钻进坚硬致密岩层的金刚石钻头试验研究

文章对坚硬致密岩石的特点进行分析,研究了钻进这类岩石难的原因;在此基础上从金刚石钻头的结构、钻头性能及胎体材料、金刚石参数等方面进行了全面而深入的研究分析,提出压力-磨损因子概念,提出钻头主辅工作层复合结构设计,并研制了两个复合型试验钻头,在野外钻探生产中进行了实钻与测试,并与试验机台使用的其他厂家的普通金刚石钻头进行了对比。试验结果表明,本试验钻头比普通结构钻头的平均时效提高了0.30m,平均寿命提高了10.75m;试验研究表明,该试验钻头设计思路正确,为进一步提高钻进坚硬致密岩石钻头的开发研究提供了有益的经验。

坚硬致密岩层钻进用热压金刚石钻头的研究

针对坚硬致密岩石钻进中遇到的钻头打滑、钻进效率低的问题,通过改变弱包镶材料,加入强化的石墨颗粒,进行试验与研究,获得了颗粒状石墨能提高金刚石出刃的初步效果。随后对石墨颗粒的粒度和强化程度进行反复试验,得到石墨颗粒的粒度、含量和强化程度对金刚石出刃的影响关系;在此基础上研制成新型的热压金刚石钻头,生产试验表明能明显提高金刚石钻头的出刃效果,达到了提高钻进效果的目的。

热压高磷铁基胎体性能及其金刚石钻头研究

针对在硬而致密岩石中钻进时效低和钻头使用寿命短以及传统金刚石钻头胎体材料价格高等众多难题,采用混料回归试验设计方法,进行了替代碳化钨基金刚石钻头胎体材料的新型铁基胎体配方的试验研究;分析了热压钻头的金刚石出刃与岩石研磨性等岩性之间的内在联系,认为钻头的胎体成分及其性能是关键。因此,从热压金刚石钻头的胎体成分与性能研究入手,经过反复的试验研究与优化组合,研究出热压高磷铁基孕镶金刚石钻头的胎体材料,并试制出金刚石钻头。在室内对可钻性Ⅸ级岩石进行钻进的试验表明:钻进时效平均达到1.91 m,钻头平均工作寿命达到60.26 m。试验结果表明,高磷铁基胎体是一种性能良好的金刚石钻头胎体材料,且该类型胎体的热压金刚石钻头是一种成本明显降低、具有广谱性能的金刚石钻头。

铵盐镍基电镀金刚石钻头

探讨了在普通镀镍溶液中加入铵离子后,电镀液成分和电镀工艺条件对镀层性能的影响,得到了一种用于钻进坚硬致密弱研磨性岩层的优化配方及工艺条件,讨论了铵离子引起的络合作用。实验表明,当氯化铵的质量浓度为18g/L时可细化镀层晶粒,提高胎体的硬度和脆性,改变胎体与金刚石的包镶程度,从而改变电镀金刚石钻头的性能,得到一种能有效钻进坚硬致密弱研磨性岩石的新性能电镀金刚石钻头。