坚硬地层NBS高效孕镶金刚石钻头的研究与应用.pdf

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1、第44卷第1期探矿工程(岩土钻掘工程)Vol_44No．12017年1月ExplorationEngineering(Rock＆SoilDrillingandTunneling)Jan．2017：84—86，92坚硬地层NBS高效孕镶金刚石钻头的研究与应用沈立娜，路代，尹建民。，阮海龙，吴海霞，李春(1．北京探矿工程研究所，北京100083；2．中国人民解放军96657部队，北京100011；3．四川省地质矿产勘查开发局二O七地质队，四川乐山614000)摘要：介绍了一种NBS高效孕镶金刚石钻头，该类型钻头通过向胎体配方引入一种NBS材料，该材料与

2、胎体结合强度强，晶型锐利，室内微钻试验及野外试验结果显示，该类型钻头可大幅提高钻进中弱风化坚硬岩石的钻进效率，且钻头寿命较以往技术有很大提高。关键词：NBS；金刚石钻头；高效孕镶钻头；机械钻速；坚硬地层中图分类号：P634．41文献标识码：A文章编号：1672—7428(2017)01—0084—03StudyandApplicationofHighEficiencyNBSImpregnatedBitforHardFormation／SHENLi—na，LUYi，YINfian—rain，RUANHai—long，WUHai—xia，LIChun(

3、1．BeijingInstituteofExplorationEngineering，Beijing100083，China；2．96657UnitofPLA，Beijing100011，China；3．207GeologicalTeamofSichuanBureauofGeology&MineralResources，LeshanSichuan614000，China)Abstract：AhigheficiencyNBSimpregnatedbitwasintroducedinthispaper．NBSmaterialwasaddedintheb

4、itmatrix，whichhasasharpcrystalandgoodbondstrengthwiththematrix．Themicro—drillingexperimentsandthefielddrillingtestsshowthatthisNBSdiamondbitcangreatlyimproveROPinmedium·-weaklyweatheredhardrocksdrillingandthebitserv-icelifeisalsoprolongedcomparedwithordinarydiamondbits．Keyword

5、s：NBS；diamondbit；higheficiencyimpregnatedbit；rateofpenetration(ROP)；hardformation0引言刚石在磨光后提前脱落的作用；采用主辅磨料金刚随着地质勘探向非常规能源、地热资源勘采方石钻头，可使得高品级和低强度金刚石或磨料相互向发展，钻探施工中孕镶金刚石钻头正发挥着越来补强，达到提高钻进时效的目的』，这种方法具有越大的作用。虽然目前我国钻井技术已经较为成一定效果，但由于辅磨料是弱强度颗粒实体添加，在熟，然而由于近两年钻探任务的缩减、对钻孑L质量的实际钻进过程中并不能全部脱落形成微

6、坑，大多挤严格要求以及所钻遇的地层复杂性越来越大，导致压破碎后仍留在胎体凹坑内部，影响钻头的出刃效对金刚石钻头提出来更高的要求。以钻遇地热井等果。庞丰等研究了造孔剂对钻头的性能影响，研非常规能源勘探井为例，由于地层温度高，岩石二次究表明胎体中加入造孔剂可增强胎体底唇面的粗糙重结晶构造较多，常常钻遇隐晶质结构的坚硬岩石，度，促进钻头出刃。北京探矿工程研究所技术人员这类岩石颗粒细小，硬度大，胶结强度高，研磨性弱，研制出一种自锐金刚石钻头J，通过在胎体内添加在钻探领域称之为坚硬致密“打滑”地层-3,7-8]。一种自锐材料，钻进时可预先形成微坑，提高钻头底

7、坚硬致密“打滑”岩层一直是钻探中遇到的一唇面的粗糙程度；此外，技术人员还研制了自出刃多大技术难题，金刚石钻头在该类地层钻进时，胎体磨孔胎体钻头j，与庞丰等研究学者思路类似，然而耗量低，金刚石不易出刃。然而，近两年国内技术人添加方式有所不同，通过在胎体内预制合理的孔隙员、相关学者投入了大量的时间、人力和物力，中南结构来改善钻头表面的抛光状态，并研究了孔隙大大学的张绍和教授研究了弱包镶金刚石钻头⋯，其小和形状对胎体性能的影响，这种方式的确可以提是指在金刚石颗粒表面涂覆一层具有一定化学稳定高机械钻速，但孔隙的存在占据了胎体的工作层体性的薄膜层，从而减弱胎

8、体对金刚石的包镶，达到金积，从而导致钻头寿命受到一定程度的影响。收稿日期：2016—07—19基金项目：中国地质调查局地质