浸渍合金对PDC钻头胎体性能的影响

PDC钻头胎体的浸润比对其力学性能和微观形貌的影响较大,为了探究浸渍合金对胎体性能的影响规律,采用Cu-Ni-Mn-Zn和Cu-Ni-Mn-Sn 2种浸渍合金制作不同高度的工作层和非工作层试块,得出不同浸渍合金下钻头胎体工作层和非工作层的浸润比及力学性能差异,同时利用扫描电镜对试块的微观形貌和元素含量进行分析。结果表明:试块的浸润比为定值;胎体钻头工作层的浸润比小于非工作层的,微观形貌上表现为工作层中浸渍合金的岛状组织大而分散,非工作层的岛状组织小而致密;对于同种类型的试块,通常浸润比越大密度越大;采用Cu-Ni-Mn-Sn得到的试块硬度均大于Cu-Ni-Mn-Zn试块的,但其抗弯强度和冲击韧性远低于Cu-Ni-Mn-Zn试块的。

干摩擦条件下钻头胎体与花岗石摩擦特性的试验研究

为了了解热压钻头胎体与花岗石在干摩擦条件下的摩擦特性,分别选取了3组不同硬度的热压钻头胎体试样和3组不同金刚石浓度的孕镶金刚石胎块试样,与同一种花岗石进行了一对一的摩擦磨损试验,得出了不同条件下的摩擦系数与摩擦力矩。分析探讨了胎体试样硬度及金刚石浓度对摩擦系数的影响规律。结果表明:不含金刚石的胎体试样与花岗石之间的干摩擦,随着胎体硬度的增大,摩擦力矩与摩擦系数先增大后减小;添加金刚石的胎体试样较之于纯胎体试样,摩擦力矩与摩擦系数显著减小;含金刚石的胎体,随着金刚石浓度的增大,摩擦力矩与摩擦系数逐渐增大。

石墨表面镀镍对金刚石钻头胎体性能的影响

为了解石墨表面镀镍对金刚石钻头胎体性能的影响,采用热压烧结法制备了镀镍石墨/胎体复合材料,用扫描电镜观察石墨镀镍前后与胎体之间界面结合状态的变化,并研究了石墨表面镀镍对复合材料的抗弯强度、洛氏硬度以及在无冷却液的条件下与花岗岩对磨时的摩擦系数和磨损量的影响。结果表明:石墨表面镀镍之后,石墨与胎体之间的结合强度大幅度提高;提高了复合材料的整体性能,以及抗弯强度和硬度;增大了摩擦副的摩擦系数,且增大了胎体的磨损量。石墨表面镀镍提高了石墨/胎体复合材料的物理力学性能,但是降低了其干摩擦性能。

金刚石钻头胎体材料碳化钨-铸钢丸的试验研究

本文介绍了一种新的金刚石钻头胎体材料碳化钨-铸钢丸,这种钻头体材料的特点是钻头体表面使用铸造碳化钨材料,心部使用铸钢丸材料,从而实现钻头体表面耐磨抗冲蚀,心部高强高韧的特点。测试了这种钻头体心部材料的力学性能和表层材料的耐磨抗冲蚀能力,同时还介绍了使用含胶碳化钨粉涂抹在钻头模具表面和石墨替棒表面的方法。由于钻头体心部力学性能的提高,和传统的铸造碳化钨粉胎体金刚石钻头相比,这种方法制备的钻头体可以设计更宽更深的钻头体排屑槽,从而有利于提高钻头的钻进性能。

大理岩钻进对金刚石钻头胎体技术参数的选择

某大理岩矿区的微风化大理岩,岩石坚硬,抗压强度高达64.8-106.00MPa,采用小型钻机施工浅孔,钻机克服给进压力小的特点,通过钻进试验类比,选择了胎体硬度偏低的金刚石钻头进行矿区钻探施工,其时效比原使用的钻头提高1.47-1.87倍,大幅度加快了矿区的钻探施工进度,降低了钻探成本,取得了良好的经济效益和社会效益。

浅析孕镶金刚石钻头胎体掉落原因与事故处理

孕镶金刚石钻头现在普遍应用于钻探生产中,具有抗压能力大、抗磨能力强、抗冲击能力较好、价格相对较低、工业制造过程简单等特点。介绍了孕镶金刚石钻头的选择依据、使用方法、钻头磨损分析以及钻头胎体掉落原因分析和事故处理。为以后选择和使用孕镶金刚石钻头提供了一些参考。

复合电镀强化金刚石颗粒对钻头性能的影响

为提高孕镶金刚石钻头的碎岩效率和钻进寿命,提出复合电镀强化金刚石颗粒形成钻头胎体局部非均质化的思路,将金刚石在钻头胎体中的出刃效果和包镶强度分离开来。采用化学镀和复合电镀强化了金刚石颗粒,热压烧结制备了金刚石钻头胎体。研究了金刚石颗粒在复合电镀强化后的性能变化、钻头胎体的摩擦磨损特性、金刚石在钻头胎体中的出刃状态和结合界面。结果表明,复合电镀强化金刚石颗粒表面获得一层改性金属镀层,镀层形貌致密均匀,与金刚石结合状态良好;复合电镀强化金刚石颗粒有效提高了金刚石的表面润湿性和抗冲击性能;非均质化胎体结构保证了金刚石缓慢出刃过程和出刃高度。复合电镀强化金刚石颗粒有效提高了金刚石钻头的综合性能。

利用配方均匀设计优化金刚石钻头的胎体配方

对用于干钻花岗岩的金刚石钻头的胎体配方采用有约束的配方均匀设计,研究胎体配方不同成分对钻头锋利度和寿命的影响,并利用SPSS对试验结果进行回归分析,得出性能指标与各组分之间的关系,同时通过t检验得出影响因素的主次及影响的显著性,最后通过Excel规划求解得到最优化配方。实验结果表明,建立的Scheffe回归方程对试验结果有很好的拟合性,在三种组分中,Co元素的含量对金刚石钻头的锋利度与寿命有显著影响,运用配方均匀设计能够使我们用较少的试验次数获得理想的结果。

玄武岩纤维在钻探机具中的应用研究与展望

针对铝合金钻杆材料耐磨性差和耐腐蚀性差,以及坚硬地层钻进难等钻探难题,本文研究了玄武岩纤维对7075铝合金钻杆材料和WC基金刚石复合材料的性能影响,通过粉末冶金和热压烧结制备了铝基复合材料和胎体,并对其性能进行测试和研究。结果表明,玄武岩纤维/7075铝基复合材料的力学性能和耐腐蚀性能得到提升,玄武岩纤维的加入降低了胎体的磨耗比,提升了胎体的密实度、导热系数和金刚石把持力。本文还对玄武岩纤维在套管和油管领域的应用研究进行了总结和展望。

石墨粒度对自润滑孕镶金刚石钻头性能的影响

为了降低干钻过程中金刚石钻头的热损伤,提出了"自润滑孕镶金刚石钻头"的概念,即在钻头胎体中添加固体润滑剂——石墨。研究了石墨粒度对钻头胎体的抗弯强度、洛氏硬度以及在无冷却液的条件下与花岗岩对磨时的摩擦系数和磨损量的影响,以及对钻头工作层的干摩擦性能的影响。结果表明,胎体中添加的石墨粒度越细,胎体的抗弯强度越低,硬度越大,与花岗岩干摩擦的摩擦系数越低,但磨损量越大;工作层中添加的石墨粒度越细,金刚石的寿命越长。

薄壁金刚石钻头热压弹性石墨模具设计

根据材料热膨胀特性并结合热压特点,分析了钻头胎体、钢体和石墨模具在热压中的行为,给出了影响热压金刚石钻头胎体结合强度乃至于导致其开裂的主要因素。在此基础上,改进设计了新型石墨模具,推荐了模具设计的二个主要参数。

基于SolidWorks仿真模拟基础上的深孔钻头结构设计研究(下)

根据激光焊接工艺的独特性,利用SolidWorks对深孔钻头钻齿结构进行初始建模,并根据SolidWorks自带的nSimulationXpress仿真模块加载失效模拟的应力分布情况分析结果进行结构设计优化,令其能在既定工况负载下保证不发生断齿失效的同时最大化的提升所设计深孔钻头的理论使用寿命。通过加载实验及力学推算完成了模拟优化结果的验证,证明了计算机模拟优化辅助设计在钻头设计中的可行性。进一步通过SolidWorks的nSimulationXpress仿真模块完成对钻头的胎体结构优化设计。

基于SolidWorks仿真模拟基础上的深孔钻头结构设计研究(上)

根据激光焊接工艺的独特性,利用SolidWorks对深孔钻头钻齿结构进行初始建模,并根据SolidWorks自带的nSimulationXpress仿真模块加载失效模拟的应力分布情况分析结果进行结构设计优化,令其能在既定工况负载下保证不发生断齿失效的同时最大化的提升所设计深孔钻头的理论使用寿命。通过加载实验及力学推算完成了模拟优化结果的验证,证明了计算机模拟优化辅助设计在钻头设计中的可行性。进一步通过SolidWorks的nSimulationXpress仿真模块完成对钻头的胎体结构优化设计。

异形唇面金刚石钻头钻进硬岩的效果

(一) 试验概况提高硬岩钻进效率,是绳索取心钻进中急待解决的问题之一。而改善钻头唇面形状结构,则是克服“打滑”现象,提高机械钻速,减少升管次数,增加钻头在井底工作时间的重要措施。为此,我们研制了不同唇面的人造金刚石孕镶钻头,

怎样用好金刚石钻头问答

一、在金刚石钻进中是怎样划分岩石性质的?答:由于金刚石钻头破碎岩石的原理与钢粒钻进不同,与硬质合金钻进也不完全相同,如果仍然沿用大口径钢粒和硬质合金钻进时所用的可钻性等级来划分金刚石钻进的岩石性质,显然是不合理的。因此。

工艺·材料

GJ981100 电镀薄壁金刚石钻头性能的试验研究[刊,中]/王生福//建筑机械化.—1997,(4).—26～27试验研究了电镀薄壁金刚石钻头胎体与钢体间的结合强度。