構(gòu)造破碎帶型金礦及水文鉆搏特種金剛石鉆頭的研制成果摘要

研制出適合水文水井鉆探用大口經(jīng)金剛石鉆,填補(bǔ)了省內(nèi)空白,達(dá)到了省內(nèi)先進(jìn)水平經(jīng)金剛石鉆頭性能優(yōu)良,能取代鋼管鉆頭和合金鉆頭,其中DJ-170規(guī)格的平均使用壽命達(dá)到了24.5m,平均時(shí)效達(dá)到了1.45m/h,平均壽命是品字形～26倍,平均時(shí)效與合金鉆頭相當(dāng),采用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)平時(shí)合金鉆頭的口徑金剛石鉆頭能提高水文水井鉆探的效率,降低消耗,提高鉆井質(zhì)量,降度,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

第一章 緒論

第二章 巖石破碎機(jī)理

第三章 金剛石鉆頭胎體性能設(shè)計(jì)

第四章 金剛石參數(shù)設(shè)計(jì)

第五章 熱壓工藝參數(shù)設(shè)計(jì)

第六章 石墨模具設(shè)計(jì)

第七章 同心園尖齒鉆頭

第八章 碎聚晶孕鑲金剛石鉆頭

第九章 直角梯形齒孕鑲金剛石鉆頭

第十章 堅(jiān)硬致密巖層鉆頭研制

第十一章 復(fù)合片（PDC）鉆頭

第十二章 電鍍金剛石鉆頭

第十三章 特種鉆頭設(shè)計(jì)

第十四章 深部鉆探鉆頭應(yīng)用及效果

第十五章 金剛石鉆頭的優(yōu)化選擇及合理使用

參考文獻(xiàn)2100433B

全書(shū)共分15章編寫。介紹了金剛石鉆頭的研究現(xiàn)狀與發(fā)展以及深部地質(zhì)鉆探特點(diǎn)，分析了回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)金剛石鉆頭破碎巖石過(guò)程和基本概念。分別論述了金剛石鉆頭胎體性能設(shè)計(jì)、金剛石參數(shù)設(shè)計(jì)、鉆頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱壓工藝參數(shù)設(shè)計(jì)。深入論述了同心圓尖齒鉆頭、碎聚晶孕鑲鉆頭、直角梯形齒鉆頭、堅(jiān)硬致密巖層鉆頭的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)；與此同時(shí)，對(duì)復(fù)合片鉆頭、電鍍金剛石鉆頭以及特種鉆頭的設(shè)計(jì)與制造工藝作了深入淺出的闡述。所研制的鉆頭應(yīng)用于深孑“占進(jìn)試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果作了對(duì)比分析。依據(jù)多年鉆探實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)和分析了金剛石鉆頭如何優(yōu)化選擇及合理使用。

本書(shū)立足于緊密聯(lián)系實(shí)際，把鉆頭性能、巖石性質(zhì)與鉆探工藝技術(shù)作為一個(gè)系統(tǒng)工程進(jìn)行分析和研究，因此具有很好的實(shí)際應(yīng)用性；對(duì)從事金剛石鉆頭研制的技術(shù)人員和鉆探行業(yè)廣大技術(shù)人員以及相關(guān)大專院校師生具有很好的參考與應(yīng)用價(jià)值 。

一．金剛石鉆頭鉆前準(zhǔn)備

1、 檢查上一只金剛石鉆頭是否存在有鉆頭體損壞，掉齒等，確定井底清潔，無(wú)落物。

2、 小心搬運(yùn)金剛石鉆頭，將金剛石鉆頭放置在橡膠墊或木板上。禁止把金剛石鉆頭直接放置在鐵板上。

3、 檢查金剛石鉆頭切削齒是否有損傷，金剛石鉆頭內(nèi)是否有異物，噴嘴孔內(nèi)是否有O型密封圈，根據(jù)需要安裝噴嘴。

二．金剛石鉆頭上扣

1、 清理金剛石鉆頭公扣或母扣并涂抹絲扣油。

2、 將卸扣器卡在金剛石鉆頭上，放下鉆柱使之與公扣或母扣接觸上扣。

3、 把金剛石鉆頭和卸扣器一起 放入轉(zhuǎn)盤補(bǔ)心，然后按照推薦上扣扭矩值旋緊絲扣。

三．下鉆

1、 下放金剛石鉆頭要慢，通過(guò)轉(zhuǎn)盤，防噴器，套管懸掛器尤其要緩慢，以保護(hù)好切削齒。2、 注意上次起鉆時(shí)出現(xiàn)的遇阻井段，下鉆過(guò)程中遇到縮徑和狗腿時(shí)應(yīng)使鉆頭緩慢通過(guò)。

3、 距井底約1根單根時(shí)開(kāi)始以50~60rpm的鉆速旋轉(zhuǎn)并開(kāi)泵一額定排量沖洗井底。

4、 注意觀察指重表和扭矩使金剛石鉆頭平穩(wěn)接觸井底。

四．金剛石鉆頭劃眼

1、 不推薦使用金剛石鉆頭進(jìn)行井段劃眼。

2、 如必須進(jìn)行劃眼時(shí)，應(yīng)以額定排量，緩慢低扭矩劃眼。

五．金剛石鉆頭造型

1、 保持額定排量，下放金剛石鉆頭至井底。

2、 采用緩慢鉆進(jìn)至少1m，以建立井底模型。

3、 以每次10kN的增加量將鉆壓增至正常鉆進(jìn)最佳值，嚴(yán)禁加壓過(guò)猛，造成金剛石鉆頭的先期破壞。

4、 保持鉆壓恒定調(diào)整鉆速以便獲得最佳的鉆進(jìn)參數(shù)組合。

六．金剛石鉆頭正常鉆進(jìn)

1、 在遇到研磨性強(qiáng)或硬砂泥巖時(shí)，降低鉆速以延長(zhǎng)金剛石鉆頭壽命。

2、 遇到地層變化或夾層時(shí)調(diào)整鉆速和金剛石鉆頭以保持最佳的鉆井效能。

3、 每次接單根注意以下幾點(diǎn)：3．1 恢復(fù)泵沖數(shù)并檢查立管壓力。3．2 在

金剛石鉆頭接觸井底前開(kāi)泵，以50~60rpm的鉆速緩慢下放金剛石鉆頭至井底。3．3 緩慢恢復(fù)加壓至原金剛石鉆頭，然后增加鉆速至原鉆速。

現(xiàn)場(chǎng)使用證明，

金剛石鉆頭在軟-中硬地層中鉆進(jìn)時(shí)，有速度快、進(jìn)尺多、壽命長(zhǎng)、工作平穩(wěn)、井下事故少、井身質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。金剛石鉆頭不但使用時(shí)間長(zhǎng)，還可以重復(fù)利用，返廠修復(fù)的金剛石鉆頭使用起來(lái)和出廠的 金剛石鉆頭使用效果差不多，能大量的節(jié)約鉆井成本。