孕鑲金剛石針狀合金復合式取心鉆頭的研究

孕鑲金剛石鉆頭的設計和使用 (2)

孕鑲金剛石鉆頭的設計和使用

人造孕鑲金剛石鉆頭的制作工藝 摘要：主要對煤礦和煤田勘探中常用的金剛石鉆頭的模具制作進行了分析， 并簡要介紹了金剛石鉆頭的熱壓工藝，以及在制作過程中應注意的問題。 關鍵詞：金剛石鉆頭熱壓模具 人造孕鑲金剛石鉆頭是經(jīng)過特種工藝把金剛石微粉與特殊配方的粉末焊接 在剛體上而制成的。它具有鉆進效率高，使用壽命長等特點，它還具有很好的胎 體耐磨性、抗沖蝕性及沖擊性，胎體的線膨脹系數(shù)較高，胎體與缸體結合強度高， 孕鑲胎體金剛石分布均勻等優(yōu)點。它的破巖作用是由金剛石顆粒完成的。在堅硬 地層中，單粒金剛石在鉆壓作用下，使巖石處于極高的應力狀態(tài)下（約4200～ 5700mpa，有資料認為可達6300mpa），使巖石發(fā)生巖性轉變，由脆性變?yōu)樗苄浴?單粒金剛石吃入地層，在扭矩作用下切削破巖，切削深度基本上等于金剛石顆粒 的吃入深度。 目前，金剛石鉆頭已被廣泛應用在地質勘探中，也被

為解決堅硬巖層鉆進效率低下,研究設計一種復合胎體金剛石鉆頭,在軟巖層進尺快,在硬巖層亦能獲得相對較高的鉆進速度,突破了單靠降低胎體硬度的傳統(tǒng)設計理念,獲得了滿意鉆進效率。

深部堅硬地層繩索取心鉆進的特殊性在于鉆頭易打滑與增加鉆頭壓力受限的矛盾。在分析總結本溪鐵礦已施工超深孔成功經(jīng)驗的基礎上,提出了孕鑲金剛石鉆頭的選擇與使用技術措施,提高了鉆進效率,延長了鉆頭使用壽命,解決了深孔堅硬巖層鉆頭的打滑問題。

孕鑲金剛石鉆頭的性能對地質勘探鉆進的效率和成本有很大的影響。為了提高鉆頭的性能,本文設計、制造了一種用cvd金剛石條作為硬支點材料的新型孕鑲金剛石鉆頭。設計了cvd金剛石條的尺寸、數(shù)量及在鉆頭胎體上的排列方式。根據(jù)被鉆巖樣的可鉆性及研磨性,設計了鉆頭胎體硬度、金剛石粒度、濃度及鉆頭結構。采用中頻感應熱壓法制造了59mm硬支點孕鑲金剛石鉆頭,并進行了沖擊回轉鉆進試驗。試驗結果表明:與軟支點孕鑲金剛石鉆頭相比,在沖擊回轉鉆進試驗中,硬支點鉆頭的鉆進效率、抗沖擊性能均優(yōu)于軟支點鉆頭;與純回轉鉆進試驗相比,鉆頭的平均時效更高,達2.84m/h,且鉆進性能更加穩(wěn)定。

在金剛石鉆頭應用研究過程中,高效率與長壽命經(jīng)常是互相矛盾的,為協(xié)調兩者的關系,研究者往往把如何提高鉆進時效作為首要解決的問題。國內外學者對此進行了多方面的研究,如金剛石鉆頭人工出刃處理、優(yōu)選金剛石參數(shù)、改變胎體耐磨性,以及研制出各種異形唇面鉆頭和弱包鑲金剛石鉆頭。

在金剛石鉆頭應用研究過程中,高效率與長壽命經(jīng)常是互相矛盾的,為協(xié)調兩者的關系,研究者往往把如何提高鉆進時效作為首要解決的問題。國內外學者對此進行了多方面的研究,如金剛石鉆頭人工出刃處理、優(yōu)選金剛石參數(shù)、改變胎體耐磨性,以及研制出各種異形唇面鉆頭和弱包鑲金剛石鉆頭。

研制的人造金剛石單晶與wc-co硬質合金復合球齒鉆頭,具有高耐磨性、高硬度、高沖擊韌性,其超硬復合部分在鉆進大硬度的卵礫石地層時,能象孕鑲金剛石鉆頭那樣切削巖石。野外鉆進試驗表明,復合齒鉆頭和普通合金鉆頭相比,回次進尺提高1倍以上,小時效率提高1.5倍以上,平均壽命增加2.5倍以上,而每m進尺鉆頭成本降低了35%。

本文針對目前用于鋼齒牙輪鉆頭齒面強化的國產(chǎn)硬質合金抗沖擊能力差、耐磨性不足等問題,以鋼齒牙輪鉆頭基體材料20ni4mo作為試驗用材,選用具有良好耐磨性能的球形硬質合金和金剛石作為齒面強化材料,采用氧乙炔堆焊工藝完成了鉆頭基體材料的表面強化研究,從而提高鉆頭基體材料的表面耐磨性和抗沖擊能力。通過模擬鋼齒牙輪鉆頭工作環(huán)境,用沖擊磨料磨損試驗實現(xiàn)對基體材料表面堆焊層的耐磨性檢驗,為鋼齒鉆頭齒面強化探索一條更為有效的新途徑。

　收稿日期:2001-05-30 　作者簡介:薛軍(1942-),男(漢族),江蘇無錫人,中國地質大學(北京)副研究員,科學鉆探國家專業(yè)實驗室專職研究人員,鉆探工程專業(yè),碩 士,從事巖石破碎學的教學及鉆頭、鉆具的研究工作,北京市海淀區(qū)學院路29號,(010)82323273;于松波(1971-),女(漢族),吉林松源人,吉 林油田責任有限公司測井公司技術員,從事測井技術及計算等工作。 關于薄壁金剛石鉆頭金剛石濃度的設計問題 薛　軍1,于松波2 (11中國地質大學〈北京〉,北京100083;21吉林油田責任有限公司測井公司,吉林松遼132000) 摘　要:簡要指出了薄壁金剛石鉆頭金剛石濃度合理設計的重要意義,提出了理論設計需要解決的幾個重要問題 和解決辦法,認為通過生產(chǎn)或實驗的檢驗與修正

本文針對金剛石鉆頭如何合理使用,結合多年生產(chǎn)實踐,總結出系列措施,達到了提高生產(chǎn)效率的目的。

長沙清泉設備技術有限公司 金剛石鉆頭的結構及特點 長沙清泉鉆機有限公司為您詳細解析分析金剛石鉆頭的結構及特點 1、總體結構 金剛石材料鉆頭屬一體式鉆頭，整個鉆頭無活動部件，主要有鉆頭體， 冠部，水力結構（包括水眼或噴嘴、水槽亦稱流道，排屑槽），保徑、切 削刃（齒）五部分 金剛石鉆頭的冠部是鉆頭切削巖石的工作部分，其表面（工作面）鑲 裝有金剛石材料切削齒，并布置有水力結構，其側面為保徑部分（鑲裝保 徑齒）它和鉆頭體相連，由碳化鎢胎體或鋼質材料制成。 鉆頭體是鋼質材料體，上部是絲扣和鉆柱相連接，其下部與冠部胎體 連結在一起（鋼質的冠部則與鉆頭體成為一個整體）。 金剛石材料鉆頭的水力結構分為兩類。一類用于天然金剛石鉆頭和 tsp鉆頭，這類鉆頭的鉆井液從中心水孔流出，經(jīng)鉆頭表面水槽分散到鉆 頭工作面各處冷卻、清洗、潤滑切削齒，最后攜帶巖屑從側

金剛石鉆頭的碎巖問題

金剛石鉆頭的選擇

金剛石鉆頭的保徑簡介.

介紹國內目前最先進的幾種新型地質、石油金剛石鉆頭。對新型金剛石鉆頭的設計理念、制造工藝及特征進行簡述,為金剛石鉆頭設計制造提供參考。

針對在堅硬致密巖石中鉆進時效低和鉆頭使用壽命短的技術難題,分析了熱壓鉆頭的金剛石出刃與巖石研磨性等巖性之間的內在聯(lián)系,認為鉆頭的胎體成分及其性能是關鍵,硬而帶脆性的胎體性能有利于金剛石出刃,從而能提高鉆進速度。因此,從熱壓金剛石鉆頭的胎體成分與性能研究入手,經(jīng)過反復的試驗研究,試制出了熱壓鐵基孕鑲金剛石鉆頭,取得了突破性的進展。在堅硬致密巖層中鉆進,鉆進時效由0.5m左右提高到1.17m,鉆頭壽命由10m左右提高到21.31m,解決了在堅硬致密巖層中鉆進難的問題。試驗研究結果說明,鐵基合金是一種新型的金剛石鉆頭胎體材料,熱壓鐵基孕鑲人造金剛石鉆頭是一種新類型的金剛石鉆頭。

在聚晶金剛石復合片鉆頭的鉆進過程中,其鉆進效率受到很多因素的制約?？紤]鉆頭切削角度、切削速度和鉆進速度對鉆進過程的影響,利用ls-dyna對聚晶金剛石復合片鉆頭鉆進巖層的過程進行了模擬。通過仿真計算建立了聚晶金剛石復合片鉆頭切削角度的變化與鉆進效率之間的關系,比較分析了切削速度和鉆進速度對鉆進過程的影響。

在鉆探生產(chǎn)中經(jīng)常遇到砂卵石層,砂卵石層中石英含量高,堅硬,研磨性強,形狀各異,大小不一,鋼粒鉆進和硬質合金鉆進都不適用鉆進砂卵石層;普通金剛石鉆頭鉆進中竄動厲害,對鉆頭胎體沖擊大,鉆頭磨損特別快,壽命低,而且容易掉塊,給鉆進帶來麻煩,使鉆進成本上升。針對砂卵石地層特點,提出研制適用于砂卵石層金剛石鉆頭的設計與制造思路

臨清市金銳鉆具有限公司 版權所有：http://www.***.***/轉載請注明出處 金剛石薄壁鉆頭 一、應用范圍 應用領域：建筑物中、水、電、煤氣、空調、管道安裝時打過墻孔。高速公路、機場跑道、 橋梁隧道等基礎工程的鉆孔、掏料、取芯，以及石材、陶瓷等非金屬硬脆性材料打孔。 臨清市金銳鉆具有限公司 版權所有：http://www.***.***/轉載請注明出處 二、常見問題 1：為什么水鉆鉆頭開孔的時候老是晃，一直跑偏沒法鉆孔？ 答：由于開孔器直徑較粗，在使用的時候請將鉆頭前端與墻面形成60度左右的斜角，在鉆 進大約5毫米的時間再慢慢將鉆頭扶正，然后正常開孔作業(yè)！ 2：水鉆鉆頭買回來第一次使用，還需要開刃嗎？ 答：不用開刃。水鉆鉆頭切削部分是金剛石的，在鉆孔過程中，金剛石顆粒起切削作用，粘 接劑（一般為銅合金）硬度小于金剛石而不斷被磨損，使新的金剛石顆粒

金剛石鉆頭