坚硬致密岩层钻进用热压金刚石钻头的研究

针对坚硬致密岩石钻进中遇到的钻头打滑、钻进效率低的问题，通过改变弱包镶材料，加入强化的石墨颗粒，进行试验与研究，获得了颗粒状石墨能提高金刚石出刃的初步效果。随后对石墨颗粒的粒度和强化程度进行反复试验，得到石墨颗粒的粒度、含量和强化程度对金刚石出刃的影响关系；在此基础上研制成新型的热压金刚石钻头，生产试验表明能明显提高金刚石钻头的出刃效果，达到了提高钻进效果的目的。     

有关金刚石钻进原理的研究

结合试验研究及国内外经验，提出以控制钻头切入量为准的钻进规范，获取最优化钻进；依据增大切入量原则，分析论述研究优质大粒聚晶体的必要性和可能性，突破现用金刚石钻进的局限；分析了当前专业技术状况，提出加强科学试验和研究的重大意义。     

芬兰的坚硬岩石钻进

芬兰一家钻进承包商开发了自己的硬岩石钻进系统。采用潜孔气动冲击锤，在花岗岩等地层中施工穿越铁路、河流和公路的钻孔，直径达1220mm，长度为22m，获得了成功。     

弱包镶金刚石钻头钻进坚硬致密岩层的研究

坚硬致密弱研磨性岩层虽然所占比例不大,但由于"打滑”现象发生,却给钻进带来极大困难,钻孔施工周期延长,勘探成本增高.弱包镶金刚石钻头的研制成功,从根本上解决了"打滑”岩层钻进难的问题,钻进时效显著提高,钻头使用寿命有一定延长.     

孕镶金刚石钻头高转速钻进磨损失效与规程参数研究现状

孕镶金刚石钻头高速回转钻进是深地硬岩取心钻进的主要方法之一,虽然其广泛应用于各个领域,但仍存在钻进性能不稳定、钻头磨损异常等问题,原因在于对钻头-岩石界面规律及动态磨损过程的认知仍然不够清晰。本文综述了目前对孕镶金刚石钻头碎岩力学响应模型的研究现状,总结了钻头磨损机制在不同钻进规程参数下与碎岩方式和钻进速度间的关系,孕镶金刚石钻头磨损失效机制可以概括为钻头-岩石界面二体磨损和三体磨损的循环过程。介绍了国内外学者对超过常规转速区间下临界钻进规程的研究,新规程的探索对孕镶金刚石钻头高速钻进的发展具有重要意义。     

金刚石锯齿形钻头在坚硬打滑地层中的应用

在金刚石岩芯钻探施工,如何能快速钻穿坚硬打滑地层一直没有有效的办法,尤其是选用金刚石绳索取芯钻进工艺问题更加突出。采用金刚石锯齿型钻头,取得较好的效果,可借鉴和使用。     

金刚石钻头在火成岩钻进中的应用

济宁二号煤矿和三号煤矿井田范围内，侏罗系地层中普遍侵入了厚层状的火成岩，硬度较高。充州矿业（集团）公司地质工程公司通过对火成岩的特点及金刚石钻头性能的研究，找到了适合火成岩钻进的金刚石钻头和钻进方法。     

深部各向异性硬岩钻进用新型金刚石钻头试验研究

我国正在进行深部地质找矿和深部矿产资源开发,"十三五"计划规定了对地下空间的利用和开发进行研究,这些都离不开深部钻探。深部钻探中遇到的岩石多为各向异性岩石,在这种岩石中钻进时,钻孔容易偏斜,影响钻探效率和质量。俄罗斯博士СкоромныхВ.В.教授等对此进行了研究,提出了钻头水口大小变化的设计思想。对比试验结果表明,这种新钻头钻进技术指标较好,值得研究和探讨。     

金刚石钻头在火成岩钻进中的应用

济宁二号煤矿和济宁三号煤矿井田范围内。侏罗系地层普遍侵入了厚层状的火成岩,硬度较高。兖州矿业（集团）公司地质工程公司在钻探施工中多采用合金钻头,研磨材料消耗量大,还经常发生卡钻、岩芯管“抹脖子”等孔内事故。特别是部分钻孔分布在湖区,受到汛期、大风和冰冻等影响,尤其需要快速安全地钻进。选用金刚石钻头钻进后。由于对金刚石钻头认识不足,用普通结构的金钢石钻头钻进效率并不高。后来,通过对火成岩的特点及金刚石钻头性能的研究,终于找到了适合火成岩钻进的金刚石钻头和钻进规程。     

新集矿区坚硬岩层金刚石钻头的选型研究

通过在新集矿区开展坚硬岩层钻进试验,选取了合适的钻探工艺,并采取了岩心进行分析,针对采取的岩心来优化金刚石钻头的各项参数。通过对比,表明优化后的金刚石钻头钻进效果提升明显,可用于新集矿区的坚硬岩层钻进。     

各向异性岩石钻进用钻头和孔底装置的分析研究与探讨

钻探工程中会遇到各种岩石.按物理力学性质来说,岩石可分为均质(各向同性)和非均质(各向异性)的.多数情况下,在深孔钻进时,受地质条件的影响,岩石多是各向异性的.各向异性岩石的特点之一是,不同受力方向上的强度不同,因此钻孔容易弯曲,直接影响钻探效率和质量.俄罗斯科研人员对各向异性岩石中钻进时使用的钻头(如设计出了扇形块可移动钻头、定位导向钻头、椭圆形导向钻头、球状胎体铰接式钻头、水口宽度不同的钻头等)和孔底装置(如KCM孔底装置)进行了大量研究,取得了较好的效果,减少了钻孔弯曲,提高了钻进效率,值得我们参考.     

坚硬致密“打滑”地层新型自锐金刚石钻头的研究

针对坚硬致密"打滑"地层研制了一种新型自锐金刚石钻头。室内微钻试验及现场钻进试验均表明:在钻进极坚硬致密"打滑"地层时,相对于普通金刚石钻头,新型自锐金刚石钻头可提高钻头机械钻速1~3倍,且钻头寿命相对较高,为攻克"打滑"地层提供了一种有效的碎岩钻进工具。     

坚硬地层NBS高效孕镶金刚石钻头的研究与应用

介绍了一种NBS高效孕镶金刚石钻头,该类型钻头通过向胎体配方引入一种NBS材料,该材料与胎体结合强度强,晶型锐利,室内微钻试验及野外试验结果显示,该类型钻头可大幅提高钻进中弱风化坚硬岩石的钻进效率,且钻头寿命较以往技术有很大提高。     

石英砂岩金刚石钻进钻头的选择

本文介绍了在石英砂岩地层金刚石钻进钻头结构选择的一些原则,仅供业内同行借鉴和参考。     

金刚石钻头在火成岩钻进中的应用

济宁二号煤矿和济宁三号煤矿井田范围内,侏罗系地层普遍侵入了厚层状的火成岩,硬度较高。兖州矿业（集团）公司地质工程公司在钻探施工中多采用合金钻头,研磨材料消耗量大,还经常发生卡钻、岩芯管“抹脖子”等孔内事故。通过对火成岩的特点及金刚石钻头性能的研究,终于找到了适合火成岩钻进的金刚石钻头和钻进规程。     

火山岩地层钻进金刚石钻头寿命与效率的探讨

火山岩地层岩性变化大,岩石的物理力学性质也差异极大,根据岩石的物理力学性质选用相应的金刚石钻头参数,能较大的提高金刚石钻头的使用寿命和钻进效率,从而获得较好的钻进效果和经济效益。从常见的几种火山岩地层中使用不同参数的金刚石钻头的使用寿命和钻进效率进行了统计和分析,提出了与地层相适宜的金刚石钻头技术参数的选用原则与选用方法。     

PDC钻头钻进岩石破碎过程及其与钻进规程参数关系的分析研究

PDC复合片钻头在地质勘探和石油天然气钻井等领域得到了广泛的应用,取得了很好的技术经济效果。但是,对于其碎岩过程及其与钻进规程参数间的关系研究不够深入,影响了技术经济指标的进一步提高。俄罗斯钻探工作者在这方面做了很多工作,取得了一定效果,值得引起我们的注意。例如,他们建议,由于岩石破碎方式是变化的,所以,尽量使岩石破碎处于体积破碎状态;如果把钻头每转进尺能耗量指标作为一个评价指标考虑进去,则评价系统会更加科学和更加全面;钻头每转进尺,不是越高越好,有一个最优值,这个最优值与钻进规程参数密切相关;提出了临界钻进规程的概念,即当轴载和转速的乘积高达一定数值时,切削具温度急剧上升、钻头磨损明显加剧,冲洗液量再大也无济于事,因此,此时应该采取措施,及时调整规程参数,避免钻进过程处于临界规程状态,以便使钻进处于正常状态,继续钻进下去。     

难钻进地层金刚石钻头的现状和发展趋势

介绍了一种NBS高效孕镶金刚石钻头,该类型钻头通过向胎体配方引入一种NBS材料,该材料与胎体结合强度强,晶型锐利,室内微钻试验及野外试验结果显示,该类型钻头可大幅提高钻进中弱风化坚硬岩石的钻进效率,且钻头寿命较以往技术有很大提高。     

深孔钻进金刚石钻头的研制

根据深孔钻进对金刚石钻头性能提出的新要求,从结构改进、金刚石选择与匹配、原材料优选、配方创新、制造工艺优化及针对地层优化性能参数等几个方面入手,研制了新型高胎体低温烧结钻头,通过野外现场试验验证,取得了较好的效果。