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水平冲击回转钻进孕镶金刚石钻头的国内外研究现状及存在问题

[作者:程敏[来源:互联网]| 打印 | 关闭 ]
  1970年国内外开始大力开发金刚石增强齿技术[3]。目前已经应用到了空气锤钎头上。在钎头体中加入一些碳化钨,金刚石复合片加上表面,钻头齿的顶部加入一层金刚石聚晶,紧接着的是两层金刚石或硬质合金合成的过渡层,这样就形成了金刚石增强齿平底钎头,既能降低钻具的要求,又能井眼更平滑,同时钻井成本也降低了。 
  1.3其他冲击回转钻进钻头 
  中国地质大学杨展[4]采用碳化钨、碳化钛和YG8作为胎体硬质相,不仅提高了胎体的耐磨性而且还提高了金刚石的出刃效果。通过多次的试验与研究,取得了研究冲击回转钻进钻头胎体的基本而又有价值的成果。并在此基础上研究与试制了钢结硬质合金胎体冲击回转钻进金刚石钻头。通过福建某矿区的冲击回转钻进试验显示平均钻进时效达到2.29m/h,平均使用寿命达到63.82m。钻头设计与试验达到了预计的目的。 
  吉林大学王秋雯[5]等设计、制造了一种用CVD金刚石条作为硬支点材料的新型孕镶金刚石钻头。设计了CVD金刚石条的尺寸、数量及在钻头胎体上的排列方式。根据被钻岩样的可钻性及研磨性,设计了钻头胎体硬度、金刚石粒度、浓度及钻头结构。采用中频感应热压法制造了Φ59mm硬支点孕镶金刚石钻头,并进行了冲击回转钻进试验。试验结果表明:硬支点钻头的钻进效率、抗冲击性能均优于软支点孕镶金刚石钻头;与纯回转钻进试验相比,钻头的平均时效更高,达2.84m/h,且钻进性能更加稳定。 
  除了以上钻头,在实际冲击回转钻进过程中,现在使用最多的是和回转钻进使用一样的普通的人造孕镶金刚石钻头。 
  2水平钻进及钻头 
  水平钻进技术的发展已经有几十年的历史。水平钻进在煤矿井下钻进、金属矿山坑道钻探中、石油钻井和非开挖钻进都有用到。 
  从1975年开始,西德在煤矿采区勘探时就进行了长距水平钻进的研究工作。使用金刚石钻头,采用稳定器,钻进效果明显。 
  谈耀麟指出,钻进水平孔段时采用镶有保径切削刃的聚晶金刚石钻头,具有很好的钻进效果,而且提高了机械钻速,延长了使用寿命。 
  乌效鸣等提出水平钻进用硬质合金钻头时的问题。在钻进过程中为了保直钻进,粗径钻具与孔壁之间的间隙应尽量地小。钻头的外出刃就决定着这个间隙的大小。经过过试验研究,外出刃合理的量取应是2~3mm[6]。 
  3水平冲击回转钻进及钻头 
  水平冲击回转钻进技术是在水平钻进硬岩的过程中发展起来的,是在钻进技术迅速发展,机械化程度越来越高的情况下得到发展的。 
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