。金刚石钻进时,破碎岩石是靠镶在钻头胎体中的金刚石底出刃完成的。随着钻孔的加深和孔底岩石的破碎,金刚石底出刃被磨损,直接影响机械钻速和钻头进尺,直至钻头报废。因此对钻头金刚石出刃磨锐问题,应该给予充分注意。俄罗斯Спирин В.И.教授等利用电化学原理对钻头底出刃进行锐化处理,以提高机械钻速和钻头进尺,基于此原理研制了野外用轻便式电化学锐化处理金刚石钻头的设备,工程应用验证,取得了很好的技术经济效果。     

硬岩钻进用石油钻头研究现状及发展趋势

能源与矿产的持续安全供给是经济快速增长的保证,而中硬岩层钻进一直限制着油气钻井向深部发展。针对硬岩地层钻进,地质行业主要采用金刚石钻头钻进,而油气钻井行业除按传统方法采用牙轮钻头和金刚石钻头钻进之外,也逐渐开展了PDC钻头钻进硬岩的研究。本文分别介绍了牙轮钻头、金刚石钻头和PDC钻头在油气勘探硬岩钻进中的应用研究现状。其中,牙轮钻头研究主要集中在增强轴承密封性能、改进布齿结构和提高切削齿强度三个方面,而金刚石钻头研究则集中在碎岩机理、金刚石参数和胎体性能,以及钻头结构三个方面。提出了三类钻头的研究方向和发展趋势,为硬岩钻探技术发展提供参考。     

铸钢鑽粒鑽头的鑽进性能

钻粒钻进中钻头的质量,(包括钻头金属中的合金成分,及其所表现出来的强度与硬度),及钻头的结构,(包括其壁厚与水口的形式),密切地影响着钻进效率。 由于人们对钻粒钻进的研究还不够完善,所以在前一时期认为钻头的壁厚增加会降低钻进的机械速度,因而注意力並没有转到可以用铸造办法来制造钻粒钻头,所以在实践中是毫无例外地采用轧制的无缝钢管作为制造钻粒钻头的原料,因而用该种材料制成的钻头无论是     

关于复合片钻头磨损的试验研究

阐述了复合片钻头在金刚石钻进试验台上钻进大理岩和花岗岩的试验研究结果。用试验设计方法研究了复合片钻头绝对磨损和相对磨损同钻进规程参数的关系，建立了相应的数学模型，利用这些数学模型可以求出钻头相对磨损最小值以及与其相应的最优钻头压力、钻头转速和冲洗液量。     

不同地层钻进用金刚石钻头分析研究

在钻探工程中,特别是深孔钻进中,常常遇到各种复杂情况,例如,遇到坚硬裂隙性地层钻进问题,空气泡沫洗井时钻头冷却问题,钻孔和岩心保径问题,等等。这些复杂情况的解决几乎均与钻头的技术特性和工作能力有关。应从钻头方面进行研究、采取对策,以便提高钻探工程的技术经济指标。俄罗斯专家在解决上述有关问题时在可以使用的钻头方面进行了很多的研究,取得了一定的成果,包括坚硬裂隙性岩石钻进用金刚石钻头、压缩空气（泡沫）洗井用金刚石钻头、保径金刚石钻头等。本文介绍了这几种获专利技术的金刚石钻头的结构、工作原理及优点,可供我国研究和借鉴。