?金刚石钻头钻进与其它钻头的对比

钻具钻进与其它钻头的对比

钻具破碎岩石的好坏与岩石的力学性质有着密切的关系， 对不同岩石采用不同的破岩方式是很重要的。目前钻探上常用的破岩方式有剪切、犁削、磨削和压碎法几种。

金刚石破碎方式

对于不同的破岩方式会产生不同的钻进效果。在钻进中， 无论采取那种破岩方式， 如将它全部说为某一种破岩方式都是不完全的， 因为钻进中地层是千变万化的， 而钻具承受各种力的影响， 受岩石的磨损也在变化。无论怎样变化， 在中硬以下地层中钻进， 钻具的效果都优于其它钻头。

复合片破碎岩石的优点:

1 .钻具与硬质合金钻头

钻具的破岩原理与硬质合金钻进的初期相同， 这是由于硬质合金初始钻进时， 刃部很锋利， 效率很高， 但由于硬质合金不耐磨， 很快将刃部磨平或者受力不均而崩刃， 这时的硬质合金巳不是以剪切形式破碎岩石， 而是变为压碎法破碎岩石， 此时，忻州钻具， 往往由于钻压不足。效率也急速下降， 钻头寿命很低; 而金刚石钻头由于刃部的金刚石的耐磨性远远高于硬质合金， 在地层中钻进磨损很慢， 始终能保持着以剪切形式克取岩石，效率变化不大， 寿命较长。

2. 钻具与复合片钻头

众所周知， 复合片钻头是以切削方式克取岩石，聚晶金刚石很耐磨， 但由于金刚石颗粒很小， 在复合片上包镶的面积有限， 出刃量很少， 每粒金刚石只能磨损1/3左右就脱离， 因此复合片不能较深的压入岩石作功， 形成不了体积破碎岩石， 效率也就不高; 而钻具则集中了金刚石高的耐磨性和硬质合金大的出刃， 能形成体积破碎岩石， 钻进效率高的优点。

复合片切削原理图

3. 钻具与天然表镶钻头

天然表镶钻具是以犁削形式破碎岩石，钻具价钱， 其出刃量小于硬质合金大于孕镶钻头。当新的表镶钻头钻进时， 有锋锐的尖刃， 碰到岩石金刚石很容易压入， 钻进效率也很高， 但随着时间的延长金刚石的尖刃不断的磨损或者崩离， 使得金刚石慢慢的变为浑圆状， 钻进效率也逐步下降。但是， 由于天然金刚石的硬度和耐磨性都大大高于硬质合金， 它的效率下降速度也就缓慢得多， 而不象硬质合金那样急速下降。尽管这样， 钻具钻进的效率还是高于表镶钻头。

?金刚石钻头磨损速度的影响因素

钻具磨损速度的影响因素

钻具的磨损速度决定了它的使用寿命，在进尺效率一定的情况下，使用寿命则最终决定了钻探成本的高低，无论是研究生产钻具的厂家还是地质钻探的作业人员，了解钻具磨损速度的影响因素才能程度的节约钻探成本，主要包括钻压、转速、牙齿磨损状态和温度这四大因素。

1，钻压对牙齿磨损速度的影响

钻压对牙齿磨损速度的影响

式中:D1和D2―钻压影响系数与牙轮钻头尺寸有关。钻压=D2/D1时，牙齿的磨损速度无限大，即D2/D1是该钻头的极限钻压。

2， 转速对牙齿磨损速度的影响

钻压一定时转速增大，牙齿的磨损速度也上升。

转速对牙齿磨损速度的影响

式中：Q1和Q2――由钻头类型决定的系数。

3，牙齿磨损状态对牙齿磨损速度的影响

牙齿磨损状态对牙齿磨损速度的影响

式中：C1―牙齿磨损减慢系数；Af―地层研磨性系数。

楔形齿的面积将随着齿高的磨损不断增大，磨损速度也随着齿高的磨损而下降。

4，温度对牙齿磨损速度的影响

在临界规程下钻头胎体急剧温升，功耗剧增，甚至烧钻。当P×n达临界值胎体温度由100~200°C急升至600~700°C对具体岩石而言P×n的临界值基本上是常量。

钻具钻探操作注意事项20条

地质钻机利用金刚石钻头进行钻探操作，设计的机械系统、钻探配件和操作技术相当多，为了使金刚石钻头的钻探操作更加规范，保证钻探工作者的人身安全和降低钻探机械设备的非正常损坏，金钻钻头厂总结了20条钻具钻探操作注意事项。

钻具钻探操作注意事项20条

1.根据需要钻进的孔深，提前安排好要用的金刚石钻头和扩孔器的口径，并且使按照从大到小的顺序使用。

2.新的钻具需要进行初磨，使用低档位中低钻压初磨1min左右后逐渐提高转速并且降低钻压至正常钻进水平。

3.钻进比较坚硬的岩层时，如果使用扩孔器钻头，确保扩孔器的新旧程度和金刚石钻头相当，外径差值控制在0.3毫米左右，如果差值太大会降低钻进效率。

4.对于新机长喜欢使用卡簧卡心，在下钻前要确保卡簧的自由内径比钻头胎体的内径小，但差值也应该在0.3毫米，太大或者是太小都很难实现轻松卡住岩心。

5.在钻进新的钻孔使，安装的钻具要确保主动钻杆、钻杆、变径接头、岩心管等钻探配件的同心度，钻具的偏心会导致偏孔和钻具的拧断。

6.钻具的组装前应该对钻探配件逐一检查，确保管材没有裂痕，接头丝扣没有变形。

7.钻具在提钻后，取出岩心需要将其再次投放如钻孔内继续钻进，不允许让钻具自由落体的方式直接到达孔底。

8.在水路系统出现循环不畅的情况是要及时降低转速，并且提钻找出具体原因，严禁切断循环液继续钻进。

9.钻具在使用寿命结束后，如果钻孔还没有完成，不应该使用新的金钻钻头下钻扫孔，应该更换旧的或者是小一级口径的金钻钻头。

10.在设计孔深较大时，如果是钻进的是容易发生偏孔的地质岩层时，应该在钻具中装备扩孔器、扶正器等稳定导向接头。

11.安装和拆卸金刚石钻头时，不推荐使用管钳，而应该使用链钳或者是其他类型的具有多点位触控的钳子。

12.单个钻进回次结束后取出岩心管内的岩心时，钻具批发，不推荐将钻头拧卸下来。可以使用非铁质锤轻轻敲击岩心管管壁，切勿猛烈敲击或者是敲击金刚石钻头的胎体部分。

13.进入钻探工地后，每台钻机应该最少配备两套以上的同口径的钻具，防止钻具发生损坏后影响工程进度。

14.钻具一旦拧卸分开后，必须在丝扣出涂抹防锈和润滑油。

15.遇到容易打滑的极坚硬岩层时，应该选用金钻的6-8度金刚石钻头，并且按照厂家的指导使用。

16.如果钻进卵石、钢筋混凝土、填石层和破碎等复杂岩层，应该使用金钻25-28度（研50）金刚石钻头，可以完全取代金刚石复合片钻头，并且拥有更高的钻进效率。

17.钻具的选购应该权衡质量和价格两个方面，市场上极低价格的钻头应该慎重考虑。

18.如果钻探机长钻探配件的年消耗量大，特别是钻头用量大，应该考虑从金钻钻头厂家直接批发以节约钻探成本。

19.在单个回次结束后，机长在卡心过程中不应该切断循环液，防止钻头在卡钻过程中发生烧钻。

20.对取出的岩心应该做好拍照并且记录此类岩层所选用金钻钻头的胎体硬度，下次遇到相似岩层时可以免去钻头选配的复杂过程。

钻具钻探操作还有很多需要的地方，上述只是总结出钻探机长经常容易出现的违规操作，提醒广大的从事钻探行业的机长们，钻机钻探属于大型机械类工种，要始终把安全操作规程放在首位，再去考虑钻探成本和时效的问题。

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