国家精品课程：岩土钻掘工程学第4章——回转钻进用钻头
合集下载
【采矿课件】岩土钻掘工程学
人生太短，聪明太晚(5)
• 记住！ • 给活人送一朵鲜花，强过给死人送贵重的花圈， 每个人的生命都有尽头，许多人经常在生命即将 结束时，才发现自己还有很多事没有做，有许多 话来不及说，这实在是人生最大的遗憾。 • 别让自己徒留「为时已晚」的空余恨。逝者不可 追，来者犹未卜，最珍贵、最需要实时掌握的 「当下」，往往在这两者蹉跎间，转眼错失。
成功人生的十堂课
人生成功第1课
• 做一个终生学习的人，离开学校并不意味着学习就结束了。 学习可以成为一种生活方式，帮助你发挥最大的潜能。 我们从未停止学习，总会有新的，有趣的东西等待我们去发现。
学习新的技能可能让人感到有一点恐惧，但每当我们在个人学习 上停滞不前时，我们都需要去学习新的东西。
积极地寻求支援和建议，突破停滞期。 参加一些培训，进修，夜校－任何新的兴趣都将会有助于发展你 的优势。 多看，多听，让你的头脑保持活跃。活到老，学到老。
人生成功第2课
• 令自己感到沮丧的秘诀就是用空闲时间 去烦恼自己是否快乐。所以不要费事去想 它！摩拳擦掌干起来吧。你将热血沸腾， 你会头脑清醒。很快，在你身体中的这种 高涨的积极人生观将把烦恼从你的头脑中 赶出去。
行动起来，忙碌起来。这是世界上最 便宜的一种药，也是最好的一种。
人生成功第3课
• 在困境中寻找成功的希望 逆境是一所最好的学校。每一次失败，每一次打击，每一次损失， 都蕴育着成功的萌芽，都教会我在下一次有更出色的表现。我再也不 会逃避现实，也不会拒绝从以往的错误中获取经验，我不再因此而促 成自己的失败。因为我知道，宝玉不经磨砺就不能发光，没有，我也 不能完善自我。 现在我知道，灵魂倍受煎熬的时刻，也正是生命中最多选择与机 会的时刻。任何事情的成败取决于我在寻求帮助时是抬起头还是低下 头。无论何时，当我被可怕的失败击倒，在最初的阵痛过去之后，我 都要想方设法将苦难变成好事。伟大的机遇就在这一刻闪现－这苦涩 的根必将迎来满园芬芳！ • 我将一直在困境中寻找成功的希望。
第四章冲击及冲击回转钻进
工程钻探学课件
第二节、冲击回转钻进 二、冲击回转钻进用的钻头 2、液动冲击回转钻进用钻头 ① 取心式硬合金钻头
长片状肋骨式硬合金钻头: 钻头内肋骨与钢体成一体。外肋骨 厚4mm，外出刃1.5mm，内出刃 1mm，底出刃5mm，冲击刃角110º。 适用于采用大冲击功、低频率液动 冲击器钻进中硬岩石。
工程钻探学课件
第二节、冲击回转钻进 二、冲击回转钻进用的钻头 1、冲击回转钻进用钻头的特点 1) 冲击回转钻进时钻头刚体承受冲击荷载、轴向静载和扭矩，刚 体材料强度要高于普通钻头——40Cr、45CrNi合金钢； 2) 取心冲击钻头壁厚较普通取心钻头厚，一般壁厚10~20mm， 钻头体长度较长(140mm)；而气动冲击回转钻头壁厚更大或多采 用全面钻进型式； 3) 钻头体的外形多呈多边形，以增大通水、通气面积； 4) 为使钻头切削具承受大冲载，多采用YGl5或粗粒YG11C硬质 合金切削具，多采用圆柱状、八角状和球齿形状。 5) 切削具的出刃形式多为平底形，且出刃量较大。
工程钻探学课件
潜孔锤钻凿水井
第二节、冲击回转钻进
一、冲击器 冲击器种类繁多。目前根据所采用的动力不同分为：
(1)液动冲击器：采用高压水或泥浆做为动力介质； (2）风动冲击器：又称风动“潜孔锤”，用压缩空气做 为动力介质； (3）机械作用式冲击器：利用某种机械运动，使冲锤上 下运动而产生冲击力。
在地质勘探中常用液动冲击器；大口径工程施工钻进与水 井钻进，一般使用风动冲击器。
1一外壳； 2一活阀座垫圈； 3一阀簧； 4一活阀； 5一冲锤活塞； 6一锤簧； 7一铁砧； 8一缓冲垫圈
正作用液动冲击 器工作原理图
第二节、冲击回转钻进 一、冲击器 1、液动冲击器
工程钻探学课件
冲击器及钻头
第二节、冲击回转钻进 二、冲击回转钻进用的钻头 2、液动冲击回转钻进用钻头 ① 取心式硬合金钻头
长片状肋骨式硬合金钻头: 钻头内肋骨与钢体成一体。外肋骨 厚4mm，外出刃1.5mm，内出刃 1mm，底出刃5mm，冲击刃角110º。 适用于采用大冲击功、低频率液动 冲击器钻进中硬岩石。
工程钻探学课件
第二节、冲击回转钻进 二、冲击回转钻进用的钻头 1、冲击回转钻进用钻头的特点 1) 冲击回转钻进时钻头刚体承受冲击荷载、轴向静载和扭矩，刚 体材料强度要高于普通钻头——40Cr、45CrNi合金钢； 2) 取心冲击钻头壁厚较普通取心钻头厚，一般壁厚10~20mm， 钻头体长度较长(140mm)；而气动冲击回转钻头壁厚更大或多采 用全面钻进型式； 3) 钻头体的外形多呈多边形，以增大通水、通气面积； 4) 为使钻头切削具承受大冲载，多采用YGl5或粗粒YG11C硬质 合金切削具，多采用圆柱状、八角状和球齿形状。 5) 切削具的出刃形式多为平底形，且出刃量较大。
工程钻探学课件
潜孔锤钻凿水井
第二节、冲击回转钻进
一、冲击器 冲击器种类繁多。目前根据所采用的动力不同分为：
(1)液动冲击器：采用高压水或泥浆做为动力介质； (2）风动冲击器：又称风动“潜孔锤”，用压缩空气做 为动力介质； (3）机械作用式冲击器：利用某种机械运动，使冲锤上 下运动而产生冲击力。
在地质勘探中常用液动冲击器；大口径工程施工钻进与水 井钻进，一般使用风动冲击器。
1一外壳； 2一活阀座垫圈； 3一阀簧； 4一活阀； 5一冲锤活塞； 6一锤簧； 7一铁砧； 8一缓冲垫圈
正作用液动冲击 器工作原理图
第二节、冲击回转钻进 一、冲击器 1、液动冲击器
工程钻探学课件
冲击器及钻头
《岩土钻掘工程学》课程试题库1及答案共享
《岩土钻掘工程学》课程试题库1参考答案试题库2（钻井液）一. 判断题（请选择正确的观点或方案）1.减压钻进时，钻杆柱的受力状态：A.上部钻杆柱受拉，下部钻杆柱受压；B.上部钻杆柱受压，下部钻杆柱受拉；C.全部钻杆柱受压；D.全部钻杆柱受拉。
2.轴向力等于零处称为钻杆柱的中和点。
钻杆柱中和点处的应力状态是：A.纯扭；B.压扭；C.拉扭。
3.钻杆柱各个截面受扭矩作用都产生剪应力。
其中扭矩最大处在：A.孔口处；B.在孔底处。
4.用硬质合金钻头回转钻进中硬及中硬以下岩石时，A.应以高转速为主；B.应以高钻压为主。
5.硬质合金切削具在孔底磨损的实际状况：6.钻进过程中切削具处于表面破碎状态的条件是：A.σ ＞σ0 ，其中σ—切削具上作用的比压，σ0—岩石的压入硬度；B.σ ＜σ0 ，其中σ—切削具上作用的比压，σ0—岩石的压入硬度。
7.取心式硬质合金钻头的切削具底出刃设计成阶梯式，其主要目的是：A.增加自由面——体积破碎；B.利于排除岩粉；C.增大比压。
8.金刚石钻进时，孔底碎岩效果主要取决于钻头自磨出刃(自锐)状态的是：A.表镶金刚石钻头；B.孕镶金刚石钻头。
9.用孕镶金刚石钻头回转钻进坚硬致密岩层时，A.应选用硬胎体；B.应选用软胎体。
10.金刚石钻头的水路设计原则是：A.孕镶金刚石钻头加工小水口、多水口；B.表镶金刚石钻头加工小水口、多水口。
11.在钻压基本不变的条件下，那种钻头将表现出机械钻速逐渐下降：A.针状硬质合金自磨式钻头；B.磨锐式硬质合金钻头；C.表镶金刚石钻头；D.孕镶金刚石钻头。
12.为保证好的钻进效果，钢粒钻头的唇面硬度应：A.大于钢粒的硬度；B.等于钢粒的硬度；C.小于钢粒的硬度。
13.牙轮钻头的孔底碎岩过程中，牙轮的自转是：A.ωb；B.ωc。
15.牙轮钻头破碎岩石时，造成钻头对地层产生冲击、压碎作用主要靠：A.牙轮牙齿与孔底单齿、双齿交替接触；B.牙轮的超顶、复锥和移轴结构。
岩土钻掘工程学第5章-回转钻进工艺
回转钻进工艺的历史与发展
01
回转钻进工艺起源于19世纪中叶 ，随着工业技术的发展和市场需 求的变化，回转钻进工艺不断得 到改进和完善。
02
现代回转钻进工艺已经实现了自 动化、智能化和信息化，提高了 钻进的效率和精度，为岩土工程 的发展提供了有力支持。
02
回转钻进工艺原理
回转钻进工艺的基本原理
回转钻进工艺是通过钻机的回转运动 ，带动钻杆和钻头连续旋转，利用钻 头切削牙齿的旋转切削作用，破碎岩 石，实现钻孔的目的。
要点二
详细描述
在某油田区块，采用回转钻进工艺进行石油天然气勘探。 通过先进的钻井技术和设备，成功地钻穿了复杂的地质构 造，发现了高产油层。这为该地区的能源开发提供了有力 支持，促进了当地经济发展。
THANK YOU
感谢聆听
岩土钻掘工程学第5章-回转钻 进工艺
目
CONTENCT
录
• 回转钻进工艺概述 • 回转钻进工艺原理 • 回转钻进工艺流程 • 回转钻进工艺应用 • 回转钻进工艺的挑战与解决方案 • 回转钻进工艺案例分析
01
回转钻进工艺概述
定义与特点
定义
回转钻进工艺是一种利用钻头旋转切削岩土，并通过钻杆将切削 下来的岩土带出孔外的钻进方法。
详细描述
钻孔质量问题通常是由于钻具磨损、钻压和转速控制不当、钻孔结构不合理等原因引起的。为了解决这一问题， 需要定期检查钻具，确保其完好无损；合理选择和控制钻压和转速，避免过大的磨损和失稳；优化钻孔结构，采 取相应措施提高钻孔质量。
钻具磨损与预防措施
总结词
钻具磨损是回转钻进工艺中的另一个重 要问题，它会影响到钻孔质量和施工效 率。
例如，在地热能开发中，通过回转钻进工艺钻取地热井，将地热能转化为热能或电能；在矿产资源勘 探中，通过回转钻进工艺获取岩心样本，进行矿产资源的评估和开发。
《岩土钻掘工程学》课件
地下水开发目的： 满足人类生活、 生产用水需求
地下水开发方法： 钻井、抽水、监 测等
地下水开发实例 ：某地地下水开 发项目
地下水开发效果 ：提高地下水供 应能力，改善水 质，减少污染
矿产资源开发实例
矿产资源类型：煤炭、铁矿、铜 矿等
钻掘工程技术：钻探技术、采矿 技术、运输技术等
添加标题
添加标题
添加标题
土的渗透性：土中水通过的能力
土的压缩性：土在外力作用下体积 减小的特性
土的抗剪强度：土抵抗剪切破坏的 能力
土的力学性质
土的强度：抗压强度、抗剪强度、抗拉强度等 土的变形：压缩变形、剪切变形、拉伸变形等 土的渗透性：水在土中的渗透速度、渗透系数等 土的抗冻性：土在低温环境下的抗冻性能、抗冻系数等
01
01
岩土钻掘工程施工技术
岩土钻掘施工方法
钻孔：使用钻机进行钻孔，包 括钻头、钻杆、钻具等
钻孔液：使用钻孔液进行冷却、 润滑、清洗等
取芯：使用取芯器进行取芯， 包括取芯器、取芯管等
岩土钻掘施工技术：包括钻孔、 钻孔液、取芯等步骤，以及钻 孔液的配比、钻具的选择等
钻孔施工过程控制
钻孔设备选择：根据工程地质条 件和钻孔深度选择合适的钻孔设 备
岩石的力学性质
岩石的强度： 抗压、抗拉、
抗剪等
岩石的变形： 弹性、塑性、
脆性等
岩石的稳定 性：抗滑移、
抗倾覆等
岩石的渗透 性：水、气 等流体的渗
透能力
岩石的抗腐 蚀性：抵抗 酸、碱等化 学物质的侵
蚀能力
岩石的物理 性质：密度、 孔隙率、吸
水性等
土的物理性质
土的密度：单位体积内土的质量
土的含水量：土中水的质量与干土 质量的比值 土的孔隙率：土中孔隙体积与土总 体积的比值
第四章 冲击及冲击回转钻进
5) 切削具的出刃形式多为平底形，且出刃量较大。
工程钻探学课件
第二节、冲击回转钻进
二、冲击回转钻进用的钻头
2、液动冲击回转钻进用钻头 ① 取心式硬合金钻头 普通大八角硬合金钻头 可带肋骨或不带肋骨。肋骨厚3mm 以增大通水面积，合金采用 10×10×16mm大八角柱八粒，内、 外出刃3mm，底出刃5mm，刃尖角
4) 钻头是以自由落体方式冲击岩石的。冲击钻头利用高的
冲击速度产生很大的冲击力，能有效破碎坚硬岩石。
工程钻探学课件
第一节、钢丝绳冲击钻进 一、钢丝绳冲击钻进的特点： 冲击钻进，总的来说是一种钻进速度低的老方法。它利用 钻具自由落体式进行钻进，因而只能钻进垂直的钻孔；与 现代先进钻进方法相比，钻进效率较低。因此，冲击钻进
（2）的中心通道而流人孔底，作经常性冷却钻头及吹粉，
②作为动力的主气流则沿缸壳(12）中的气槽，进人活塞 （冲锤）的中间环腔，并经缸壳上的下气槽进入锤下气室， 推动活塞上行。
工程钻探学课件
第二节、冲击回转钻进
一、冲击器
2、风动冲击器 ③在活塞上行中，当下段活塞封闭下气槽的入口后，就停 止向下气室进气，但锤下气室内的压气便膨胀井在惯性作用 下继续推动活塞上升。
冲击器钻进中硬岩石。
工程钻探学课件
第二节、冲击回转钻进
二、冲击回转钻进用的钻头
2、液动冲击回转钻进用钻头 ① 取心式硬合金钻头
工程钻探学课件
第二节、冲击回转钻进
二、冲击回转钻进用的钻头
2、液动冲击回转钻进用钻头 ②金刚石钻头 (1）现在金刚石冲击回转钻进方法仍以回转作用为主，冲击 为辅，所以选择钻头类型时，表镶或孕镶钻头都可以用；
2、风动冲击器 ⑥在活塞上行的过程中，当活塞的尾端离开轴承环(19）时， 活塞下气室中的膨胀气体经钻头中心孔排于孔底， ⑦当活塞下行至离开配气机构的尾管后，锤上气室的气体
《回转钻进用钻头》课件
3 钻井深度
钻井深度也会影响钻头的 选择，因为不同的深度可 能需要不同类型的钻头。
4 钻头适应性
钻头的适应性很重要，它钻进效率和寿命，减 少钻井事故的风险。
钻头的操作技巧
1
钻头运转参数调整
根据地质情况和钻井需求调整钻头运转
钻头容水量掌握
钻头齿刃
齿刃的设计和材料将直接影响钻头的钻进效率 和寿命。
钻头头部形状
钻头的头部形状会影响钻孔直径和稳定性，如 圆形、平底圆形和凹凸圆形。
钻头涂层材料
一些钻头涂层可以提供更好的耐磨性和热稳定 性，如碳化钨涂层。
钻头的选择要素
1 地质情况
2 钻井方式
不同地质条件需要不同类 型的钻头，如硬岩和软土。
不同的钻井方式可能需要 特定类型的钻头，如旋转 钻进和冲击钻进。
注意事项
停钻时的保护
在停止钻进时应保护好钻头， 避免受到损坏。
钻杆与钻头的安装
正确安装钻杆和钻头可以确保 钻进作业的顺利进行。
钻井液的喷射方式
喷射钻井液的方式应合理，以 确保钻头的冷却和清洗。
结束语
通过掌握回转钻进用钻头的知识和技巧，我们可以提高钻井效率，确保钻井作业的顺利进行。
2
参数，如转速和扭矩。
控制钻头的容水量，确保钻井过程中的
冷却、清洗和润滑。
3
钻井液性质管理
维护好钻井液的性质，包括密度、黏度
钻头维护保养
4
和酸碱度等。
及时清洗和维护钻头，延长钻头寿命和 性能。
钻头的维修与更换
钻头在长时间使用后会磨损或损坏，需要定期维修和更换。保持钻头的良好 状态可以确保钻井作业的安全和效率。
《回转钻进用钻头》PPT 课件
国家精品课程：岩土钻掘工程学第2章——钻具与钻塔
2019/1/27 中国地质大学(武汉)勘察与基础工程系
第二章
钻具与钻塔
国家精品课程
岩土钻掘工程学
§3. 套管柱（通常自下而上设计钻孔结构）
钻孔由开孔至终孔，各孔段的深度和口径的变化情况。 开孔前根据以下资料来设计钻孔结构：
(1) 所钻岩石的物理-力学性质，硬度、稳定性和水敏性等；
(2) (3) 拟用的钻进方法，钻探工具和孔内测量仪器的外径尺寸；
2019/1/27
中国地质大学(武汉)勘察与基础工程系
第二章
钻具与钻塔
国家精品课程
岩土钻掘工程学
§2.钻杆柱的工况
钻进时，由于钻杆柱自身的偏心和自重失稳而产生的某 些弯曲，造成钻杆柱有一定的质量偏离回转中心。产生 的离心力，更促使钻杆柱弯曲。 钻柱上还有由自重、钻机给进力及摩擦力合成的纵向压 力。在离心力、纵向压力和扭矩的联合作用下，钻柱轴 线一般呈变节距的空间螺旋弯曲曲线形状。 弯曲程度取决于这三种力的大小。弯曲的钻杆柱轴线在 孔底螺距最小 ，往上逐渐加大。
第二章
钻具与钻塔
国家精品课程
岩土钻工程学
钻具一般是指钻头以上，水接头以下的全部钢管 柱，由岩心管、异径接头、取粉管、扶正器、钻 铤、钻杆和主动钻杆等组成。 钻杆是钻具组成中的主要成员，多根钻杆借助接 头连接成相当于孔深长度的钻杆柱。 钻塔的主要任务是升降钻具和套管。钻塔的高度 应与钻杆立根的长度相匹配。
2019/1/27 中国地质大学(武汉)勘察与基础工程系
第二章
钻具与钻塔
国家精品课程
岩土钻掘工程学
我们把钻杆柱中心线和钻孔的轴线相交两点间的一段纵向 长度称为半波长，可根据萨尔基索夫的理论计算。 （1）钻杆柱围绕自身弯曲轴线旋转（自转）。钻杆在整个圆 （2）钻杆柱围绕钻孔轴线旋转并沿着孔壁滑动（公转）。钻 （3）钻杆柱围绕钻孔轴线旋转，但不是沿着孔壁滑动而是沿 着孔壁反向滚动（公转与自转的结合），钻杆柱同时围绕 自身轴线和钻孔轴线旋转。其磨损均匀，也受到交变弯曲 应力作用，但循环次数比第一种形式低得多。
第二章
钻具与钻塔
国家精品课程
岩土钻掘工程学
§3. 套管柱（通常自下而上设计钻孔结构）
钻孔由开孔至终孔，各孔段的深度和口径的变化情况。 开孔前根据以下资料来设计钻孔结构：
(1) 所钻岩石的物理-力学性质，硬度、稳定性和水敏性等；
(2) (3) 拟用的钻进方法，钻探工具和孔内测量仪器的外径尺寸；
2019/1/27
中国地质大学(武汉)勘察与基础工程系
第二章
钻具与钻塔
国家精品课程
岩土钻掘工程学
§2.钻杆柱的工况
钻进时，由于钻杆柱自身的偏心和自重失稳而产生的某 些弯曲，造成钻杆柱有一定的质量偏离回转中心。产生 的离心力，更促使钻杆柱弯曲。 钻柱上还有由自重、钻机给进力及摩擦力合成的纵向压 力。在离心力、纵向压力和扭矩的联合作用下，钻柱轴 线一般呈变节距的空间螺旋弯曲曲线形状。 弯曲程度取决于这三种力的大小。弯曲的钻杆柱轴线在 孔底螺距最小 ，往上逐渐加大。
第二章
钻具与钻塔
国家精品课程
岩土钻工程学
钻具一般是指钻头以上，水接头以下的全部钢管 柱，由岩心管、异径接头、取粉管、扶正器、钻 铤、钻杆和主动钻杆等组成。 钻杆是钻具组成中的主要成员，多根钻杆借助接 头连接成相当于孔深长度的钻杆柱。 钻塔的主要任务是升降钻具和套管。钻塔的高度 应与钻杆立根的长度相匹配。
2019/1/27 中国地质大学(武汉)勘察与基础工程系
第二章
钻具与钻塔
国家精品课程
岩土钻掘工程学
我们把钻杆柱中心线和钻孔的轴线相交两点间的一段纵向 长度称为半波长，可根据萨尔基索夫的理论计算。 （1）钻杆柱围绕自身弯曲轴线旋转（自转）。钻杆在整个圆 （2）钻杆柱围绕钻孔轴线旋转并沿着孔壁滑动（公转）。钻 （3）钻杆柱围绕钻孔轴线旋转，但不是沿着孔壁滑动而是沿 着孔壁反向滚动（公转与自转的结合），钻杆柱同时围绕 自身轴线和钻孔轴线旋转。其磨损均匀，也受到交变弯曲 应力作用，但循环次数比第一种形式低得多。
《岩土钻掘工程学》课程教学大纲
《岩土钻掘工程学》课程教学大纲（2013年修订，58学时）该课程是一门实践性非常强的主干专业本课程。
因此，该课程教学分三大部分：课堂（理论）教学46学时、伴随课堂教学的实验教学12学时、实训教学（课堂教学前的教学实习3周、课堂教学后的生产实习7周，课外执行）。
本大纲主要针对课堂教学和实验教学部分。
一、课程的性质与任务1、性质：专业课2、目的和任务：本课程主要讲述钻探过程中的的基本工艺原理、各主要钻进方法的工艺技术及保证钻探质量的各种工艺原理及方法。
通过本课程教学，使学生全面掌握钻探过程中的基本工艺原理，基本掌握各种工艺方法。
通过实践教学环节使学生掌握一个机台的基本组成情况（人员及技术力量、设备、钻具、仪器、材料等）。
从生产技能上讲应具有能组织一个机台生产的能力，具有一个熟练班长的基本技能。
从技术水平上讲，应对一个矿区的钻探生产起到一个工程师的作用，应能根据地质、岩层等情况和地质要求进行整个矿区的钻探工艺设计和钻探施工管理，保证钻探六大质量指标全面完成。
二、课程的基本内容：第一章绪论第1节岩土钻掘工程的发展和应用第2节钻进的基本过程第3节钻进方法分类第二章岩土的物理力学性质及其破碎机理第1节岩石的物理力学性质概述第2节外载作用下岩石的应力状态第3节岩石在外载作用下的破碎机理第4节岩石的可钻性指标及坚固性系数第三章钻掘设备及管具第1节钻机第2节钻塔第3节泵及钻井液处理装置第4节空气压缩机第5节钻杆及套管第四章回转钻进钻头与工艺第1节钻进效果指标及钻进规程参数间的关系第2节硬质合金钻进碎岩过程及钻进工艺第3节金刚石钻进碎岩过程及钻进工艺第4节牙轮钻进碎岩过程及钻进工艺第5节钢粒钻进碎岩过程及钻进工艺第6节全面钻头及其钻进工艺第五章冲击、振动载荷作用下的钻进技术第1节概述第2节冲击碎岩机理第3节冲击回转概述第4节液动冲击器及其原理第5节气动潜孔锤原理第6节冲击回转钻头第7节冲击回转钻进规程第8节钢丝绳冲击钻井第9节振动及声波钻井第六章钻井液第1节钻井液的功用与分类第2节泥浆性能及其测试方法第3节造浆粘土与处理剂第4节钻井泥浆配方设计第5节无粘土与气体型钻井液第6节钻井液的循环与固控第七章护壁堵漏第1节复杂地层分类及治理方法综述第2节井壁稳定性及漏涌地层分析第3节水泥护壁堵漏第4节化学浆材及特殊护壁堵漏工艺第八章钻孔弯曲与防治第1节钻孔弯曲及其危害第2节钻孔弯曲的原因及规律第3节钻孔弯曲度测量及仪器第4节钻孔轨迹的描述方法第5节钻孔弯曲的预防与纠正第九章钻探取样第1节钻探取样概述第2节常用取心工具及方法第3节绳索取心工具第4节反循环钻进取心第5节水平井钻进取心钻具第6节岩粉采集和岩样补取第7节特种取心技术三、课程的基本要求注重基础性、系统性和实用性，突出理论联系实际和工程理念。
第四章 回转钻进用钻头
(4-5)
式中：A－系数。当岩性、钻进规程及钻头一定 时它为常量。
设钻进的初始参数为v0=A/so2 ，（4－5）式可写成
v0 S v0 vm 2 2 2 2 S 0 2 S 0t t (1 k0t )
式中：k0=θ/S0,，k0－转速下降的特征系数； 钻头在t时间内的总进尺为，
2、 脆性岩石的碎岩情况
图1.3－4 单面锲形切削具切入脆性岩石 Py-轴向压力；h0-切入深度；kok'-崩落岩穴 图1.3－5 脆性岩石的回转切削过程
Py-轴向压力；Px-回转水平压力； β－刃角 h0-切入深度； abc-大剪切体； a'b'c'-第二次大剪切体； B1－大剪切时岩面槽宽；
3、切入切削同时作用 下的孔底碎岩过程
H－切削具底出刃；h0-切入深度；h1-钻头底面过水间
岩石性质 松软、塑性、粘性、弱研磨性 中硬、强研磨性
内出刃 2-2.5 1-1.5
外出刃 2.5-3 1.5-2
底出刃 3-5 2-3
切削具的镶焊角度
Welding / soldering angle of cutter
选择原则：对所钻岩切入和回转阻力小；镶焊形式有利于 保证钻头体上的切削具有较大的抗弯和抗磨损能力；有利于 及时排除岩粉，磨损后的切削具应保持一定的切削能力。 比较三种镶焊方式的排粉条件、受力情况、锋利情况
Fx 0
Fy 0
N 2 N1
cos( ) cos
（1.3－2） （1.3－3）
Py N 2tg N1
sin( ) cos
p y N1
根据切削具切入岩石的条件知：
sin( 2 ) cos 2
式中：A－系数。当岩性、钻进规程及钻头一定 时它为常量。
设钻进的初始参数为v0=A/so2 ，（4－5）式可写成
v0 S v0 vm 2 2 2 2 S 0 2 S 0t t (1 k0t )
式中：k0=θ/S0,，k0－转速下降的特征系数； 钻头在t时间内的总进尺为，
2、 脆性岩石的碎岩情况
图1.3－4 单面锲形切削具切入脆性岩石 Py-轴向压力；h0-切入深度；kok'-崩落岩穴 图1.3－5 脆性岩石的回转切削过程
Py-轴向压力；Px-回转水平压力； β－刃角 h0-切入深度； abc-大剪切体； a'b'c'-第二次大剪切体； B1－大剪切时岩面槽宽；
3、切入切削同时作用 下的孔底碎岩过程
H－切削具底出刃；h0-切入深度；h1-钻头底面过水间
岩石性质 松软、塑性、粘性、弱研磨性 中硬、强研磨性
内出刃 2-2.5 1-1.5
外出刃 2.5-3 1.5-2
底出刃 3-5 2-3
切削具的镶焊角度
Welding / soldering angle of cutter
选择原则：对所钻岩切入和回转阻力小；镶焊形式有利于 保证钻头体上的切削具有较大的抗弯和抗磨损能力；有利于 及时排除岩粉，磨损后的切削具应保持一定的切削能力。 比较三种镶焊方式的排粉条件、受力情况、锋利情况
Fx 0
Fy 0
N 2 N1
cos( ) cos
（1.3－2） （1.3－3）
Py N 2tg N1
sin( ) cos
p y N1
根据切削具切入岩石的条件知：
sin( 2 ) cos 2
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2013-12-20 中国地质大学勘查教研室
第二节 硬质合金钻头
2、切削具出刃 （1） 内、外出刃——使 钻头体与孔壁、 岩心之间的间隙，避免摩擦孔壁和岩心， 提供循环冲洗通道。 出刃过大，合金抗外力的能力降低、碎 岩断面和功耗增大，钻孔易弯曲。 出刃过小，流阻增大，容易堵塞岩心、 冲毁孔壁、漂浮钻具。 合理选择出刃：一般1~3 mm。岩硬、孔 壁稳、钻速低，取小值；反之取大值。 遇水膨胀或大量岩粉的软地层，加焊肋 骨，增大内、外环状空间，一般取内、 外出刃3～6mm ，底出刃4～5mm 。
2013-12-20 中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
2、选用硬质合金切削具的基本原则
国家精品课程
岩土钻掘工程学
合金切削具形状主要有：薄片状、方柱状、八角柱状和针状等。
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
选择切削具形状的一般原则是：
国家精品课程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
Py
bH y tg
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
2、回转切削过程 切削具切入岩石并回转，在水平力Px作用 下，压迫前面的岩石使发生塑性变形并不 断地向自由面滑移——切削作用。 在切屑的裂隙尚未发展到全面断裂之前， 下一切屑又发生滑移。因此切屑是连续、 平稳的，其切削槽宽与切削具刃宽相同。 实际上，由于振动、冲刷，岩屑将碎裂并 被冲洗液带至地表； 在Py 和Px 共同作用下的切入比Py单独作用 下切入更容易，也切入的更深。
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
一、钻探用硬质合金
1、硬质合金的特性
国家精品课程
岩土钻掘工程学
（1）钻探用的钨(WC) -钴(Co)合金,以碳化钨粉末为骨架，钴 粉末为粘结剂，用粉末冶金方法制成。称为YG类合金。 （2）牌号的意义：如YG8c：YG—钨-钴系硬质合金；8—钴 的百分含量为8%；c（x）—粗（细）粒合金。 （3）硬质合金特性： 含钴量↑——相对密度↓,硬度↓,耐磨性↓,抗弯强度↑,冲 击韧性↑； WC的颗粒↓——硬度↑,耐磨性↑； 反之WC的颗粒↑——则抗弯强度↑、韧性↑。
1、切入岩石，岩石剪切破碎，前移碰撞刃前岩石。 2、刃前接触面很小，挤压力较大，小剪切破碎。继续前移 产生若干次小剪切。
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
3、当刃前接触面较大时，前进受阻。继续挤压刃前岩石（部 分被压成粉状）；同时，Px 力急剧增大，当Px 力达到极限值时， 产生大的剪切破碎，然后Px力突然减小。
根据所钻岩石的不同，其破碎方式也不相同，可分为塑 性岩石的碎岩和弹-塑性岩石的碎岩两种情况。
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
（一）塑性岩石的碎岩情况
1、切入岩石的过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
钻头上切削具切入岩石的必要条件是：切削具与岩石接触 面上的单位压力必须大于或至少等于岩石的抗压入硬度。 即：
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
0、硬质合金钻进的基本概念与特点
1、硬质合金钻进的基本概念
国家精品课程
岩土钻掘工程学
利用镶焊在钻头钢体上的硬质合金切削具作为碎岩的 工具，这种钻进方法称为硬合金钻进。
硬合金钻进是岩土钻掘工程中的一种主要钻进方法，
它用于软岩层及中硬岩层的钻进（1—4级软的沉积岩、 中硬的5—7级及部分8级岩浆岩和变质岩）。
一定数量的硬质合金切削具，按一定的形式排布在钻头体 上，形成钻进不同地层的钻头结构。
硬质合金钻头的结构要素主要包括：切削具出刃、切削具 的镶焊角度、切削具在钻头体上的数目及布置方式等。 1、钻头体 硬合金切削具的支撑体，传递轴载和扭矩，承受切削具破 岩的反作用力、孔底的动载和摩擦。 DZ-40无缝钢管制成。上有外螺纹与岩心管连接，内壁有内 锥，便于卡取岩心。
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
v m v0 k 0 H
平均钻速是进尺H 的一元线性方程， v0 是纵坐标上的截距， vm k0 为直线的斜率。 平均钻速和进尺H 在钻进很容易测得， 可以用一元回归分析的方法，在若干 v0 观测计算值的基础上求出 k0 和 v0 ， 从而利用（4-7）式来预测切削具磨 损对钻速的影响。
2013-12-20
国家精品课程
岩土钻掘工程学
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
（二）弹塑性岩石的孔底破碎过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
弹塑性岩石是硬质合金钻头的主要钻进对象。理论上，切 削具切入需要很大的轴向力，而在双向力的同时作用下实 际的Py力为（1/6~1/13）。 碎岩显著特点：以跳跃式的剪切破碎为主。岩石破碎大体 分三个阶段：
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
综上所述，用切削具破碎弹-塑性岩石时，在每个剪切循环 中和各个循环之间，水平力Px都是跳跃式；而在塑性岩石 中，水平力Px 没有显著的变化，基本上是常量。 三、硬质合金切削具的磨损
1.关于切削具磨损和钻速问题的研究
费得洛夫得出磨损曲线。反映切削 具单位时间磨损量W与切削具刃端
式中：Py——切削具上的轴载力，N； b——切削具的刃宽，mm； β——切削具的刃角，度； Hy——岩石的压入硬度； η——摩擦力影响系数（η小于1）。
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
h0
上式表明： 塑性岩石的切入深度h0 与轴向力Py 成 正比，而与切削具的刃角β、刃宽b、 岩石的压入硬度Hy成反比。 虽然β角越小切削具刃尖切入岩石越 容易，但如果β很小则切削具会很快崩 裂，实际上β角的最小值为45°～50°。
2013-12-20
国家精品课程岩土钻Biblioteka 工程学中国地质大学勘查教研室
第二节 硬质合金钻头
国家精品课程
岩土钻掘工程学
（2） 底出刃 作用：保证切削具能顺利地切入岩石，并为冲洗液冷却切削具和 排除孔底岩粉提供通道。 底出刃大小：由切入深度和过水间隙两部 分组成。 H值过大，在硬岩和裂隙性岩层中 容易造成崩刃，应增加补强。一般为2~5 mm。 底出刃有平底式、阶梯式。阶梯式可 增加切削具破碎岩石的自由面，容易产 生体积破碎。
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
二、硬合金钻进的孔底碎岩过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
硬合金钻进的过程，实际上是切削具在轴向力的作用下， 压入岩石；在回转水平力的作用下，沿孔底切削碎岩； 在轴向力和水平力的共同作用下，孔底岩石以薄的螺旋
层形式连续被破碎。Vm=60nmh1
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
3、减轻切削具磨损的措施
国家精品课程
岩土钻掘工程学
(1) 避免切削具在表面破碎状态下工作。尤其在高转速、低钻压 的条件下钻进研磨性岩石时，切削具磨损更快。 (2) 切削具的磨损速度取决于切削具的硬度与所钻岩石的硬度之 比、岩石的研磨性、裂隙性等性质，还取决于切削具在钻头唇面的 布置。应根据岩性选用合适的硬质合金牌号和型号，采用合理的钻 头唇面结构。
岩土钻掘工程学
（1）片状硬质合金：刃薄易于压入和切削岩石，但抗弯能力差，
适用于Ⅰ～Ⅴ级软岩； （2）柱状硬质合金：抗弯能力较强，压入阻力也较小，主要适
用于Ⅳ～Ⅶ级中硬岩石；八角柱状合金的抗崩能力强，利于排粉
和破岩，并易于焊牢，在裂隙发育和较硬地层中应用广泛； （3）针状和薄片状硬质合金：主要用于镶焊自磨式钻头，在硬 地层或研磨性岩石中使用。
(3) 及时修磨切削具，减小初始接触面积，以降低其磨损率。
(4) 采取等强度磨损的原则，对磨损严重的内外侧面进行补强。 (5) 采用有润滑作用的乳化液或泥浆洗孔，减轻切削具的磨损。
2013-12-20 中国地质大学勘查教研室
第二节 硬质合金钻头
一、取心式硬质合金钻头结构要素
国家精品课程
岩土钻掘工程学
S(t)=S0+θt ； θ——磨损系数
2013-12-20 中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
A vm (S 0 t ) 2
国家精品课程
岩土钻掘工程学
A——岩性、钻进规程及钻头一定时为常量。
切削具的磨损面积与钻进时间成正比，而机械钻速与切削具 接触面积的平方成反比。 设钻进的初始钻速为 v0=A/S02，上式可写成：
国家精品课程
第四章 回转钻进用钻头
一、硬质合金钻头及其孔底的碎岩过程 二、金刚石钻头及其孔底碎岩过程 三、钢粒钻头及其孔底碎岩过程 四、牙轮钻头及其孔底碎岩过程 五、全面钻进与钻头
第四章 回转钻进用钻头
国家精品课程
岩土钻掘工程学
岩土钻进（井）方法绝大多数是机械方式，主要有： ① 伴有循环冲洗介质的硬质合金、金刚石、钢粒、牙轮钻头 回转钻进和长螺旋干式回转钻进； ② 采用液动、气动孔底冲击器的冲击回转钻进； ③ 钢丝绳冲击钻进；
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
切削具不断向前推进，重复着压碎、小剪切、大剪切的循环 过程。切槽断面近似于梯形。切槽宽度有规律地变化，B1为大 剪切时的切槽宽。孔底的破碎过程沿着倾角为γ的螺旋面进行。
第二节 硬质合金钻头
2、切削具出刃 （1） 内、外出刃——使 钻头体与孔壁、 岩心之间的间隙，避免摩擦孔壁和岩心， 提供循环冲洗通道。 出刃过大，合金抗外力的能力降低、碎 岩断面和功耗增大，钻孔易弯曲。 出刃过小，流阻增大，容易堵塞岩心、 冲毁孔壁、漂浮钻具。 合理选择出刃：一般1~3 mm。岩硬、孔 壁稳、钻速低，取小值；反之取大值。 遇水膨胀或大量岩粉的软地层，加焊肋 骨，增大内、外环状空间，一般取内、 外出刃3～6mm ，底出刃4～5mm 。
2013-12-20 中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
2、选用硬质合金切削具的基本原则
国家精品课程
岩土钻掘工程学
合金切削具形状主要有：薄片状、方柱状、八角柱状和针状等。
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
选择切削具形状的一般原则是：
国家精品课程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
Py
bH y tg
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
2、回转切削过程 切削具切入岩石并回转，在水平力Px作用 下，压迫前面的岩石使发生塑性变形并不 断地向自由面滑移——切削作用。 在切屑的裂隙尚未发展到全面断裂之前， 下一切屑又发生滑移。因此切屑是连续、 平稳的，其切削槽宽与切削具刃宽相同。 实际上，由于振动、冲刷，岩屑将碎裂并 被冲洗液带至地表； 在Py 和Px 共同作用下的切入比Py单独作用 下切入更容易，也切入的更深。
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
一、钻探用硬质合金
1、硬质合金的特性
国家精品课程
岩土钻掘工程学
（1）钻探用的钨(WC) -钴(Co)合金,以碳化钨粉末为骨架，钴 粉末为粘结剂，用粉末冶金方法制成。称为YG类合金。 （2）牌号的意义：如YG8c：YG—钨-钴系硬质合金；8—钴 的百分含量为8%；c（x）—粗（细）粒合金。 （3）硬质合金特性： 含钴量↑——相对密度↓,硬度↓,耐磨性↓,抗弯强度↑,冲 击韧性↑； WC的颗粒↓——硬度↑,耐磨性↑； 反之WC的颗粒↑——则抗弯强度↑、韧性↑。
1、切入岩石，岩石剪切破碎，前移碰撞刃前岩石。 2、刃前接触面很小，挤压力较大，小剪切破碎。继续前移 产生若干次小剪切。
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
3、当刃前接触面较大时，前进受阻。继续挤压刃前岩石（部 分被压成粉状）；同时，Px 力急剧增大，当Px 力达到极限值时， 产生大的剪切破碎，然后Px力突然减小。
根据所钻岩石的不同，其破碎方式也不相同，可分为塑 性岩石的碎岩和弹-塑性岩石的碎岩两种情况。
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
（一）塑性岩石的碎岩情况
1、切入岩石的过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
钻头上切削具切入岩石的必要条件是：切削具与岩石接触 面上的单位压力必须大于或至少等于岩石的抗压入硬度。 即：
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
0、硬质合金钻进的基本概念与特点
1、硬质合金钻进的基本概念
国家精品课程
岩土钻掘工程学
利用镶焊在钻头钢体上的硬质合金切削具作为碎岩的 工具，这种钻进方法称为硬合金钻进。
硬合金钻进是岩土钻掘工程中的一种主要钻进方法，
它用于软岩层及中硬岩层的钻进（1—4级软的沉积岩、 中硬的5—7级及部分8级岩浆岩和变质岩）。
一定数量的硬质合金切削具，按一定的形式排布在钻头体 上，形成钻进不同地层的钻头结构。
硬质合金钻头的结构要素主要包括：切削具出刃、切削具 的镶焊角度、切削具在钻头体上的数目及布置方式等。 1、钻头体 硬合金切削具的支撑体，传递轴载和扭矩，承受切削具破 岩的反作用力、孔底的动载和摩擦。 DZ-40无缝钢管制成。上有外螺纹与岩心管连接，内壁有内 锥，便于卡取岩心。
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
v m v0 k 0 H
平均钻速是进尺H 的一元线性方程， v0 是纵坐标上的截距， vm k0 为直线的斜率。 平均钻速和进尺H 在钻进很容易测得， 可以用一元回归分析的方法，在若干 v0 观测计算值的基础上求出 k0 和 v0 ， 从而利用（4-7）式来预测切削具磨 损对钻速的影响。
2013-12-20
国家精品课程
岩土钻掘工程学
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
（二）弹塑性岩石的孔底破碎过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
弹塑性岩石是硬质合金钻头的主要钻进对象。理论上，切 削具切入需要很大的轴向力，而在双向力的同时作用下实 际的Py力为（1/6~1/13）。 碎岩显著特点：以跳跃式的剪切破碎为主。岩石破碎大体 分三个阶段：
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
综上所述，用切削具破碎弹-塑性岩石时，在每个剪切循环 中和各个循环之间，水平力Px都是跳跃式；而在塑性岩石 中，水平力Px 没有显著的变化，基本上是常量。 三、硬质合金切削具的磨损
1.关于切削具磨损和钻速问题的研究
费得洛夫得出磨损曲线。反映切削 具单位时间磨损量W与切削具刃端
式中：Py——切削具上的轴载力，N； b——切削具的刃宽，mm； β——切削具的刃角，度； Hy——岩石的压入硬度； η——摩擦力影响系数（η小于1）。
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
h0
上式表明： 塑性岩石的切入深度h0 与轴向力Py 成 正比，而与切削具的刃角β、刃宽b、 岩石的压入硬度Hy成反比。 虽然β角越小切削具刃尖切入岩石越 容易，但如果β很小则切削具会很快崩 裂，实际上β角的最小值为45°～50°。
2013-12-20
国家精品课程岩土钻Biblioteka 工程学中国地质大学勘查教研室
第二节 硬质合金钻头
国家精品课程
岩土钻掘工程学
（2） 底出刃 作用：保证切削具能顺利地切入岩石，并为冲洗液冷却切削具和 排除孔底岩粉提供通道。 底出刃大小：由切入深度和过水间隙两部 分组成。 H值过大，在硬岩和裂隙性岩层中 容易造成崩刃，应增加补强。一般为2~5 mm。 底出刃有平底式、阶梯式。阶梯式可 增加切削具破碎岩石的自由面，容易产 生体积破碎。
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
二、硬合金钻进的孔底碎岩过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
硬合金钻进的过程，实际上是切削具在轴向力的作用下， 压入岩石；在回转水平力的作用下，沿孔底切削碎岩； 在轴向力和水平力的共同作用下，孔底岩石以薄的螺旋
层形式连续被破碎。Vm=60nmh1
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
3、减轻切削具磨损的措施
国家精品课程
岩土钻掘工程学
(1) 避免切削具在表面破碎状态下工作。尤其在高转速、低钻压 的条件下钻进研磨性岩石时，切削具磨损更快。 (2) 切削具的磨损速度取决于切削具的硬度与所钻岩石的硬度之 比、岩石的研磨性、裂隙性等性质，还取决于切削具在钻头唇面的 布置。应根据岩性选用合适的硬质合金牌号和型号，采用合理的钻 头唇面结构。
岩土钻掘工程学
（1）片状硬质合金：刃薄易于压入和切削岩石，但抗弯能力差，
适用于Ⅰ～Ⅴ级软岩； （2）柱状硬质合金：抗弯能力较强，压入阻力也较小，主要适
用于Ⅳ～Ⅶ级中硬岩石；八角柱状合金的抗崩能力强，利于排粉
和破岩，并易于焊牢，在裂隙发育和较硬地层中应用广泛； （3）针状和薄片状硬质合金：主要用于镶焊自磨式钻头，在硬 地层或研磨性岩石中使用。
(3) 及时修磨切削具，减小初始接触面积，以降低其磨损率。
(4) 采取等强度磨损的原则，对磨损严重的内外侧面进行补强。 (5) 采用有润滑作用的乳化液或泥浆洗孔，减轻切削具的磨损。
2013-12-20 中国地质大学勘查教研室
第二节 硬质合金钻头
一、取心式硬质合金钻头结构要素
国家精品课程
岩土钻掘工程学
S(t)=S0+θt ； θ——磨损系数
2013-12-20 中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
A vm (S 0 t ) 2
国家精品课程
岩土钻掘工程学
A——岩性、钻进规程及钻头一定时为常量。
切削具的磨损面积与钻进时间成正比，而机械钻速与切削具 接触面积的平方成反比。 设钻进的初始钻速为 v0=A/S02，上式可写成：
国家精品课程
第四章 回转钻进用钻头
一、硬质合金钻头及其孔底的碎岩过程 二、金刚石钻头及其孔底碎岩过程 三、钢粒钻头及其孔底碎岩过程 四、牙轮钻头及其孔底碎岩过程 五、全面钻进与钻头
第四章 回转钻进用钻头
国家精品课程
岩土钻掘工程学
岩土钻进（井）方法绝大多数是机械方式，主要有： ① 伴有循环冲洗介质的硬质合金、金刚石、钢粒、牙轮钻头 回转钻进和长螺旋干式回转钻进； ② 采用液动、气动孔底冲击器的冲击回转钻进； ③ 钢丝绳冲击钻进；
2013-12-20
中国地质大学勘查教研室
第一节 硬质合金钻进孔底碎岩过程
国家精品课程
岩土钻掘工程学
切削具不断向前推进，重复着压碎、小剪切、大剪切的循环 过程。切槽断面近似于梯形。切槽宽度有规律地变化，B1为大 剪切时的切槽宽。孔底的破碎过程沿着倾角为γ的螺旋面进行。