卵砾石地层金刚石钻头的试验研究.pdf

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1、2009年11月探矿工程(岩土钻掘工程)69卵砾石地层金刚石钻头的试验研究周天盛，刘祖建(桂林工业金刚石有限公司，广西桂林541100)摘要：卵砾石地层钻进是钻探的难题之一，不仅钻进速度低，钻头的使用寿命短，而且钻探成本高。针对卵砾石地层钻进，开展了新型结构钻头的试验研究，研制成一种金刚石一聚晶体复合型钻头，现场试验表明，钻头的钻进速度能够《1．8m／h，使用寿命能够达到50m，钻探成本较低。关键词：卵砾石地层；金刚石钻头；复合型钻头；强保径中图分类号：P634．41文献标识码：A文章编号：1672—7428(2009)11—0069—03ExperimentalStudyOUDi

2、amondBitforDrillinginGravelStratum／ZHOUTian—sheng，Lf(，zuan(GuilinDiamondIndustrialLtd．，GuilinGuangxi541100，China)Abstract：Drillingingravelstratumisoneofpresentdificultiesindrillingareawithlowdrillingspeed，shortservicelifeofbitandhighdrillingcost．Experimentalstudywasmadeondiamondbitwithnewstruc

3、turesinordertoimprovegravelstra—tumdrilinganddevelopedadiamond—polycrystallinecompoundbit．Fieldtestsindicatethatthistypeofdiamondbithasapromisingapplicationprospectbaseduponthefactthatthedrillingrateofdiamondbitcanbenolessthan1．8m／handtheservicelifeofbitreachto50mwiththelowerdrillingcostinaddi

4、tion．Keywords：gravelstratum；diamondbit；compoundbit；specialprotectionforbitdiameter卵砾石地层分布广，在道路与桥梁等基础工程性，同时可以减少碎砾石卡在水口内影响钻进速度。勘察中以及在地浸砂岩型铀矿勘探中均可以遇见。设计了斜水口与螺旋水槽，使得钻进变得平稳，有利其钻进特点是钻进效率低，钻头的使用寿命短，钻探于提高钻头的使用寿命。成本高，多年来一直困扰着钻探生产。为了提高钻这类金刚石钻头的共同特点之三是普遍采用高进速度和降低钻探成本，笔者开展了针对卵砾石地强度的金刚石，采用不同粒度的金刚石混镶使用，提层钻进

5、钻头的试验研究，摆脱常规钻头的设计思路，高了工作层的高度，既有利于提高钻进速度，又能够研制出一种热压金刚石一聚晶体复合型钻头，较好延长使用寿命。地解决了卵砾石地层钻进效率低、钻头寿命短与钻总之，这些措施虽然取得了一定的效果，但钻头进成本高的难题。的制造成本也明显地提高。近几年来，钻进卵砾石层的金刚石钻头出现了从结构上有创新意识的设1卵砾石地层钻头研究现状计，即把金刚石与针状硬质合金复合在一起的复合为了在卵砾石地层中能够取得好的钻进效果，型钻头，对于提高使用效果起到了一定的作用。不少钻头厂商一直在研究适应于卵砾石地层钻进的钻头；钻探技术人员也在不断努力，研究适合于卵砾2金刚石与聚晶体

6、复合型钻头的设计石地层的钻进工艺技术，均取得了可喜的进展。钻头的上述现状与特点表现在不同的钻头制造不论是热压金刚石钻头，还是电镀金刚石钻头，方法中，表现在不同厂家制造的钻头结构中，它们没其共同的特点之一是强化钻头的保径效果。不仅加有在金刚石钻头的制造中集中体现出来，因而其性大了钻头的外径，而且加长了钻头的保径规。不仅能仍不理想，钻头的性价比仍然不能令人满意。采用高强度、较粗颗粒的单晶保径，同时采用聚晶体笔者所设计的钻头综合了上述钻头的特点，避保径。其结果明显地增加了钻头的成本。其不足并采取了有效的改进措施。这类金刚石钻头的共同特点之二是采用了较小2．1金刚石与聚晶体复合型钻头的水口

7、，增加了钻头的工作扇形块面积以提高耐磨热稳定性聚晶具有很高的硬度、强度与耐磨性，收稿日期：2009—10—15作者简介：周天盛(1963一)，男(汉族)，广西桂林人，桂林工业金刚石有限公司总工程师、哥0总经理、高级工程师，钻探工程专业，从事金刚石钻头的研究工作，广西桂林市二塘金水路19号，glzhtsh@163．corn。70探矿工程(岩土钻掘工程)第36卷第ll期它对卵砾石的破碎效果远远超出针状硬质合金。因型钻头采用了SMD30型金刚石，金刚石浓度75％，此，采用热