关于提高金刚石钻头胎体耐磨性的试验研究

胎体耐磨性(胎体硬度)是金刚石钻头的一个重要技术指标,它直接影响钻头、钻进规程参数的选择和钻探工程技术指标的提高。目前,现场所用钻头实际胎体硬度低于出厂钻头的标称硬度,而钻探施工一般按胎体标称硬度进行安排生产,所以会对钻探效率和进尺的提高带来误导和负面影响。为了提高钻头胎体硬度,进行了如下研究工作:改进钻头烧结工艺,提高胎体材料中碳化钨的比例和增加混料时间。在改进钻头烧结工艺中,建议讨论研究俄罗斯冷压烧结技术,其烧结压力可以达到70~100 MPa,远远高于我国热压烧结的压力,这将有利于胎体耐磨性的提高和钻探技术经济指标的改善。     

孕镶金刚石钻头试验小结

一、试验钻头品种钻头型式: 按摩料分:有各种粒度和强度磨料级人造金刚石钻头,人造聚晶金刚石钻头和天然金刚石钻头。按烧结方法分:有热压钻头和冷浸钻头。按胎体配方分:有“63”配方,铜镍锡浸渍配方以及其它配方。按保径(补强)方式分:有磨料级人造     

电镀钻头和扩孔器的加工与使用

几年来,用国产人造金刚石代替天然金刚石相继研制成功热压法、冷压浸渍法和无压浸渍法制造金刚石钻头和扩孔器的新工艺,取得了可喜的成果。但因上述方法均需经过1000℃左右的高温烧结,金刚石颗粒受到不同程度的损伤,性能有所降低。     

冷压表镶天然金刚石钻头及扩孔器的使用情况

（一）冷压表镶天然金刚石钻头目前在小口径钻进中广泛采用冷压浸渍表锒天然金刚石钻头。我队从1969年到1973年底，共使用了2，033个这种钻头，完成工作量22470米，平均钻头进尺11.2米。现将其效果、存在问题和改进意见分述如下。一、使用效果1．从试验情况看，国产表锒天然金刚石钻头进尺较高，有的钻头个别指标已达到了国外先进水平，详见表1。     

预压层叠式钻齿型孕镶金刚石钻头的研制

分析了高品质钻头的应用需求,指明了高品质钻头的研究方向。设计了一种层叠式结构钻齿,采用预冷压工艺进行压制后,再经过装模热压烧结的新型孕镶金刚石钻头。给出了此类钻头的原材料选择和制作工艺参数,分析了钻探试验结果。结果表明：预压层叠式钻齿型孕镶金刚石钻头,有利于改善钻进条件,提高钻进效率,有效地实现钻头制造过程中节能降耗,是一种广谱性应用前景的孕镶金刚石钻头新型式。     

积极发展人造超硬材料把我国的金刚石钻进推向一个新阶段

我国的金刚石钻进起步较晚，但发展很快。自1963年研制成功单晶人造金刚石以来，品种不断增加，质量不断提高。后来开始研究聚晶人造金刚石，70年代初用于钻探生产。70年代开始研究复合材料，聚晶型复合片现在也已开始用于生产。在钻头制造上，60年代开始采用冷压浸渍法制造人造金刚石孕镶钻头，在此基础上研究热压浸渍法，取得较快进展。此后相继研究与使用敲击浸渍法、低温电镀法和镶片法，从而保证了钻探生产需要的各种金刚石钻头。钻探生产效率不断提高，金刚石钻探工作量逐年增大。自1966年至1984年用金刚石钻探勘探了30多个矿种，累计钻     

一种金刚石钻头智能烧结机的研制与应用

针对我国传统的金刚石钻头烧结机自动化程度低,难以灵活应对不同种类配方的金刚石钻头热压烧结工艺、温度、压力等要求的现状,研制了一种新型金刚石钻头智能烧结机。该智能烧结机集光、电、液压于一体,以单片机为控制系统的核心器件,利用模糊PID控制原理,实时监测、控制烧结温度和工作压力,实现了预存工艺自动运行,控制效果满足钻头烧结工艺要求。对金刚石钻头热压烧结机的工作原理、温度及压力参数对成品钻头质量的影响进行了分析,并介绍了与热压机配套的控制系统的设计。     

热压烧结金刚石钻头工程勘探钻进时效的试验研究

采用热压烧结方法制备5种不同胎体硬度和唇面形状的金刚石钻头,试验于工程勘探中,与常用的电镀金刚石钻头比较,分析其钻进时效情况。结果表明：通过优化设计,热压烧结钻头同样适用于工程勘探领域,其钻进时效与现行电镀钻头的钻进时效相当,甚至更高;对于微风化灰岩地层,热压烧结钻头的胎体硬度越低,其钻进时效越高,胎体硬度越高,其钻进时效越低;异形齿设计比平齿设计的热压烧结钻头的唇面更易出刃,其钻进时效较高。     

人造金刚石及金刚石钻头

金刚石钻探是目前钻进硬、坚硬岩石的有效方法之一。我国金刚石钻探研究工作始于一九六○年。根据当时的条件,开展了冷压浸渍法制造金刚石钻头工艺的研究。一九六三年我国人造金刚石研制成功,一九六五年在中国地质学会探矿工程专业委员会的学术报     

勘探试验站钻头室部分新产品介绍

地质矿产部勘探试验站（北京周口店）钻头研究室从一九六○年开始研制金刚石钻头，是我国金刚石钻头研究的开拓者。拥有较雄厚的技术力量。是目前世界上少有的（冷压、热压、无压、电镀）四种方法并存和可供选择的研究单位，并具有相当的生产能力。除配备有常规的测试手段外，还具备钻头胎体抗冲蚀性、耐磨性和热膨胀性等特殊测试手段。近年来研制的部分新产品有：     

关于金刚石钻头胎体硬度分布的试验研究

钻头胎体硬度是一项重要技术指标,应与所钻岩石的硬度(可钻性)和研磨性相适应。胎体硬度直接影响钻探技术经济指标的提高和钻进工艺参数的选择。试验研究表明,钻头胎体硬度分布很不均匀,差别很大。首先应从胎体烧结工艺上找原因,烧结压力偏小(5 MPa)可能是首要原因。钻头、工艺参数、操作技术等都很重要,缺一不可。钻进技术经济指标低,不一定都是钻头质量问题,要从多方面进行研究。提倡把经验打钻提高到科学打钻上来。     

硬岩超高胎体偏心齿钻头的研制及应用

本文针对硬地层钻头寿命短、钻进效率低等问题,研制了一种新型超高胎体偏心齿钻头。该钻头通过条状或类条状设计提高了单齿工作压力;偏心布齿设计改善了钻进过程中钻头的切削齿受力状态,不但提高了钻头的强度,而且使得排浆更加通畅;扭面后支撑结构保证了钻头具有最高可至30 mm的超高胎体工作层。在钻头的制造工艺上,将无压烧结、热压烧结与二次镶焊3种工艺进行了有机结合,钻头金刚石热损伤小、钻头胎体强度高,保径优势明显,为深部硬地层高效长寿命钻进提供了技术支撑。     

人造金刚石在中国地质钻探中的应用

人造金刚石于７０年代开始在我国地质钻探中推广应用。除人造金刚石单晶外，还采用了聚晶、复合片以及其它烧结体或镶嵌体。从钻头制造到钻探设备、工具、仪器以及钻探工艺等一系列科研成果用于生产，并进行了多项相关理论的研究。建立了钻探设备和工具两个质检中心。所有这些大大地推动了我国钻探工程的技术进步。     

金刚石钻头性能及其制造工艺学

金刚石钻头质量的提高，主要取决于控制金刚石钻头的各种性能参数，特别是金刚石钻头制造工艺过程中的自动化控制，这是全面保证钻头质量的关键。经多年研究已取得良好的效果。     

热压双保温工艺在薄壁金刚石钻头制造中的应用

用热压制造壁金刚钻头，在我国已有近２０年的历史。但钻头制造中的烧结工艺始终没有进行较大的改进。本文通过对粉末冶金原理的探讨，提出了钻头烧结过程过程中的双保温工艺。实践证明，采用双保温工艺烧结钻头，可 胎体内部结构更加均匀，从而改善和提高了胎体的力学性能，有效地解决了钻头使用中胎体出现的裂纹问题。     

中国金刚石钻头技术专利现状分析

通过采集、整理1985~2013年中国金刚石钻头技术专利文献,对申请人类型分布、维持年限、技术领域、法律状态进行了分析,并与全国的专利水平进行了比较。中国金刚石钻头技术专利申请近几年大幅增长,国内申请人在专利数量上占绝对优势,地质(矿山)、石油天然气、建筑业是其主要的应用领域,申请人的技术能力比较平均,没有形成垄断的技术包围圈,但专利类型分布不均衡,专利的维持年限和寿命比较低。提出了一些发展金刚石钻头技术的专利战略。     

深孔绳索取心金刚石钻头性能参数探讨

深孔绳索取心钻进对金刚石钻头的性能提出了更高的要求。从分析金刚石钻头的性能对钻进的影响入手,着重对满足深孔绳索取心钻进要求的金刚石钻头制造方法与性能参数进行了探讨,在综合国内外先进经验的基础上总结提出了新型钻头的参数指标。     

电镀钻头中金刚石的选用原则

金刚石是电镀钻头主要的钻进和切削元件,其性能的好坏对钻头的工作效率和使用寿命有着直接的影响。要充分了解金刚石的性能,掌握并利用各种检测手段,才能合理选择出性价比高,又能满足钻头需要的金刚石。主要对金刚石的性能和检测方法以及电镀钻头中如何选用金刚石进行了介绍。     

深部钻探金刚石钻头设计思路

针对深部钻探特点,从金刚石钻头类型、胎体设计、金刚石参数设计、钻头结构及热压参数等方面进行了分析研究,提出了深部钻探金刚石钻头的设计思路。在多个深孔钻探的应用中取得了良好的效果。本文总结的深孔金刚石钻头设计与使用体会,可为钻头研究人员提供一定的借鉴,同时对广大钻探工程技术人员合理选择、使用金刚石钻头具有一定的指导意义。