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

    4存在问题 
　　目前，水平冲击回转钻进用钻头与垂直/常规冲击回转钻进用钻头类似，只不过要考虑水平钻进的特点，总结存在下列问题： 
　　4.1岩屑的排除 
　　冲击回转钻进产生的岩屑颗粒较粗，很容易将钻头的水口堵塞，使水流不畅通，产生背压，不利于钻进。 
　　冲击回转钻进水平孔段时，除了水平孔的特殊结构外，由于冲击载荷的作用，破碎的岩石更多，岩屑集结在水平孔段的低边，会引起很大阻力，甚至可能造成卡钻。因此，岩屑的排除更应该考虑，采用金刚石钻头和平滑连接的钻杆柱比采用大切削具钻头和接箍连接的钻杆柱更有利于岩屑的清除[9]。 
　　4.2钻具的重力 
　　潜孔锤钻进水平孔，由于潜孔锤、钻头和钻杆的重力作用，钻孔易弯曲。影响孔斜的关键因素是钻具的重力（潜孔锤和钻头），它使钻孔在垂直平面内下沉；而这一重力又是无法避免的。钻头、钻具在重力作用下产生下沉，与孔壁下方接触产生摩擦力，使钻孔方位偏斜。偏斜又容易造成岩屑排除的问题。 
　　4.3钻头唇面形状 
　　钻头的底部形状不仅与钻孔的孔斜有关，还与凹心钻头在钻进时因前部中间有一凸起岩石，对钻头起到扶正作用，有利于防斜。 
　　由于重力作用的影响，水平孔钻进使用人造孕镶金刚石钻头时，外径的磨损比直斜孔的磨损要大，而且岩粉容易掉落堆积在钻头的下孔壁，再加上钻头拉送钻具的过程，更增加了钻头胎体外径的磨耗。在钻具内管、卡簧座和岩心的下垂作用，造成钻头内径损伤。由于上述的一些原因，会使胎体和钢体的连接强度降低，造成胎体脱落或胎体部分脱落[9]。 
　　4.4冲击功大小的影响 
　　冲击回转钻进中，冲击功的大小事决定破碎岩石效果的根本条件。然而冲击功越大越会影响到金刚石钻头的性能。镀膜的金刚石，由于晶粒缺陷得到被镀金属的补强，再加之金属膜的作用，其脆性减小，抗冲击韧性相对有所提高[10]。 
　　4.5节约钻进成本的考虑 
　　在钻遇硬岩、破碎或结核底层时，回转钻进使用的硬质合金和PDC钻头消耗量大，而冲击回转所用的钎头则寿命较长，且单价较低。因此设计低成本的孕镶金刚石钻头很有必要。 
　　5结语 
　　有了目前水平冲击回转钻进孕镶金刚石钻头研究存在问题的分析，对今后水平冲击回转钻进用孕镶金刚石钻头的研制能提供一定的参考价值。 
　　【参考文献】 
　　[1]谈耀麟.潜孔锤钻进技术发展水平[J].探矿工程，1995.10：30. 
　　[2]朱海燕，等.空气锤钎头现状及发展趋势[J].石油矿场机械，2009，38（9） ：17. 
　　[3]耿瑞伦.国外空气潜孔锤钻头设计与效果[J].探矿工程译丛，1998 （3） ： 126. 
　　[4]杨展.钢结硬质合金胎体冲击回转钻进金刚石钻头研究. 
　　[5]王雯秋.CVD金刚石强化孕镶金刚石钻头的冲击回转钻进试验研究[J].金刚石与磨料磨具工程，2011.1：6. 
　　[6]乌效鸣，等.水平钻进横穿公路的定向技术研究[J].探矿工程，2000.4：63. 
　　[7]菅志军，等.冲击旋转钻进技术新发展[J].地质与勘探，2003.5：79. 
　　[8]唐俊，等.空气锤发展和应用研究[J].石油矿场机械，2013.11：19. 
　　[9]邓梦春，樊腊生.潜孔锤钻进水平锚索孔的防斜技术[J].探矿工程.1999（增刊）.99-5457：391 
　　[10]杨凯华.新型金刚石工具研究[M].地质出版社，2000：37.