《高转速／低钻压／大泵量的全面钻进孕镶金刚石钻头》.pdf

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1、2015年2月第1期金刚石与磨料磨具T程Feb．2015第35卷总第205期Diamond＆AbrasivesEngineeringNo．1V0l_35Seria1205高转速／低钻压／大泵量的全面钻进孕镶金刚石钻头程敏，庞丰，孙荣，黄帆，符文，段隆臣(中国地质大学丁程学院，岩土钻掘与防护教育部工程研究中心，武汉430074)摘要综述了高转速、低钻压、大泵量条件下，全面钻进孕镶金刚石钻头的应用及研究现状。并将钻头的研磨性磨损和冲蚀性磨损的本质类比于金刚石的碎岩过程，得出了各工艺参数对岩石破碎、胎体磨损和金刚石磨损的影响。结果表

2、明：在岩石破碎过程中，转速影响最为显著，其次为钻压，最后为泵量；就胎体磨损而言，泵量影响最大，钻压最小；在金刚石磨损过程中，转速和泵量均有较大影响，而钻压影响最小。关键词高转数；低钻压；大泵量；全面钻进；孕镶金刚石钻头中图分类号TE921；TG74文献标志码A文章编号1006—852X(2O15)01—006卜07DOI码10．13394／j．cnki．jgszz．2015．1．。()l4Comprehensivedrillingimpregnateddiamondbitunderhighrotatespeed／lowwob／

3、largepumpoutputCHENGMin，PANGFeng，SUNRong，HUANGFan，FUWen，DUANLongchen(MOEEngineeringResearchCenterofRock—SoilD，．Z幻g&Ezf以“0订andProtectionFacultyofEngineeringChinaUniversity(}GeosciencesWuhan430074．China)AbstractApplyingandresearchstatusofcomprehensivedrillingwithimpre

4、gnateddiamondbitatrotatespeed／lowwob／largepumpoutputwasreviewed．A”calculus”rockbreakingmodelunderthedrillingconditionhadbeenputforwardpreliminarily，withthenatureofabrasivewearandbitcorrosioncomparedtorockbreakingprocess．Resultsshowedthatduringrockbreaking，rotationsp

5、eedmatteredthemost，followedbywobandpumpoutput．Andwhenitcametomatrixwear，therankwouldbepumpoutput，rotationspeedandwob，frommostinfluentialtoleast．Indiamondwear．rotationspeedandpumpoutputbothhadhighereffectthanwob．Keywordshighrotatespeed；lowwob；largepumpoutput；comprehe

6、nsivedrilling；impregnateddiamondbit随着勘探开发事业的发展，在复杂地质条件下的头的应用及研究现状，包括对钻头的整体要求、摩擦学深井、超深井的数量越来越多，对钻井技术、钻井质量特性分析、磨损和失效分析，胎体的性质、金刚石参数及钻井的机械钻速要求越来越高。为了保证钻井质以及两者之间的关系，钻头的结构和制造工艺等。量、提高井下破岩效率，孔底动力已成为当前研究的热1对钻头的整体要求点课题。孔底动力选用的钻进规程常为高转速、低钻压和高转速条件下，单位时间钻头上质点的位移增大；大泵量。针对这种工艺条件，综

7、述了该钻进规程下钻低钻压削弱了金刚石压人岩石的效果；大泵量加剧了*基金项目：中国铀矿第一科学深钻资助项目(KZ1lZ20034)金刚石与磨料磨具工程总第205期钻头受到的冲蚀性磨损。高达62．5的无孕镶块空白区。实际钻进超强研磨性因此，该工艺条件下，对孕镶金刚石钻头有以下要的卵砾石地层，也是钻头磨损的一个重要原因。求：(1)钻头耐磨、抗破损，胎体抗冲蚀性磨损；(2)钻头3．1磨损特征尖锐，能有效压人岩石；(3)钻头结构设计合理，水路系孕镶金刚石钻头的磨损包括：研磨性磨损、冲蚀性统畅通，能高效去除岩屑，同时对钻头起到冲洗和冷却磨

8、损、黏附性磨损、扩散磨损、腐蚀磨损l2等。在该工作用；(4)钻头坚固不振动，能稳定工作并保证钻孔质艺条件下，研磨磨损和冲蚀性磨损占主导地位。量，减少钻进偏斜。研磨性磨损主要是由岩屑或岩石的硬质点对钻头2钻头与岩石间的摩擦学特性分析的刻划形成的。在高转速作用下，摩擦随转动而积累