中国地质调查局北京探矿工程研究所

正深部硬岩钻进用金钢石钻头北京探矿工程研究所研制金刚石钻头始于上世纪60年代。历史上,曾完成的小口径金刚石钻探配套技术、金刚石钻头与扩孔器制造工艺、地下核爆炸快速钻探取样等项目,为推动我国的地质钻探技术进步发挥了至关重要的作用。近年来,研制的复杂地层钻进用新型金刚石钻头和取芯工具广泛应用于深孔硬岩钻探、科学钻探、地应力观测孔钻探、油气勘探及深海取芯钻探。     

绳索钻进Q系列与普通钻进方法相结合在新疆鸭子泉矿区的应用

矿区地层条件特别复杂,坍塌、掉块、硬、脆、碎、泥层、特厚泥层、冻层等复杂地层在一个钻孔中就有可能全部遇见,普通绳索取芯技术根本无法完成地质要求,金刚石绳索取芯钻进Q系列工期长、投入大,采用金刚石绳索取芯Q系列与普通钻进方法相结合的方法有效地解决了上述问题。     

科技动态

绳索取芯天然金刚石钻头煤炭工业部于1982年9月在河北省邯郸市对绳索取芯机具的配套项目——绳索取芯天然金刚石钻头进行了技术鉴定。石家庄煤矿机械厂共研制了φ77.5毫米和φ88毫米的两种口径绳索取芯天然金刚石钻头。该两种钻头先后在河北地质勘探公司峰峰第三勘探队和煤炭部一公     

破碎地层钻探中孔底局部反循环钻具的设计与应用

小口径金刚石钻头在破碎地层中钻进时,经常遇到提下钻频繁、回次进尺短、钻头寿命低及取芯困难等问题,直接影响着钻进效率、钻孔质量和钻探成本。怎样解决在破碎地层中的取芯问题,是小口径金刚石钻探急需解决的技术关键之一。在河南省灵宝市南山矿区崟鑫金矿普查的地质钻探施工过程中,遇到了上述情况,通过将钻具的结构改成分压式孔底局部反循环,使这一问题得到有效解决。     

锯齿钻头的应用

锯齿钻头适用于硬岩“打滑”地层，其效率较普通平底孕镶金刚石钻头高3—5倍。但在不完整地层钻进，效率就降低。如在1987年开始使用锯齿钻头时，在含砾凝灰质砂岩层及软硬交互的破碎层中钻进，平均寿命不超过12m。机台便因其寿命低而不愿使用。     

CQ178-115型深层取芯工具的研制与应用

深层钻井取芯一直是取芯难题,地层岩性坚硬致密,可钻性差,钻头磨损快,机械钻速慢;深井裸眼段长,复杂情况多,受井身结构限制,取芯工具运转不平稳,钻具的震动或者钻头齿对岩芯表面的切削破坏作用大,容易造成裂缝发育地层岩芯的破碎,导致堵芯、磨芯等复杂情况发生,取芯效率低。根据深井地层特点,研制了CQ178-115取芯工具,该工具结构简单,适当增大岩芯直径,内筒居中性好,现已在大庆油田应用4口井,应用结果表明,提速提效明显,且可应用于大位移、中深层定向井取芯。     

磁性非磁性人造金刚石孕镶钻头的生产试验

苏联学者布加耶夫认为人造金刚石含磁性对金刚石强度及钻进效果均有较大影响。为了证实磁性对人造金刚石钻头的影响，无锡钻探工具厂和我队合作对人造金刚石进行了磁性分选（分选由无锡厂送南京大学进行），分别用有磁性、无磁性、未分类三种金刚石制成人造孕镶56绳索取芯钻头，在我队锦屏矿区两台钻机上进行了生产试验。     

阶梯形孕镶金刚石绳索取心钻头试验及生产效果

阶梯形孕镶金刚石绳索取心钻头是绳索取心金刚石钻头系列中用于中硬—硬岩钻进效果较好的钻头类型之一，其唇面结构又分单、双多阶梯形等多种。唇面结构的共同特点有较多的切削自由面，钻进过程中利于破碎岩石。通过几个矿区不同地层的试验及生产     

无压浸渍法人造孕镶尖齿形金刚石钻头的钻进效果

无压浸渍法制造金刚石钻头且适宜制造较大口径和异形金刚石钻头。这种方法的胎体骨架材料含有大量铸造碳化钨，因此所制造出来的钻头胎体硬质点多，切削岩石力强，尤其是具有耐磨性高和抗冲蚀力强的优点。例如我队用无压浸渍法制造的尖齿形钻头，不仅能用于完整硬岩，更适用于坚硬致密的“打滑”地层，其时效可比平底形钻头提高1～4倍。又如所制造的圆弧形钻头，用于坚硬、破碎地层，时效和     

电镀绳索取芯钻头应用效果

本文拟就我院1980年电镀绳索取芯人造金刚石孕镶钻头的生产应用效果谈一些认识与体会。一、一般情况1978年，我们曾首次研制电镀绳索取芯人造金刚石孕镶钻头6个，并在北京一○一队试验，总进尺224.27米，平均寿命37.38米，平均时效1.8米，单个钻头最高寿命61.86米。这批钻头没有达到设计要     

GYC—J50型机械动力头车装钻机

无锡探矿机械厂和勘探技术研究所共同研制的GYC—J50型车装工程钻机是一种先进的多功能车装机械动力头钻机。于79年12月试制出两台样机，经过对第四纪复盖层的不同地层进行钻进试验，于80年5月份由地质部科技局主持召开了该钻机的评议会，会     

DF系列电镀钻头特点及其技术经济效益

我队自1968年推广金刚石钻探技术以来，一直选用天然金刚石钻头为主要破岩工具。由于勘探的主要矿种金矿是蚀变破碎带型矿床，钻探施工矿区地层条件十分复杂，坍塌、掉块、漏失等现象十分严重，难以开动高转速，人造金刚石钻头的长处难以得到发挥，使用效果一直不甚理想，寿命短，时效低，直接影响到钻探生产效率和生产成本。从1986年开始，我队金刚石钻头的选用发生了转变；人造金刚石钻头从     

生产效率高的金刚石和硬质合金钻头

生产效率高的金刚石和硬质合金钻头近几年来，《地质技术》专业设计局ＣＫＳ金刚石钻头室研制并在生产中推广了用整粒（ＣＢＣＩＩ，ＣＢＩＩＫ）和破碎（ＡＰＣ３，ＡＰＣ４）的聚晶金刚石镶嵌的ＫＣ型金刚石钻头及用ＡＰＫ４金刚石（卡邦纳特）镶嵌的ＫＣＫ型孕镶钻头。...     

电镀镍锰胎体金刚石钻头的应用

对电镀镍锰胎体金刚石钻头和镍钴胎体钻头的使用情况进行了对比。实践证明，镍锰胎体钻头特别适用于钻进坚硬破碎、强研磨性地层和软硬交替的地层。     

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。     

青海东昆仑、祁曼塔格地区金刚石钻头的研究

针对青海省东昆仑、祁曼塔格地区的典型硬岩强研磨性地层情况,对孕镶金刚石钻头胎体材料、金刚石浓度、烧结工艺等方面进行分析研究,并对钻头进行了台架、野外试验。根据各项理论分析结合实验数据,确定了钻头的设计方案,研发出了适用于该地区硬岩强研磨地层钻进的孕镶金刚石钻头。     

NR826M孕镶全面金刚石钻头在元坝气田的应用

在石油钻井中,元坝气田珍珠冲地层岩性主要以砂砾岩、中砂岩为主,其中石英含量高,研磨性强,钻进难度大。针对这一地层特点,北京探矿工程研究所研制出NR826M型钻头,通过胎体配方的改进,水路及金刚石品级、浓度的优化设计,在施工现场取得了良好的钻进效果。本文详细介绍了适用于该种地层的新型胎体钻头的设计及现场应用效果,为类似钻探施工提供参考。     

R81型人造孕镶金刚石钻头在石英岩中的钻进效果

我队曾在某矿区石英岩中，对勘探技术研究所设计，无锡钻探工具厂制造的YZ—54—Ⅱ型液动冲击器；北京钻探工具厂制造的φ66人造孕镶普通双管R81型金刚石钻头进行了试验，基本解决了该矿区石英岩地层钻进效率低的难题。现就R81型金刚石钻头使用情况简介如下。一、钻进地层石英岩：石英含量约98％，为坚硬、致密或带少量黄铁矿星点及节理，分上、下两层，厚度17～55米，可钻性11—12级。混合岩：主要成份为石英、长石等，较完整，可钻性10～11级。     

人造金刚石绳索取心钻头钻进效果

无锡钻探工具厂研制的人造金刚石绳索取芯钻头，是为江苏地质六队某磷矿外围普查钻探用的。钻进的主要岩石有绿色斑点状斜长片岩夹斜长绿泥云母片岩，可钻性7级左右；白云质大理岩，可钻性5～6级；云母石英片岩，可钻性6～7级；并夹有薄层石英脉，可钻性10～11级。岩层倾角30°～40°左右。金刚石钻头磨料是本厂自制的高强度人造金刚石单晶料（抗压强度＞18000公斤/厘米~2），并用聚晶保     

卵砾石地层钻探用大直径加强型金刚石钻头的研制

采用不同于常规金刚石钻头的设计理念,选用高强度金刚石及耐磨金刚石聚晶体,对普通金刚石钻头胎体配方进行了改进,对常规金刚石钻头的烧结工艺参数作了适当的调整,试制出大直径加强型金刚石钻头。该钻头在耐磨性、抗冲击韧性及保径等方面较常规金刚石钻头显现出较大优势。在不改变常规钻进参数的情况下,较好地解决了卵砾石、破碎地层钻头寿命短、钻进速度慢、钻头易过早损坏等问题,可供类似的地层钻探施工选用。