仿生孕镶金刚石钻头在漠河冻土区天然气水合物勘探钻进中的应用.pdf

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1、2012年第39卷第7期探矿工程(岩土钻掘工程)77仿生孕镶金刚石钻头在漠河冻土区天然气水合物勘探钻进中的应用曹宇，刘宝昌，计胜利，李守圣，李小洋(1．吉林大学建设工程学院，吉林长春130026；2．吉林大学超硬材料国家重点实验室，吉林长春130012；3．黄河勘测规划设计有限公司，河南洛阳471002)摘要：仿牛孕镶金刚行钻头具有高效、耐磨的特点，符合漠河天然气水合物勘探的要求及漠河钻探施工现场的条件。介绍了符合漠河地层特点的仿生孕镶金刚石钻头的设计与制造。同时对效果不理想的钻头的钻进情况进行广分析，提mr价钻头性能时需要综合分析，从而客观、真实地反映钻头的实际钻进能力。

2、漠河天然气水合物MK一2科学钻探试验井的钻进结果表明，仿生孕镶金刚钻头的寿命比普通孕镶金刚石钻头长73％，钻速比普通孕镶金刚石钻头高22％。关键词：天然气水合物；仿生孕镶金刚石钻头；高效；耐磨；漠河中图分类号：P634．41文献标识码：A文章编号：1672—7428(2012)07—0077—05ApplicationofBionicImpregnatedDiamondBitforNaturalGasHydrateDrillinginMoheFrozenSoilRegion／CA0，LIUBao—chang。。，Sheng—li，LIShou—sheng，LIXiao—ya

3、ng(1．CollegeofConstructionEngineering，JilinUniversity，ChangchunJilin130026，China；2．StateKeyLaboratoryofSuperhardMaterials，JilinUniversity，ChangchunJilin130012，China；3．YellowRiverEngineeringConsultingCo．，Ltd．，LuoyangHenan471002，China)Abstract：Bionicimpregnateddiamondbithasthecharacteristics

4、ofhighefficiencyandwearresistance，whichmeetstherequirementsoftheexplorationofnaturalgashydrateandtheconditionsoftheconstructionsiteinMohe．Thispaperintro—ducesthedesignandmanufacturingofbionicimpregnateddiamondbitsuitabletothecharacteristicsofMoheformation．Thepaperanalyzesthedrillingconditi

5、onsofnonidealbitandputsforwardthecomprehensiveanalysisforevaluationofbitper—formancetoobjectivelyandtrulyreflecttheactualbitdrillingcapacity．ThedrillingresultsofMK一2scientificdrillingtestwellofMohenaturalgashydrateindicatethattheservice1ireandthedrillingspeedofbionicimpregnateddiamondbitsa

6、re73％longerand22％higherthanordinarydiamondimpregnateddiamondbits．Keywords：naturalgashydrate；bionic；impregnatedbionicdiamondbit；higheficiency；wearresistance；Mohe1概况漠河县北极村境内，处于大兴安岭北麓，距黑龙江百天然气水合物是一种可以取代传统能源的清洁余公里，属大森林覆盖区域，施工区为多年永久冻土能源，广泛分布于海底沉积物和陆上永久冻土区中，区，施工区可施工月份为6～9月份，其平均气温其全球潜在资源量相当于(1．8～

7、2．1)X10。133的7．5～18．1oC，年平均气温在一5．5℃，属于寒温带甲烷气，是已知煤、石油和天然气等化石燃料资源量大陆性季风气候。本区属于盆地，上覆盖层为第三总和的2倍。漠河盆地具有天然气水合物形成的气系和白垩系地层，冻土层厚度达120113以上，地表溶源条件、冻土条件和储存条件，被认为是东北冻土区化层可深到20111左右不等。天然气水合物成矿条件最好的地区。地层以泥岩、砂岩互层为主，砂岩胶结较好，为2011年7～11月，在中国地质调查局组织下，硅质胶结，可钻性在V～Ⅶ级，泥岩为煤系地层，岩中国地质科学