3D打印金刚石复合片及其钻头的研究进展

PDC钻头已成为油气勘探领域的首选钻头类型,日益提升的PDC钻头性能要求特别是钻进效率要求给钻头制造带来较大挑战。钻头工作面结构改进是PDC钻头实现高效破岩的关键,但这给PDC钻头制造带来难题。3D打印技术是一种新型的快速成形技术,具有制造任意复杂形状结构、个性化定制和创意设计的优点,将3D打印工艺应用于PDC及其钻头的生产是未来发展的必然趋势。本文中介绍了目前用于制备PDC及其钻头的3D打印技术的基本原理,包括光固化成形技术(SLA)、熔融沉积技术(FDM)、激光选区烧结(SLS)、激光选区熔化技术(SLM)和喷墨粘粉式(3DP)等;总结了现有3D打印技术在PDC及其钻头制造方面的研究进展,并对未来3D打印PDC钻头的发展进行了展望。

适用于栅格状孕镶金刚石钻头的胎体配方研究

为了提高钻进坚硬岩层的工作效率,将孕镶金刚石钻头胎体结构设计为栅格状,分析了栅格状孕镶金刚石钻头钻进岩层时的碎岩方式,并采用粉末冶金法制备Inconel 718和Co Cr Mo试样,通过分析不同烧结温度对两种胎体试样的硬度、耐磨性及抗弯强度的影响,确定了两种材料的最优烧结参数,并对其在该烧结温度下的力学性能进行对比分析。研究结果表明:Inconel 718和Co Cr Mo均具有较好的抗弯强度,满足钻进坚硬岩层对胎体抗弯强度的要求。Inconel 718的硬度比传统WC基胎体材料小,试样磨损量较大,适合用于地质灾害应急勘查等要求钻进速度快的极端情况;Co Cr Mo的硬度及耐磨性与传统WC基胎体接近,适合作为孕镶金刚石钻头的胎体材料。

桩锚支护在长沙某深基坑中的应用

对深基坑进行支护时,由于地质以及周围环境的复杂条件,单一支护方式往往无法满足基坑的变形与稳定性要求。桩锚支护凭借其造价低、不占用基坑内部空间、施工更为方便、用料省、对环境污染小等优点得到了广泛的应用。本文介绍了在长沙某深基坑工程中应用桩锚支护的实例,针对本基坑复杂的场地条件,根据规范要求对采用的桩锚支护进行了设计计算和稳定性分析验算,给出了桩锚支护在该基坑中的设计参数,并简要分析了实际计算结果与理正软件计算结果不同的原因,为今后的桩锚支护应用提供了宝贵经验。

新型3D打印栅格状孕镶金刚石钻头胎体材料研究

为了提高坚硬岩层的钻进效率,将孕镶金刚石钻头的胎体结构设计为栅格状,并对其基本参数进行了理论分析。采用粉末冶金法制备Inconel 718和CoCrMo合金试样,通过分析烧结温度对2种胎体试样的硬度、耐磨性和抗弯强度的影响,确定了2种材料的最优烧结参数并对其在最佳烧结温度下力学性能与传统的WC基复合材料的力学性能进行对比分析。