主编:朱恒银,王强,杨展,杨凯华
出版:中国地质大学出版社
页码:1-176页
字数:300千字
电子版价格:¥44.00
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《深部地质钻探金刚石钻头研究与应用 》

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新中国成立初期,钻进软岩石主要使用各种不同镶嵌形式的硬质合金钻头;钻进硬岩层主要使用铁砂和钢粒。使用铁砂和钢粒破碎岩石,不仅钻进速度低,钻探质量也受到影响,钢材消耗很大。而且,我国地质岩芯钻探主要为地质找矿服务,钻探的对象主要... [详细]

我国金刚石钻头制造始于20世纪60年代中期,开始研究无压浸渍法、冷压浸渍法制造人造金刚石孕镶钻头;70年代初,研究完成热压法制造金刚石钻头工艺。1974年热压法制造金刚石钻头技术通过冶金部、一机部、燃化部、国家计委地质总局的联合鉴定... [详细]

1. 热稳定性聚晶金刚石钻头20世纪70年代中期,我国成功研制出人造金刚石烧结体,又称聚晶金刚石。它是由90%左右各种粒度组成的人造金刚石微粉,加入10%左右的黏结剂,在高温和超高压下烧结而成的。其耐热性好,一般在1100℃左右,抗压强度高达... [详细]

金刚石钻头分类如图... [详细]

我国人造金刚石于1963年研制成功, 随之我国金刚石钻头制造工艺研究不断取得进展,20世纪70年代,人造金刚石钻探在地质勘探工作中应用并逐步推广以来,已经历了40多年。到目前为止,在我国地质岩芯钻探中,基本实现了金刚石钻探全覆盖,同时在石... [详细]

深部钻探的目的与用途各不相同,涉及钻孔的深度也不完全一样,一般均在1000m以深。例如,我国于2004年完工的第一口深井——中国大陆科学钻探一井超过了5158m,终孔直径157mm,钻探技术采用螺杆马达加冲击回转钻进方法,在硬岩中全孔取芯钻进。... [详细]

深部钻探工程一般是指孔深超出1000m以深的钻探工程,由于孔深的特点而带来岩性复杂多变和一系列的不同于普通钻孔的钻进工艺技术特点,这不仅表现在钻进方法不同、钻孔的结构设计不同,还表现在相关的钻具结构不同以及钻进工艺技术与钻进参数... [详细]

综合上述深部钻探几个钻孔所钻遇的岩石,可以看出岩石类型较多,岩石性质也相差很大,可以划分为以下几种基本的岩石类型:(1) 岩石的硬度高,研磨性强,大部分岩石的可钻性级别为Ⅷ~Ⅸ级,少部分为Ⅵ~Ⅶ级,极少部分达到Ⅹ级;岩层基本完整,岩芯... [详细]

深部钻探由于钻孔深度大,所钻遇的岩石种类多,岩性变化大,因此要求钻头的种类多、性能好,对岩层的适应性强。金刚石钻头必须与岩性相适应,如果选用正确,便可以获得好的钻进效果;如果选择不当,不但钻进效果不好,甚至引起其他钻进事故或麻烦... [详细]

表镶金刚石钻头的胎体性能变化不大,一般都具有较高的硬度和耐磨性,以维持金刚石能够有足够的工作时间,延长使用寿命。孕镶金刚石钻头的结构参数较为复杂,相应地钻头的胎体性能也变化较大。对于钻进硬至坚硬、致密岩层,多采用优质金刚石和... [详细]

表镶金刚石钻头的底唇面结构比较简单,多数都采用圆弧形、半圆弧形或阶梯形底唇面。圆弧形唇面钻头的边刃金刚石沿过渡圆弧分布,有助于应力释放;钻压不至于集中在一排刃上,内外刃金刚石镶嵌牢固;适应于钻进中硬岩层。半圆弧形底唇面钻头的... [详细]

金刚石参数是金刚石钻头质量保障中的一个重要的因素。一般的规律是:(1) 随着金刚石的质量提高,钻头的寿命得到提高,钻进技术经济指标都会得到提高。(2) 随着金刚石颗粒的增大,钻进速度得到提高,但钻头的使用寿命会有所下降。(3) 采用粗粒... [详细]

(一) 理论依据球形压模下岩石破碎的发展发育过程如图2-1所示。图2-1 球形压模破碎岩石过程由图2-1可知,岩石在球形压模作用下的一个破碎循环是:弹性变形—出现微裂隙—发展新裂隙—形成裂隙组(初破碎区)—形成主压力体—压碎压入岩体。这... [详细]

粗颗粒完整的金刚石具有晶面与棱角,分析金刚石破碎岩石的过程,可以把金刚石在钻头胎体中的出刃看成类似负前角镶焊的切削具,如图2-5所示。图2-5 金刚石破碎岩石受力分析负前角镶焊的金刚石切削岩石的情形,可看成与金属切削相似的情况,即... [详细]

表镶金刚石钻头上的金刚石颗粒及其出刃量都较大,在分析表镶金刚石钻头破碎岩石过程时,往往取钻头上的单颗金刚石作为研究对象,并视之为似球体。研究分析球体压入硬而脆性岩石时的作用过程,其结论是主要破碎方式为压裂、压碎加体积剪切,而... [详细]

对于孕镶金刚石钻头破碎岩石的机理,存在着不同的看法:一种观点认为与砂轮的磨削原理相似,称为磨削破碎岩石;另一种观点则认为孕镶钻头破碎岩石的机理与表镶钻头相似,差别仅在于使用的金刚石粒度不相同,因而,对于脆性岩石以微压裂压碎加微... [详细]

从上面的试验与分析可知,在以硬岩、脆性为主的岩石中钻进时,其破碎岩石的过程,首先发生的是压碎与压入的过程。钻进以塑性为主的岩石时,则是切削与微切削的过程。当轴向载荷不足时,岩石的破碎则可能是研磨和磨削的过程。在使用表镶圆颗粒... [详细]

热压金刚石钻头从传统的碳化钨基胎体到近几年的铁基胎体,从单质金属粉到预合金粉,其基本的组成成分仍然是碳化钨、YG8(含钴量为8%的硬质合金)、镍、钴、锰、钛、铬、钼、铜、锌、锡、铁以及稀土Re等金属粉末材料;单质金属粉胎体是传统钻头... [详细]

金刚石钻头在孔底钻进过程中,承受着复杂的应力:回转扭矩作用造成的剪应力和扭曲应力;钻压作用造成的压应力;还有钻杆柱的振动作用造成的冲击应力等。这些应力的大小并非恒定值,而是在随机变化。因此,对钻头造成的不良影响与损坏是明显的;... [详细]

骨架材料在热压钻头胎体中主要起骨架支撑和耐磨的作用,对于碳化钨基胎体,它是主体性材料;而对于非碳化钨基胎体则起着提高耐磨性的作用。因此,碳化钨材料多用于要求耐磨性较高的钻头胎体中,用于钻进研磨性高的岩层和钻进硬、脆、碎的岩层... [详细]