弱包镶强耐磨性胎体钻头

在分析钻进时钻头“打滑”原因的基础上,提出了利用弱包镶来解决“打滑”思路。本文介绍了弱包镶强耐磨性胎体钻头的基本原理及使用效果。     

“打滑”地层人造金刚石钻头的探讨

随着人造金刚石钻进技术的推广,在一些地层中钻进,出现了孕镶人造金刚石钻头“打滑”的情况,成了人造金刚石钻进及绳索取芯技术应用的一个突出障碍.因此,分析“打滑”的原因,设计合理的钻头结构,具有重要的现实意义. “打滑”地层的特点在石英质岩石如石英脉、石英岩、含铁石英岩以及硅化程度很高的流纹岩中钻进时,由于钻头结构不适应等原因,常出现“打滑”情况.这类岩石在力学性质方面有如下特点:     

坚硬致密“打滑”地层新型自锐金刚石钻头的研究

针对坚硬致密“打滑”地层研制了一种新型自锐金刚石钻头。室内微钻试验及现场钻进试验均表明:在钻进极坚硬致密“打滑”地层时,相对于普通金刚石钻头,新型自锐金刚石钻头可提高钻头机械钻速1～3倍,且钻头寿命相对较高,为攻克“打滑”地层提供了一种有效的碎岩钻进工具。     

复合烧结孕表镶金刚石钻头在“打滑”地层中的应用

以合作方式进行“打滑”地层绳索钻进金刚石钻头初步试验，明确了复合烧结孕表镶金刚石钻头克服“打滑”地层的设计思路，并取得了明显的试验效果。     

钻进“打滑地层”时的钻头与钻具的选择及使用

孕镶金刚石钻头在钻进种类不同岩层时,经常出现"打滑"现象。就是在钻进中机械钻速低、甚至不进尺的现象。钻头"打滑"现象经常发生,有地层原因,也有操作技术原因,通过选则不同类型钻头与使用方法,克服"打滑"现象,顺利完成钻探工作。     

坚硬致密“打滑”地层电镀钻头研究

常规钻头在坚硬、致密、弱研磨性地层（即所谓“打滑”地层）使用，时效极低，有时根本不能进尺。如何对付“打滑”地层的钻进，研制适应该地层特点的金刚石钻头，是当前钻探生产中急待解决的课题。从1980年开始，我们对“打滑”地层用电镀人造金刚石孕镶钻头进行了研制与试验，取得了一定效果，现将有关情况论述如下。一、“打滑”地层与钻头打滑习惯上称为“打滑”地层的岩石，主要特点是岩石坚硬、结构致密、研磨性弱。常常表现为压入硬度大、石英含量多、矿物粒径小，因而研磨能力差。     

高时效长寿命弱包镶钻头研究

分析了钻头钻进极坚硬地层时的打滑原因,提出了利用弱包镶手段解决打滑的新思路,研究了弱包镶钻头的工作机理,从理论上解释了弱包镶钻头的高时效和长寿命特性,介绍了该类钻头的试验情况。      

如何提高金刚石在打滑地层中的钻进效率

所谓打滑地层，一般系造岩矿物的硬度高，岩石的颗粒细，颗粒与颗粒之间的空隙度小，结胶物与岩石颗粒的硬度差小，研磨性弱的岩矿层。当钻头在这种地层钻进一段时间后，钻头底出刃的金刚石逐渐磨纯，克取岩石能力随之削弱。由于这种岩层硬度高，颗粒细，尽管钻头在孔底作回转运动，但金刚石和岩石的接触表面形成了一层光滑的“保护层”，使金刚石继续出露困难，减少了岩石与金刚石之间的摩擦系数，而导致钻头在孔底打滑。根据打滑地层的特点和钻头在孔底打滑原因，我们在钻进中主要是从以下几个方面来提高钻进效率的。     

钻进“打滑层”钻头的设计要点

我所针对钻探施工常遇到的“打滑层”的特点 ,合理设计钻头参数 ,制作了多种规格的“打滑层”钻头 ,钻进效果较好 ,为用户解决了钻进难题。笔者在实际工作中总结出以下“打滑层”钻头设计要点。(1)选用高品级人造金刚石。高品级人造金刚石具有晶形好、单粒抗压强度高、热稳定性好等特点 ,钻进坚硬岩石具有特别明显的优点 ,是低品级金刚石所无法比拟的 ,也是突破“打滑层”的关键。(2 )选用中细粒度人造金刚石。当前国内人造金刚石强度与国外先进水平比有很大差距 ,在这种情况下 ,如果使用粗粒度金刚石 ,由于强度不够 ,会     

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.     

“防打滑、促出露”材料在金刚石钻头中的作用研究

一种防打滑、促出露材料加入金刚石钻头胎体中,可起到防止在坚硬致密弱研磨性地层中金刚石钻头打滑,同时可促使金刚石出刃。从而提高在打滑地层中钻进效率。研究分析了坚硬若研磨性地层钻进"打滑"原因,以金刚石钻进碎岩机理为依据,研制了防打滑、促出露金刚石钻头并进行了野外生产试验。     

WH-1型电镀金刚石钻头的研制及其在坚硬、致密和弱研磨性地层中的应用

本文阐述了电镀金刚石孕镶钻头的研制方法和原理。此种钻头适用于坚硬、致密、弱研磨性(即所谓打滑)地层的钻进。攻克“打滑地层”的途径是:(1)降低钻头胎体耐磨性,促使金刚石出刃;(2)改变钻头底唇形状,提高金刚石破碎岩石的比压,增多孔底破碎岩石的自由面,使之易于破碎岩石。从4个钻探队、39个钻头的生产试验结果来看,上述研制工作既合理又有成效。     

深部“打滑”地层绳索取心孕镶金刚石钻头的设计探讨

深部坚硬地层绳索取心钻进的特殊性在于钻头易"打滑"与增加钻头压力受限的矛盾。在深入分析"打滑"地层与钻进特点,充分考虑深部绳索取心钻进要求的基础上,提出了孕镶金刚石钻头参数的选择思路与操作规程措施,提高钻进效率,延长了钻头使用寿命,解决了深孔坚硬岩层钻头的"打滑"问题。     

新型打滑地层钻头的研究

钻探施工中,经常遇到打滑地层,为了解决打滑地层钻进难题,国内外专家设计了不同类型的金刚石钻头,但都有一定的局限性.金刚石增强型硬质合金复合齿钻头保证了切削齿具有良好的自锐能力、切削齿与岩石接触面的比压大等特点,从本质上提高了钻头对打滑地层的适应性.室内微钻试验表明,金刚石增强型硬质合金复合齿钻头钻进打滑地层时具有高时效的优点.     

仿生异型齿钻头在干热岩钻探中的应用

干热岩具有硬度大、研磨性弱、可钻性差和钻进难度大等特点,常规孕镶金刚石钻头钻进时打滑严重、寿命短。针对此技术难题,根据干热岩岩性和设计的井身结构特点,引入仿生高效耐磨技术,以穿山甲爪趾为仿生原型,结合孕镶金刚石钻头的结构和制备工艺方法,研制了与该类地层相对应的仿生异型齿钻头。在青海共和县干热岩现场的钻进试验结果表明：仿生异型齿钻头未出现打滑现象,相比于打滑不严重的常规软胎体孕镶金刚石钻头,仿生异型齿钻头的钻进速度提高97.5%,寿命（仿生钻头寿命为推算寿命）提高1.268倍。进一步证明了仿生异型齿钻头在坚硬打滑的干热岩地层中钻进能够提高效率、缩短钻井周期、节约钻井成本。     

异形唇面金刚石钻头钻进硬岩的效果

(一) 试验概况提高硬岩钻进效率,是绳索取心钻进中急待解决的问题之一。而改善钻头唇面形状结构,则是克服“打滑”现象,提高机械钻速,减少升管次数,增加钻头在井底工作时间的重要措施。为此,我们研制了不同唇面的人造金刚石孕镶钻头,     

本溪台沟铁矿深部坚硬地层孕镶金刚石绳索取心钻头的选择和使用

深部坚硬地层绳索取心钻进的特殊性在于钻头易打滑与增加钻头压力受限的矛盾。在分析总结本溪铁矿已施工超深孔成功经验的基础上,提出了孕镶金刚石钻头的选择与使用技术措施,提高了钻进效率,延长了钻头使用寿命,解决了深孔坚硬岩层钻头的打滑问题。     

广西向阳坪铀矿“打滑”地层绳索取心钻进存在问题与对策

通过绳索取心钻进金刚石钻头选型试验,介绍了广西资源县向阳坪铀矿区“打滑”地层中绳索取心钻进存在的问题及采取的技术措施。     

绳冲钻进克服“打滑”地层效果显著

经过连续5个钻孔的施工实践,充分证实了绳索取心冲击回转钻进技术在解决钻头“打滑”、提高钻孔质量、延长钻头寿命、防止岩心堵塞、减轻钻杆内结泥皮、准确判断内管到位等方面的优越性.     

坚硬致密岩层用绳索取心钻头的研制与应用

为了克服绳索取心钻头钻进坚硬致密岩层出现的进尺缓慢、钻头寿命短的难题,着重从钻头胎体配方、金刚石参数、钻头水口等方面进行优化设计、试验并生产应用,使研制的绳索取心钻头(S77)具备良好的适应性,钻进坚硬～硬、中～弱研磨性岩层克服了“打滑”现象并延长了钻头的寿命,取得了一定的经济效益。