双层水口超高胎体金刚石钻头孔底磨损过程分析.pdf

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1、第39卷第1期煤田地质与勘探Vl01．39No．12011年2月C0ALGE0L0GY&EXPI．0Rr10NFeb．2011文章编号：1001．1986(2011)01—0074—04双层水口超高胎体金刚石钻头孑L底磨损过程分析方俊，鄢泰宁，李田军(岩土钻掘与防护教育部工程研究中心，湖北武汉430074)摘要：双层水12超高胎体金刚石钻头在深孔硬岩绳索取心钻进中具有其优势。根据CUG一2钻探参数监测系统的检测数据，对双层水口超高胎体金刚石钻头的孔底磨损过程及其优缺点进行了分析。结果显示，该钻头的使用寿命比常规金刚石钻头高近1倍，但

2、其孔底磨损过程比孕镶金刚石钻头复杂，尤其在两层水口的过渡期，容易造成孔底排粉不畅，甚至出现钻头唇面的非正常磨损。建议在钻头第二层水口中增加挡水片；在两层水口过渡层采用较软的胎体；把第二层水口的下端形状设计为圆弧形。关键词：双层水口超高胎体金刚石钻头；泵量；磨损；结构改进中图分类号：P634文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1001—1986．2011．01．018Structureoptimizationanddown—holeprocessofdiamondbitwithdouble-layerwaterwaysa

3、ndultra-highmatrixFANGJun，YANTaining，LITianjun(EngineeringResearchCenterofRock-SoilandExcavationandProtection，MinistryofEducation，Wuhan430074，China)Abstract：Diamondbitwithdouble-layerwaterwayandultra·-highmatrixhasadvantageinwirelinecoringdrillingofdeephardrocks．Accord

4、ingtodetectiondataofCUG一2drillingparametermonitoringsystem，thepaperanalyzedthedown—holewearandtearprocess，advantageanddisadvantageofdiamondbitwithdouble—layerwaterwayandultra-highmatrix．Theresultsindicatedthattheservicelifeofthebitwasnearlytwicelongerthanthatofconventi

5、onaldiamondbit，butitsdown—holewearandtearprocesswasmorecomplicatedthanthatofcastbit．Somesuggestionsforstructureimprovementofthebitwereputforwardatthesametime．Keywords：double—layerwaterwayandultra—hi曲matrixdiamondbit；pumpduty；wearandtear；structureimprovement技术经济学分析表明，在深

6、孑L钻探中使用金刚石绳索取心钻进工艺可以提高钻速，减少起下钻的次数和间隔，从而节约钻进成本【】～l。但制约金刚石绳索取心钻进效果的瓶颈是金刚石钻头的使用寿命。北京探矿工程研究所研制了具有双层水口结构的超高胎体金刚石钻头f图1)。这种钻头在某矿金青顶ZK43—1井的硬岩深孔钻进中首次使用，机械钻速比常规金刚石钻头有所提高，钻头寿命由常规钻头的40～60m提高到80～1001TI，且减少了提钻问隔，减轻了工人的劳动强度，提高了功效。本文根据中图1双层水口超高胎体金刚石钻头国地质大学(武汉)研制的CUG．2钻探参数监测系统Fig．1Dou

7、ble—layerwaterwaysandultra-highmatrixdiamond的检测数据，对该双层水口超高胎体金刚石钻头的bitfordiamondwire—linedrilling孔底磨损过程及其优缺点进行了分析，并提出了该石钻头上的金刚石能得到充分冷却和及时排出孑L底钻头结构优化的改进建议。岩粉，是实现良好碎岩的主要条件。而一般绳索1双水口超高胎体金刚石钻头泵量分析取心金刚石钻头的底唇面厚，环状间隙较小，冲洗实践表明，保证孔底有足够的水功率，使金刚液的流动阻力大，对孑L底净化非常不利，必须相对收稿日期：2010—06—

8、03基金项目：国家高技术研究发展计~(863计划)项目(2007AA0607O1)．作者简介：方俊(1985一)，男，湖北襄樊人，硕士研究生，从事钻探工艺及过程控制研究第1期方俊等：双层水口超高胎体金刚石钻头孔底磨损过程分析·75·加