地质钻探用金刚石取芯钻头简介
金刚石钻头的保径简介
嵌在钻头胎体的内外保径层内，金刚石的支撑使内外径的
磨耗比大大增加，从而达到保径的目的。
文章来源：金刚石钻头
电镀金刚石钻头
二、金刚石钻头主要保径分类
2，是金钻金刚石复合片钻头保径，这类钻头的保径通过
在钻头齿端和刚体面焊接高质量的合金条，由于合金条的
硬度比刚体高，刚体消耗达到合金条外径时，由于合金条
热压烧结金刚石钻头
三、总结
在地质勘探方面，还有极少数钻头有其自身独特的保 径方式，比如整体烧结钻头的整体保径和石油勘探钻头的
复合片保径等。无论保径方式如何，它们的目的只有一个，
就是钻进过程中通过较少内外径的消耗达到保径的目的，
这才能最大程度的保护钻具的磨损，较少钻探的成本。
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如何做好铁路混凝土抽芯钻探工程
的硬度高，是内外径的单位消耗减少，从而达到保径目的。
金刚石复合片钻头
二、金刚石钻头主要保径分类
3，是金钻热压烧结金刚石钻头保径，这类钻头是通过热 压烧结的方式，将金刚石孕镶在钻头胎体内部形成胎体， 这类钻头的保径的方式是在烧结过程中，将一定数量的金 刚石聚晶同时埋镶在胎体内部，而且对摆放的位置要求比 较高，耐磨度高的金刚石聚晶能非常有效地保护钻头在钻 进过程中缩径的问题。
第四讲：金刚石钻头的保径简介
课件时间：2016年01月10日
主要内容
金刚石钻头钻进过程 金刚石钻头主要保径分类 总结
一、金刚石钻头钻进过程
金刚石钻头在地质钻探过程中，随着钻进总量的增加，金刚石钻头的磨 损量也在逐渐增加，主要体现在钻头的端面工作层面和钻头胎体的内外径。如 果钻头没有保径，那么随着钻头的使用，钻头的工作面减少的同时，内外径也 将磨损。外径的磨损导致钻头外径减小，当达到外径和钻具的外径相当时，孔 壁将和钻具产生摩擦，只是钻具受损严重。内径的磨损则导致钻头内径的增大， 钻取的岩心外径增大，当达到和岩心钻具的内径相当时，岩心进入管内容易导 致卡管现象，致使钻进无法继续进行。
金刚石钻头
(5). 钻头铰刀: 为了大量生产之需要,其前端为钻头,后端为铰 刀,钻头直径与铰刀直径只差铰孔之裕留量,也有钻头于螺攻 丝混合使用,故又称为混合钻头. (6).深孔钻头:最早用于枪管及石包管之钻孔加工,又称为枪 管钻头。深孔钻头为一直槽型,在一圆管中切除四分之一强的 部份以产生刃口排屑 (7). 锥度钻头: 当加工模具进料口时,可使用锥度钻头. (8). 圆柱孔钻头: 我们称其为沉头铣刀,此种钻头前端有一直 径较小之部分称为道杆. (9).圆锥孔钻头: 为钻削圆锥孔之用,其前端角度有90°,60° 等各种,我们使用的倒角刀就是圆锥孔钻头的一种.
金刚石钻头的物理性质
1. 硬度 硬度是金刚石最重要的性能之一。金刚石的硬度极高, 莫氏硬度为 10级, 研磨硬度是刚玉的150倍，是石英的1 000倍。 2. 强度 金刚石具有极大的抗静压强度。天然金刚石的抗压强度大约8 600MPa，约为刚玉的3.5倍 , 硬质合金的1.5倍,钢的9倍。用于钻探的人 造金刚石一般要求强度达 500MPa以上。 3. 耐磨性 金刚石具有极高的耐磨性,是刚玉的90倍，硬质合金的40～200 倍 , 钢的2000 ～5000倍。用于钻探的人造金刚石聚晶体 一般要求与中 硬碳化硅砂轮的磨耗比在1∶30000以上。 4. 热稳定性 金刚石是热的良导体，它散热比硬质合金刃具快。金刚石容 易受到热损伤，虽然温度尚低于其燃烧温度，但金刚石的强度、耐磨性 已受到严重影响。所以钻进中必须充分冷却，防止发生金刚石微烧或烧 钻事故。
第二节 金刚石钻头的组成
金刚石钻头是以锋利、耐磨和能够自锐的天然金 刚石或人造金刚石为切削齿，在钻低钻压下即可获 得较高的钻速和钻头进尺，是石油钻井中广泛使用 的一种高效钻头。 1 按金刚石来源可分为天然金刚石钻头和人造金刚 石钻头 2 按功用可分为取心钻头和全面钻进钻头； 3 按镶嵌方式可分为表镶和孕镶两类； 4 按钻井方式则可分为转盘钻井和涡轮钻井用两 类。
金锐钻具——Φ132mm绳索取芯钻头
Φ132mm绳索取芯钻头一、产品介绍Φ132绳索取芯钻头属于金刚石复合片钻头系列产品，与金刚石内凹钻头（金刚石无芯钻头）、金刚石无芯钻头、金刚石刮刀钻头、金刚石扩孔钻头等属于同一系列产品。
二、产品规格型号三、产品优势金刚石复合片取芯钻头镶齿方式属于潜铸式钻钻头，是将金刚石PDC复合片通过高温银焊固定在钻头体的刀翼槽内，因其刀翼设计，复合片一般采用1304/1305复合片，针对F≤10以内岩层使用。
主要用于煤矿及地质勘探施工取芯使用，在我们所针对的煤矿行业，金刚石复合片取芯钻头被大量使用。
钻进比较松软的泥岩类岩层时，推荐使用金刚石复合片取芯钻头，因为这类钻头的耐磨性能突出，水口大，对于泥土层有比较好的进尺效率和工作时间。
金刚石钻头是矿物勘探行业中最常用的钻头。
因为它们的应用范围最广。
精心挑选的优质人造金刚石牌号分布在浸渍钻头的基体系列中。
的ZM矩阵层包含这些晶体分布均匀，镶嵌在金属粉末粘结。
我们的孕镶钻头的基体设计为在磨损时将新金刚石暴露在钻头切削面上。
由于此动作，快速穿透率保持不变。
C6，C9、C12系列我们的浸渍钻头制造，以提供最佳的渗透速度和钻头寿命，这是必需的。
将金刚石钻探成本降低到最低限度。
可用的尺寸如下：AQ，BQ，NQ，HQ，PQ / AQTK，BQTK，BQ3，NQ2，NQ3，NQTT，HQ3，HQTT，PQ3，PQTTT2系列：T246，T256，T266，T276，T286，T2101 T6系列：T676，T686，T6101，T6116，T6131T系列：T36，T46，T56，T66，T76，T86四、注意事项1、正常作业时，严禁突然反转改变运行方向，以防止复合片钻头脱落；2、在正常作业时，空压机主风路不能有漏气现象，要保证足够的风量与风压，以延长金刚石复合片钻头的使用时间；3、新复合片钻头第一次使用时、要低速磨合半个小时，再逐步正常使用；4、在地质恶劣的环境中运行，要降低轴压和转速，防止钻头断裂；5、在正常的钻孔作业时，若中途须更换钻头，要严格检查孔内是否有杂物，须保证孔内干净方可使用新的复合片钻头；6、新复合片钻头第一次使用时，要注意打孔部位的清洁，防止有杂物影响正常的使用；7、在正常的钻孔作业时，若中途须更换钻头，要严格检查孔内是否有杂物，须保证孔内干净方可使用新的复合片钻头；8、严禁使用弯曲的钻杆，以避免钻头因受力不均而加速钻头的损坏，影响正常的使用时间。
地质钻探金刚石钻头结构参数
地质钻探金刚石钻头结构参数
地质钻探金刚石钻头的结构参数包括以下几个方面：
1. 钻头体：金刚石钻头的制作要求严格，一般用中碳钢加工而成。
双管钻头的钻头体较长，一般为115mm，壁较薄，上端有内螺纹与扩孔器相连接。
单管钻头的钻头体较短，一般为75mm，壁较厚、上端车有外螺纹与扩孔器相连接。
2. 金刚石含量：含量是根据钻头结构、直径及所钻岩石性质而确定的。
钻头直径大，克取岩石面积大，则所需金刚石数量多；反之，则少些。
同径同结构钻头，钻进强研磨性地层时，金刚石含量应大些，以减少单粒金刚石负担，维持钻头较长工作时间。
钻进研磨性小的岩层，金刚石含量应小些，以利于出刃。
一般同径孕镶金刚石钻头的金刚石含量比同径表镶钻头稍多。
如需获取更具体的信息，建议咨询地质学专家或查阅相关文献资料。
分析金刚石钻头的结构及特点
金刚石钻头的结构及特点长沙清泉钻机有限公司为您详细解析分析金刚石钻头的结构及特点1、总体结构金刚石材料钻头属一体式钻头，整个钻头无活动部件，主要有钻头体，冠部，水力结构（包括水眼或喷嘴、水槽亦称流道，排屑槽），保径、切削刃（齿）五部分金刚石钻头的冠部是钻头切削岩石的工作部分，其表面（工作面）镶装有金刚石材料切削齿，并布置有水力结构，其侧面为保径部分（镶装保径齿）它和钻头体相连，由碳化钨胎体或钢质材料制成。
钻头体是钢质材料体，上部是丝扣和钻柱相连接，其下部与冠部胎体连结在一起（钢质的冠部则与钻头体成为一个整体）。
金刚石材料钻头的水力结构分为两类。
一类用于天然金刚石钻头和TSP钻头，这类钻头的钻井液从中心水孔流出，经钻头表面水槽分散到钻头工作面各处冷却、清洗、润滑切削齿，最后携带岩屑从侧面水槽及排屑槽流入环形空间。
另一类用于PDC钻头，这类钻头的钻井液从水眼中流出，经过各种分流元件分散到钻头工作面各处冷却、清洗、润滑切削齿。
PDC 钻头的水眼位置和数量根据钻头结构而定。
金刚石材料的保径部分在钻进时起到扶正钻头、保证井径不致缩小的作用，采用在钻头侧面镶装金刚石的方法达到保径目的。
2、金刚石材料钻头的切削齿材料金刚石钻头切削齿材料分为天然金刚石和人造金刚石两大类。
金刚石为碳的结晶体，晶体结构为正四面体，碳原子之间以共价键相连，结构非常稳定，典型的品形有立方体、八面体和十二面体等。
金刚石是人类目前所知材料中最硬、抗压强度最强、抗磨损能力最高的材料，因此它是作为钻头切削刃最理想的材料。
但是，金刚石作为钻头切削刃材料也存在较大的弱点。
第一，它的脆性较大，遇到冲击载荷会引起破裂。
第二，它的热稳定性较差，在高温下金刚石燃烧变为二氧化碳和一氧化碳（碳化），在空气中约在455～860℃之间，金刚石就要出现石墨化燃烧；在惰性或还原性气体中不会氧化，但在约1430℃时，金刚石晶体会突然爆裂而变成石墨。
因此金刚石钻头的设计、制造和使用中须避免金刚石材料经受高的冲击载荷并保证金刚石切削齿的及时冷却。
石油钻井 钻头介绍
二、刮刀钻头
2、刮刀钻头的正确使用
刮刀钻头适用于软地层和粘软地层。钻进时需要适当控 制钻压与转速，注意防斜、防蹩、防止刀翼断裂。由于刮 刀钻头在软地层中的机械钻速较快，岩屑量较大，宜采用 大排量钻进，充分清洗井底和冷却钻头。刮刀钻头钻进时 ，刀翼外侧线速度较高，磨损速度较快，钻头容易磨损成 锥形，此时要特别注意防斜和防止井径缩小。
刮刀片又称刀翼，是刮刀钻头主要工作部 件
2、刮刀钻头工作原理
二、刮刀钻头
刮刀钻头以切削方式破碎岩 石。刮刀钻头在软的塑性地层工 作时，其切削过程类似于刀具切 削软金属。刀片在钻压的作用下 吃入地层，与此同时刀刃前面的 岩石在扭转力的作用下不断产生 塑性流动，井底岩石被层层剥起 。
二、刮刀钻头
刮刀钻头钻进脆性较大的地层时，破碎岩石的过程则分为碰撞 、压碎及小剪切和大剪切三个阶段：
四、金刚石钻头
金刚石钻头是指靠镶嵌在钻头胎体上的金刚石颗粒破 碎岩石的钻头。金刚石是目前人类所知材料中硬度最大、 耐磨性最高的材料，因此金刚石钻头用于硬的、高研磨性 地层，可获得比较高的钻头进尺。虽然金刚石比较昂贵， 但金刚石钻头耐磨损，单只钻头进尺高，在当今的石油钻 井仍有较强的竞争力。目前，金刚石钻头在普通的旋转钻 井以及涡轮钻井和取芯作业中都得到了广泛的使用。
三、牙轮钻头
第二位数字表示所钻地层再细分为1，2，3，4四个硬度等级。 第三位数字表示钻头的结构特征： 1- 无密封滚动轴承； 2- T型外排齿保径； 3- 规径上有镶齿保径； 4- 密封滚动轴承； 5- 密封滚动轴承，规径上有镶齿保径； 6- 密封滑动轴承； 7- 密封滑动轴承，规径上有镶齿保径； 8- 定向井造斜钻头； 9- 其它。
三、牙轮钻头
据所钻地层性质的不同，国产牙轮钻头又分为七种不同类型， 按适用地层从软到硬的次序分别用数字（或字母）1（JR）、2（ R）、3（ZR）、4（Z）、5（ZY）、6（Y）、7（JY）表示， 其意义如下：
地质钻探用金刚石取芯钻头简介
三、取芯钻头规格
在我国地质钻探作业中，常用的国标口径的金刚石取芯钻头 口径为： 75mm、91mm、110mm、130mm、150mm、170mm。
文章来源：
四、市场价格
对于金刚石取芯钻头的价格，随着制作工艺的改善，钻头的 成本有所下降，售价也是在逐步的下调，以金钻110钻头为 例，03年的售价高达430元，现今最新价格在360元左右。而 且工艺的改进使得现在钻头的质量较以前有大幅度的提升， 钻探效率明显增强，成本逐步在下降。
第一讲 地质钻探用金刚石取芯钻头简介
前言
地质钻探的钻进工具我们称为钻具，钻具由钻杆、 变径接手、岩心管和金刚石取芯钻头组成，今天我们简 单介绍一下金刚石取芯钻头的规格型号及其应用。
主要内容：
一、取芯钻头分类 二、取芯钻头选择原则 三、取芯钻头规格 四、市场价格
一、取芯钻头分类
在地质钻探中，取芯钻头分为 1，金刚石钻头 2，金刚石复合片钻头 3，金刚石绳索钻头
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2，钻进比较坚硬的岩石地层时，我们推荐使用电镀金 刚石取芯钻头，这类钻头由于制作工艺的原因，进尺 效率异常突出，破岩能力极强，在岩层中钻进的效率 远超复合片钻头。
3，我们需要钻进300米以上孔深时，这时候，金刚石绳 索取芯钻头就非常适合了，因为孔深的增加，对于岩心的 提取是非常重要的，绳索钻具的不需要提钻的特点极大的 缩短了上下钻具的时间，是深孔钻的成本极大降低。
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二、取芯钻头选择原则
根据不同的钻探任务，我们必须选择合适的钻头，目的就 是提高钻探的钻进效率和缩小钻探的综合成本。 1，钻进比较松软的泥岩类岩层时，我们推荐使用金刚石 复合片钻头，因为这类钻头的耐磨性能突出，水口大，对 于泥土层有比较好的进尺效率和工作时间。
科钻一井-金刚石取心钻头
金刚石取心钻头
金刚石钻头在科钻一井使用中遇到的难题是： 金刚石钻头在科钻一井使用中遇到的难题是： 岩石坚硬研磨性强，钻头克取岩石困难，钻进效率低， ① 岩石坚硬研磨性强，钻头克取岩石困难，钻进效率低， 胎体的保径效果不理想，钻头寿命短。 胎体的保径效果不理想，钻头寿命短。 承受液动锤的冲击载荷，要求钻头胎体强度高、 ② 承受液动锤的冲击载荷，要求钻头胎体强度高、金刚石 质量高和胎体对金刚石把持力强。 质量高和胎体对金刚石把持力强。 外径为157mm 内径为96mm 高为240mm 制造困难。 157mm、 96mm、 240mm， ③外径为157mm、内径为96mm、高为240mm，制造困难。 以往制造地质勘探取心钻头的工艺只局限于小口径（ ④以往制造地质勘探取心钻头的工艺只局限于小口径（91mm 以下） 设计新结构和研究制造工艺。 以下） ，设计新结构和研究制造工艺。 所钻遇的岩层超过50 为片麻岩，属于强致斜地层， 50％ ⑤所钻遇的岩层超过50％为片麻岩，属于强致斜地层，需要 钻头具有好的稳定性和防斜性能。 钻头具有好的稳定性和防斜性能。
二次成型镶嵌金刚石钻头
• 热压法制造工作层镶嵌块 • 无压浸渍法制造保径规 • 中温钎焊法将镶嵌块焊接在钻头体上
• 聚晶耐磨 • 天然金刚石高强度 • 卡邦金刚石高硬度
金刚石
• 采用高品级的SDA１００ ＋ 人造金刚石 （英国DE BEERS 公司标准） • 这种金刚石磨损到一定时候会发生微破裂， 金刚石可以保持较长时间的、较好的锋利 性能， 而不会因为磨损而变钝， 有利于提 高钻进速度和提高钻头使用寿命。
• 螺杆马达液动锤金刚石提钻取心钻进技术体系， 螺杆马达（C５ LZ 螺杆马达液动锤金刚石提钻取心钻进技术体系， 螺杆马达（ LZ１２０ 的理论转速为１２８ ９５ × ７ 和４ LZ１２０ × ７） 的理论转速为１２８ ～ ３８ 工作扭矩可达２１３７ ０r／min ， 工作扭矩可达２１３７ N · m 。 • 但在使用中， 由于受到各种条件的限制， 螺杆马达的实际转速不超 但在使用中， 由于受到各种条件的限制， ２００r 多数情况下为１７６ １８９r 过２００r／min ， 多数情况下为１７６ ～ １８９r／min ， １５ 钻头的外圆周线速度约１ ７mm 钻头的外圆周线速度约１.５m／ s ， 为孕镶金刚石钻头钻进 所要求的线速度（ 的下限值。 所要求的线速度（１.５ ～ ３m／s） 的下限值。 • 采用液动锤钻进对钻压的要求也随之降低， 通常的钻压范围为１ 采用液动锤钻进对钻压的要求也随之降低， 通常的钻压范围为１ ３５kN 但对钻头的耐冲击性能提出了较高的要求， ０ ～ ３５kN ， 但对钻头的耐冲击性能提出了较高的要求， 较大 的冲击力对金刚石钻头产生不利的影响， 的冲击力对金刚石钻头产生不利的影响， 曾出现多个钻头的胎块崩 甚至整块胎块脱落现象， 对电镀钻头的影响尤其明显。 落， 甚至整块胎块脱落现象， 对电镀钻头的影响尤其明显。
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三、取芯钻头规格
在我国地质钻探作业中，常用的国标口径的金刚石取芯钻头 口径为： 75mm、91mm、110mm、130mm、150mm、170mm。
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四、市场价格
对于金刚石取芯钻头的价格，随着制作工艺的改善，钻头的 成本有所下降，售价也是在逐步的下调，以金钻110钻头为 例，03年的售价高达430元，现今最新价格在360元左右。而 且工艺的改进使得现在钻头的质量较以前有大幅度的提升， 钻探效率明显增强，成本逐步在下降。
3，金刚石绳索钻头
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二、取芯钻头选择原则
根据不同的钻探任务，我们必须选择合适的钻头，目的就 是提高钻探的钻进效率和缩小钻探的综合成本。 1，钻进比较松软的泥岩类岩层时，我们推荐使用金刚石 复合片钻头，因为这类钻头的耐磨性能突出，水口大，对 于泥土层有比较好的进尺效率和工作时间。
总结
金刚石取芯钻头在市场应用范围有进一步扩大趋势，随着市 场竞争越来越激烈，其价格也将出现下滑。
谢谢大家！
第一讲 地质钻探用金刚石取芯钻头简介
前言
地质钻探的钻进工具我们称为钻具，钻具由钻杆、
变径接手、岩心管和金刚石取芯钻头组成，今天我们简
单介绍一下金刚石取芯钻头的规格型号及其应用。
主要内容：
一、取芯钻头分类二、取芯钻源自选择原则三、取芯钻头规格 四、市场价格
一、取芯钻头分类
在地质钻探中，取芯钻头分为
1，金刚石钻头 2，金刚石复合片钻头
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2，钻进比较坚硬的岩石地层时，我们推荐使用电镀金 刚石取芯钻头，这类钻头由于制作工艺的原因，进尺 效率异常突出，破岩能力极强，在岩层中钻进的效率 远超复合片钻头。
3，我们需要钻进300米以上孔深时，这时候，金刚石绳 索取芯钻头就非常适合了，因为孔深的增加，对于岩心的 提取是非常重要的，绳索钻具的不需要提钻的特点极大的 缩短了上下钻具的时间，是深孔钻的成本极大降低。