Φ75金刚石复合片取芯钻头
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Φ75金刚石复合片取芯钻头
一、产品参数
Φ75金刚石复合片钻头
直径(mm)Φ75
钻压（Kg）480-1200
转速（rpm）200-300
泵量（1╱min）150-200
生产工艺优质钢材锻压成型
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Φ75金刚石复合片钻头
主要用途金刚石钻头遍布全国煤田、石油钻探、地质勘
探、水利水电、铁路公路、隧道建设等行业
关键词金刚石钻头
二、产品特点
金刚石复合片（PDC）是在高温条件下，由人造金刚石与硬质合
金一次性合成的特殊超硬材料，它不但具有金刚石硬度高、耐磨等优
点，同时还具备了硬质合金抗冲击性强、出刃大等特点，用它做钻头
的刀翼可大大提高钻头的工作效率，是钻进中硬岩层和坚硬岩层的理
想钻头。本系列金刚石PDC钻头，托体采用优质钢材煅压成型，经过
真空全自动热处理设备进行增加机械性能处理。
普通型采用国内优质复合片做刀翼，超强型采用美国GE公司生
产的刀片，根据地质条件的不同选用相应的质量等级，可达到更高的
产品性价比，达到节能高效的经济指标。
高强型金刚石钻头刀翼采用最新研制的球型金刚石刀片，特点
是钻进速度快，抗冲击能力强。当钻头钻进时，唇边用于正常均匀地
层岩石的刮削，突出部分可以抑制钻头钻进过程中遇到缝隙时瞬间大
幅度进尺，大大降低了钻头的意外损坏，提高了应对复杂岩层的钻进
水平。
本公司生产的金刚石钻头遍布全国煤田、石油钻探、地质勘探、
水利水电、铁路公路、隧道建设等行业。两翼PDC锚杆钻头（半片标
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准型）适应岩层八级以下，在同等岩层条件下钻进寿命是普通合金钻
头的10-30倍，效率至少提高60%以上，不需修磨，大大降低工人的
劳动强度，节约工时。两翼PDC锚杆钻头（半片加强型）刀翼关键原
材料由美国GE公司生产，其金刚石含量是普通钻头的1.5倍，耐磨
性极好，效率显著提高，综合成本降低，适应12级以下中硬岩层。
三、其他产品参数
最佳适应岩层参数表：
行号类型适应岩层
1普通PDC钻头F<10的软—中硬岩
2加强PDC钻头F=10－12的中硬岩
3
高强PDC钻头F<18的硬岩
金刚石复合片（PDC）钻头钻进规程建议参数表：
行号规格mm
钻进规程参数
钻压（Kg）转速（rpm）泵量（1╱min）
1
Ф28300—700300—350150—200
2Ф30300—700300—350150—200
3Φ32300—700300—350150—200
4Φ48300—700300—350120—160
5
Φ56320—800250—350130—180
6Φ75480—1200200—300150—200
7
Φ94640—1600150—250200—250
8Φ110880—2200120—200200—300
9
Φ1521500—3000100—200500—850
10Φ1901800—4000100—200600—1200
11Φ2302200—4500100—200750—1400
12Φ2702400－5000100—2001000－1500
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四、产品说明
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、为了能使钻头正常的稳定的工作，稳杆器要定期更换。
7、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。
8、更换新的钻头前，要仔细检查丝扣和牙齿是否完好，用手轻轻推
动试下是否没有问题。要保证内部没有粉尘，出风口通畅，丝扣润滑，
采用提升和回转配合方式连接好钻头后才能使用。
9、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。
10、根据不同的情况选择不同的钻头，以及操作方法。
11、复合片钻头在下井前仔细检查各部位，确保钻头没有问题才开始
使用。
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12、复合片钻头要合理存放，防止粉尘等杂物进入钻头内部，影响正
常的使用和钻头的寿命。
13、钻头应装在特制的包装盒里，避免振动相互碰撞。
14、使用时，从包装盒里取出钻头应即装到主轴的弹簧夹头里或自动
更换钻头的刀具库里。用完随即放回到包装盒里。
钻头的种类
钻头的种类很多，不同行业不同部门往往按不同的分类方法来进行分类。
一、按用途分类
1．地质钻进用金刚石钻头包括地质勘探用钻头、煤田勘探用钻头、水文及工程钻头、坑道钻头等等。
它又可细分为单管钻进钻头、双管钻进钻头、绳索取芯和泥浆钻进钻头、空气吹孔钻进钻头、全面钻进钻头、工程用大直径钻头及特种专用钻头等等。
2．油（气）井金刚石钻头包括全面钻进钻头、取芯钻头和专用钻头。
3．建筑及施工用工程钻头主要用于混凝土地板、墙体等建筑施工及石材等打孔用各种类型的薄壁钻头。
4．其它用途钻头这类钻头包括了除上述三种用途以外的所有金刚石钻进工具，诸如用于半导体和玻璃行业的套钻、石墨电极加工、耐火材料打孔、岩样取样和陶瓷打孔等。
二、按切磨材料分类作为钻进用的金刚石钻头所用的切磨材料可以有多种，主要包括人造金刚石钻头、天然金刚石钻头、金刚石聚晶钻头、金刚石复合片钻头、单晶与聚晶复合钻头、镶块式金刚石钻头以及其它新型材料钻头。
三、按切磨材料的镶嵌方式分类镶嵌方式是指金刚石在钻头胎体的表面或内部的分布形式。
按此分类方法可以分为孕镶金刚石钻头、表镶金刚石钻头和镶块式金刚石钻头。
pdc取芯钻头的结构
pdc取芯钻头的结构PDC取芯钻头是一种常用于钻探岩石、石油、天然气等地下资源的工具，其独特的结构使其具有高效、耐用和精确的钻孔能力。
下面将通过介绍PDC取芯钻头的结构及其主要组成部分来详细了解这一工具。
首先，让我们来了解PDC取芯钻头的结构。
PDC是Polycrystalline Diamond Compact（多晶金刚石）的简称，取芯钻头的结构就是以该种材料作为切削刃的主要部件。
这种材料具有优异的硬度和抗磨性，能够在钻探过程中有效切削岩石。
PDC取芯钻头通常由钻杆接头、连接体、切削刃和支撑体四个主要组成部分构成。
钻杆接头是PDC取芯钻头连接到钻杆上的部分，通常采用螺纹连接或者直接焊接。
其设计合理的连接方式能够保证钻头的稳定与可靠性，在高强度、高扭矩的作业环境中发挥重要作用。
连接体位于钻头和切削刃之间，起到连接和传递扭矩的作用。
合适的连接体设计能够使得钻头能够承受较大的压力，并将扭矩传递给切削刃，以实现钻探的目的。
切削刃是PDC取芯钻头最重要的部分。
它是由多晶金刚石层和钎焊层组成。
多晶金刚石层具有超高硬度和出色的切削性能，可用来切削各种类型的岩石。
钎焊层是将多晶金刚石层连接到连接体上的部分，起到固定和加固刃体的作用。
切削刃的设计和制造工艺直接影响着钻头的钻探单位功和使用寿命。
在切削刃的下方，支撑体起到支撑和稳定切削刃的作用。
支撑体通常由钢或者硬质合金制成，具有较高的强度和韧性，能够在高负荷工况下保证钻头的稳定性和持久性。
PDC取芯钻头的结构设计不仅需要考虑各个部件的功能和性能，还需要根据具体的钻井条件和需求来进行优化。
例如，在不同的岩石类型和井深下，可以选择不同尺寸、形状和密度的切削刃；钎焊层的材料和焊接工艺也需要根据钻井条件进行合理选择，以提高钻头的使用寿命和效率。
总之，PDC取芯钻头是一种结构复杂、功能多样的工具。
合理的结构设计和优质的材料选择能够使其具有高效、耐用和精确的钻孔能力。
钻井工程人员在选购和使用PDC取芯钻头时应根据具体需求和工况选择合适的规格和型号，并严格按照使用说明操作，以保证钻探工作的顺利进行。
旋转井壁取芯器钻头性能探讨
旋转井壁取芯器钻头性能探讨摘要:介绍了旋转井壁取芯器钻头的工作原理和结构特点。
将12种取芯钻头的各项技术参数进行综合对比。
为了确定每种钻头对不同岩性地层的适用性能,设计了模拟地层取芯的实验。
采集12种取芯钻头分别在0～40公斤的钻压下对五种不同岩石样本(石灰岩、花岗岩、粗砂岩、细砂岩和泥质砂岩)进行模拟取芯的实验数据。
将实时记录的扭矩、钻速和功率的变化曲线配合每种钻头的各项性能参数逐一进行分析,最终获得每种钻头的适用性能星级评定表,为一线的旋转井壁取芯作业提供帮助。
关键词:井壁取芯取芯器性能参数实验数据适用性旋转式井壁取芯器是一种从靠近裸眼井地层中直接获取井壁岩芯的测井仪器,它适用于全井段中各种地层的井壁取芯作业。
由于该仪器对原状地层破坏较小,取得的岩心数量多、颗粒完整,并可以直接用于岩电实验和含油性分析化验,求取饱和度、孔隙度、渗透率等储层参数,极具实验和分析价值,备受地质学家的青睐[1]。
但是在实际取芯作业过程中,在钻压和地层一定的情况之下,选择适合该地层并且性能好的钻头往往能节约取芯时间,提高取芯作业时效性,并一定程度上降低取芯作业风险。
文章对12种取芯钻头的各项性能参数进行分析,同时配合这些钻头分别在不同的钻压下对五种岩石样本(石灰岩、花岗岩、粗砂岩、细砂岩和泥质砂岩)进行取芯实验得到的数据,由此确定每种钻头的地层适用性。
1 旋转井壁取芯钻头简介1.1 取芯钻头工作原理旋转式井壁取芯器的钻头是一种空心的金刚石钻头。
它靠螺纹连接在该仪器的高温液压马达的钻杆上[2]。
它是以锋利、耐磨以及能够自锐的天然金刚石或者人造金刚石为切削齿,在马达钻杆的带动下获得较高的钻速和钻头进尺。
在钻取地层岩芯时钻头上的每粒金刚石在钻压作用下压入岩石,使切削面下方的岩石处于极高的应力状态,造成局部破裂,同时在旋转扭矩的作用下产生切削作用,破碎岩石的体积大体上等于金刚石吃入岩石的位移体积,最后通过不断的切削作用,形成一颗完整的岩芯。
PDC钻头发展简介
17 1/2″MD9541 国内最大尺寸的胎体PDC钻头。在伊 拉克AD2-231H井中，钻头两次入井 累计进尺694.4米，纯钻时间98.5小 时，平均机械钻速7.01米/小时。
17″TM102 国内首只自主研发并试验成功 的套管钻鞋，创立国内套管钻 鞋行业标准。在埕海1号平台Z H4-9、ZH4-H2及ZH4-H3三口 井中使用，平均机械钻速达到 60米/时以上。
目前中石油除了装备板块的渤海中成外，大庆油田、 长城钻探等多家单位也都建立了自己的钻头制造厂。
PDC钻头发展简介
中石油PDC钻头发展
渤海装备钻头产品系列： • MD、SD、KM、FM系列—适用于常规钻井全面钻进作业 • MX、KX、FX系列—适用于定向井、水平井及旋转导向钻井作业 • FQ、RQ、JQ、TQ、DQ系列—适用于取心钻井作业 • FB、RB、JB系列—适用于扩眼钻井作业 • TM系列—适用于套管钻井作业 尺寸区间：3“～26” PDC钻头和17“可钻式套管钻鞋等两百多个型号。 执行标准：ISO9001、API Q1(质量体系)
SY/T5217-2000、API SPEC 7-1(行业标准) 2008年实现销售收入破亿元，产品在国内各田市场占有 率稳步提升，并远销美、非、中东和东南亚等国家及地区。
10
使用业绩 Application Record
26″SD9541 国内最大尺寸钢体PDC钻头。在大港 油田新港1井单次下井进尺1502米，纯 钻110小时，机械钻速13.65米/时！
PDC钻头发展简介
中石油PDC钻头发展
1977年5月4日，华北石油勘探指挥部在任丘召开筹建钻头车间会议，参加会 议的有人事处，矿机所，大港机修厂。焦力人副部长指示：“成立钻头研究所， 统一组织，把研究工作和加工生产合并起来。 马永林指挥要求：钻头研究所设在 第一机厂（大港机修厂），对外是所、对内是车间。 工作任务： (1)、制造各种刮刀钻头。 (2)、研制金刚石取芯钻头、金刚石刮刀钻头。 (3)、井下特殊工具研制，研究所提高钻头水平、引进国外先进技术、钻头材料。
绳索取芯钻探工艺在复杂地层应用实例(1)
一、工程概况
１ 地质条件： 根据已有地质资料，结合附近钻 孔成果，推测该孔地层依次为： ①火山角砾岩：强风化，０ ～１ ８ ０ 米，破碎，遇水后易掉块、坍塌； ②英安岩：１ ８ ０ ～３ ５ ５ 米，节理裂 隙发育，岩性硬脆，岩体破碎，钻 井液可能漏失，易掉块； ③构造角砾岩：３８５～４１５ 米，强风 化，坚硬，破碎，不均质，遇水易 坍塌； ④英安岩：４１５～４６０ 米，节理裂隙 发育，岩性硬脆，岩体破碎，可钻性 １１ 级。 该矿区已有多个常规钻进钻孔因埋 钻报废的例证。 ２ 主要设备：Ｘ Ｙ － ４ ４ 型钻机， Ｂ Ｗ － ２ ５ ０ 型泥浆泵，某厂 ９ １ ｍ ｍ 系
绳索取芯钻杆钻具规格
－６４－
管，下入φ ７ ５ ｍ ｍ 系列钻具，配备φ ７ ５ ｍ ｍ 过渡金刚石钻头，在孔底消磨 掉φ ９ １ ｍ ｍ 钻头内出刃，待其内胎体 完全损毁，改换绳取钻头继续钻进， 遇第③层软弱层时，改换φ ７ ５ ｍ ｍ 双 管双动绳索取芯钻具，直至到第④ 层，采用单动绳取钻具直至终孔。
提高了近 ３ ５ ％ ，取得了良好的技术效 果和经济效益。
上接第 ６３ 页
四、总结
免弯道起跑大量计算的麻烦。小型跑 道直道起跑的起跑前伸数不管分道宽多
绳索取芯钻头的壁厚比普通取芯钻 头厚度大，理论上钻进时的机械转速 略低于普通钻头，但由于钻杆与孔壁 间隙小，弯曲度小，钻头在孔内工作 平稳，钻杆柱可适当的提高转速，可 使 钻 头 的 碎 岩 效 率 得 到 “ 补 偿 ”； 更 由于减少了辅助作业时间，增大了纯
少米，都可用标准跑道的计算前伸数
的方法即：Ｅ Ａ ＝
，如
没有跑道里突沿则可用公式
ＥＡ＝
求出各道的前伸数。起
跑 前伸数也可以用分道差求出，经过
绳索取芯钻进工艺关键技术
绳索取芯钻进工艺关键技术作者：孙超杰来源：《环球人文地理·评论版》2014年第12期摘要：绳索取芯具有地质效果好，钻进效率高，孔内事故少等优势【1】。
经过在武汉后湖地区的断裂带钻探工作的实践表明，绳索取芯钻进满足断裂带钻探工作的要求，且能够较好完成断层钻探的技术要求，具有很强的优越性，可以在断裂带的钻探工作中推广。
关键词：绳索取芯；断裂带；钻探前言地震是一种强烈破坏性地质灾害，特别是断层控制的构造地震，一旦发震，给人民生命财产带来危害。
特别是在汶川地震、玉树地震发生后，国家加大对孕育构造地震的断层的研究，特别是深大的潜伏断裂带。
横穿湖北省中部有一条重要的深大断裂，就是襄樊-广济断裂带【2】。
该断裂带西至四川省，相接于城口断裂，东至安徽省，交汇于北北东向郯庐断裂带的南端，由郯庐断裂带、麻城-团风断裂带、襄樊-广济断裂带和近东西向桐柏-大别山北麓断裂带围限切割的大别断块隆起，是江淮之间中强震最频繁地区，其构造互动作用是控震-孕震的主要因素之一【3】。
为此由武汉地震工程研究院牵头，中国地质大学（武汉）工程学院项目工作人员在襄樊-广济断裂带武汉后湖地区进行了钻探工作。
为了能够较为准确的研究该断裂带，必须保证良好的取芯率，为此本项目采用绳索取芯。
1绳索取芯绳索取芯钻进是指在钻进过程中，当岩心充满岩芯管后，不需要提钻取芯，而是以钻杆为通道，借助于绳索和专用打捞工具，把钻进过程中储存在岩心管中的岩心提升到孔外的取芯钻进方法【4】，这种方法具有机具结构简单、钻进效率高、岩芯质量好、岩芯浸泡时间最短、劳动强度低等特点，具有很大的推广应用价值。
（1）绳索取芯钻具绳索取芯钻具结构有两部分组成，分别是绳索取芯双层岩心管和打捞器，双层岩心管部分包括外管总成和内管总成，绳索取芯钻具见图1。
图1 绳索取芯钻具本工程中使用的使用的绳索取心钻具型号为Φ95mm，具体规格见下表表1 钻具规格钻头扩孔器外径/mm 内岩心管外岩心管外径/mm 内径/mm 壁厚/mm 外径/mm 内径/mm 壁厚/mm 外径/mm 内径/mm 壁厚/mm95.5 63 16.25 96 73 67 3 89 79 5（2）工作原理在钻孔内钻进时，绳索取芯钻具的外管和钻头一起同钻速钻进，而内管保持不转动，在绳索取芯的时候，先将打捞器固定在主卷扬上，然后把打捞器下入到钻孔内，与外管内径结合，最后提出打捞器，同时带出内管和岩芯，取出岩芯后，再用主卷扬或者副卷扬把内管放入外管内径放到孔底。
浅谈特殊地层钻进工艺的技术研究
钻现象 ， 作用在钻 头上的载 荷大 部分集 中在切 削硬夹 层 的几个切削齿上 ， 蹩钻跳 钻产 生的瞬 时载荷导 致这 几个切削齿 因受力较大 而碎裂 或折断 （ 特别是在 切削
硬地层 中某些硬 质点时 ， 瞬时产 生的载荷 足 以造 成 了
切 削齿 的碎裂或切削齿折断 ） 。如 Ｐ Ｃ复合 片和钻头 Ｄ 基体焊接 的不牢 固， 当受很大 的瞬时载荷作 用时 ， 就造
泵量
（／ ｉ） １ｍｎ
４ ～６ ０ ０
８ —１ ０ ０ ５ １ ０～２ ０ ５ ０ ２ ０～２ ０ ０ ５ ２ ０～３ ０ ０ ０ ５ ０—８ ０ ０ ５ ６ ｏ一１ ｏ ０ ２ｏ
备注
选用取芯钻头的 目的就是利用取芯钻头 的唇部在 个平面上 ， 和钻 头体 的轴心相垂 直 。这样 钻头 体 且 的刃部可 以深深 的扎在砾 岩体上 ， 部与岩 石 的接 触 刃
３ 钻 头使 用前 的准备 工作
现象 ， 是造成 Ｐ Ｃ钻头切削齿 在上 部地层先期 损坏 的 Ｄ
主要原 因。
地层 中硬夹层较多是 Ｐ Ｃ钻头 复合 片碎 裂、 Ｄ 掉片
收稿 日期 ： １ — ６ ｏ ２ １ ０一３ ０
首先应仔细检 查前一 只钻头 的使用 情况 ， 了解钻 头的磨损状态 ， 检查钻头体上是否有缺落性 的损坏 （ 缺 落部分如掉齿等会 对 即将 入井 的钻头造 成伤 害） 。钻 头的工作稳定性对于防止井斜并最大程度地发挥钻 头 的性能具 有重要作用 。因此 ， 使用 Ｐ Ｃ钻 头时都推 荐 Ｄ
（） ２ 钻井工程参数不是 很合适 。 Ｐ Ｃ钻头和牙轮钻头最大 的不 同是它的钻井参数 Ｄ
高强 Ｐ Ｃ钻头 Ｄ
ｆ １ 的软 一中硬岩 ＜８
Ｐ Ｃ钻 头使用 过程 中， Ｄ 由于操 作不 当 ， 可能存在失 效现象 ， 表现在崩刃 、 磨损严重等 。钻头损 坏原 因主要 有 以下几个方面 ：
绳索取芯钻探技术浅析
绳索取芯钻探技术浅析【摘要】“绳钻”技术，被广泛应用于岩芯钻探。
随地质勘探钻孔深度的不断增加，以及起下钻占辅助作业时间的逐渐增大，严重影响整体钻进效率。
因此，绳钻技术在地质勘探中得到广泛应用。
【关键词】地质钻探；绳索取芯钻探；钻进工艺引言随着我国国民经济的发展，矿产资源供需形势严峻。
全国开展了新一轮地质矿区勘察工作。
钻探是深部找矿最基本的重要手段和技术方法。
所谓绳索取芯钻探，是不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法。
具有结构简单，钻进效率高，岩芯质量好，岩芯浸泡时间最短，钻头寿命长，劳动强度低等特点。
对于地质构造多变、地层条件复杂的钻孔，施工中常遇漏失、涌水、水敏性地层与矿层的坍塌等问题，严重影响绳索取芯钻进工艺性能的发挥。
1 设备选择1.1 配套三级绳索取芯钻具地质勘探中，搞好绳索取芯钻具三级配套，是解决地质勘探过程中复杂水敏性地层严重塌掉块、涌水、漏失等问题，实现安全高效钻进最有效的方法。
三级配套，是指S95钻具、S75钻具、S59钻具配套使用。
在钻进矿区地层之前，用S95钻具穿过复杂层下Φ89 mm技术套管（扣型为反扣，套管为外丝，接头为内丝），换S75+2绳索取芯钻具钻进至终孔。
如S75+2绳索取芯钻具再遇较大漏失或坍塌难以处理时，则以Φ71mm为套管换S59绳索取芯钻具钻进至终孔。
1.2 附属机具配置由于绳索取芯钻进是满眼钻具环状间隙小，对冲洗液的质量有较高要求，所以，现场必须配泥浆搅拌机，且能在钻孔漏失情况下，满足不停止钻进配置泥浆的需要。
深孔或超深孔（1000～1500m以上）施工，应采用新钻杆或加强型钻杆以提高钻杆的密封性与强度；采用加强型夹持器和双滑车系统与其配套，以达到预防与减少孔内事故，实现安全高效钻进目的。
各类机械配件及泥浆材料等为钻机提供可靠后勤保障，减少停待料时间提高生产效率。
2 钻进工艺及参数选择2.1 钻孔结构的设计应根据钻孔目的、孔内岩层及可能遇见的复杂情况、钻孔深度和终孔孔径等因素来设计钻孔的孔身结构。
合理使用金刚石钻头的几点方法
合理使用金刚石钻头的方法李林森（安徽省水利水电勘测设计院233000）[摘要] 近年来金钢石钻头在水利水电勘探中得到了广泛的应用，由于对金钢石钻头特性认识的不够，钻进的过程中时常会出现一些影响钻头使用功效的问题。
本文在总结以往实际钻探经验的基础上，分析出现问题的原因，探讨提高金钢石钻头使用功效的方法，以提高金钢石钻头使用功效。
[关键词]金钢石烧钻转速泵压金钢石由碳元素组成，是碳在高温高压下的结晶体，它在莫氏硬度中列为最高硬度——10级。
金刚石不仅硬度高，强度大，导热率较高，而且容易吸收热量，又能使热量很快散失。
小口径金刚石钻进是目前水利工程岩石钻探的主要方法之一。
近年来我院进行了大量的中小型水库除险加固勘探，由于缺乏对金钢石钻头性能、特性的认识，钻探过程中时常会出现烧钻和非正常磨损等情况出现，影响了正常的钻进。
为了提高钻进功效、降低金钢石钻探成本，需要提高对金钢石钻头性能的认识、掌握正确使用方法，以减少钻头的非正常磨损，提高金刚石钻头寿命。
1.金刚石钻头的特性1.1金刚石钻头的强度与热稳定特性金刚石具硬度高，强度大，导热率高的特点，但存在性脆与热稳定性差等缺点，受冲击易破碎，在高温条件下，易于氧化和石墨化。
温度对金刚石强度影响很大，金刚石随着温度升高强度就下降。
金刚石钻头在空气中加热到300℃时开始氧化，到800℃时重量开始减轻，晶体颜色发生变化；当温度达到900℃时，金刚石质量发生明显变化，表现疏松，易破碎；在1000℃时金刚石燃烧干净，燃烧后形成二氧化碳。
1.2金刚石钻头的适应性金刚石钻头对地层的适应性是很强的。
只要根据不同的地层选用相应的钻头，就能达到金刚石钻头的长寿命、高效率的使用。
当岩石在8—9级时，采用胎体硬度HRC34—42，金刚石粒度为60—100目的孕镶式或电镀式钻头，就比较合适。
但遇到比较坚硬的花岗岩脉或石英脉时，这种钻头就不适应了，应采用胎体硬度较软、金钢石粒度较细的钻头。
大厂矿区ZK975孔复杂地层金刚石绳索取芯钻进的技术
结构 ， 既可发挥上部地层用合金钻进或无岩芯钻进的优 越性， 又可避免用单一小 口径绳索取芯钻进在复杂地层 出现井 内事 故时处 理方 法不 多 的缺 点 。
（ ）采 用超 径钻头 ， 大钻具 与孔 壁 间 隙或下 技术 ２ 增
套 管 。在松散 破碎 、 敏性 地层 钻 进 时 ， 常会 因为岩 水 经 石 遇水 膨胀 而造成 钻孔 “ 缩径 ” 岩粉 排除 困难而 引发糊 ，
钻、 烧钻 、 卡钻 等孔 内事故 。正 规 的 ￥ ５ 钻钻具 ， ７绳 其钻
（）采用 多级 口径 和 多 种 钻进 方法 相 结 合 。根 据 １ 岩层 的复杂 程度 和孔深 情况 ， 确定钻 孔结 构时上 部采 在
用ｊ １０ ２ ３ｍｍ 口径开孔， 『 穿过表土层 ， 下人 ｊ １７ ２ ２ｍｍ井 ｊ 壁管后 换 用 ｌ０ ｍ 的 口径 钻 进 至 硬 盘， 人 ｌｍ 下 １８ ０ｍｍ井 壁 管 ， ９ ｍｍ 口径 作备 用径 ， 用硬 质 合金 ０ 采 钻进 ； 换 ７ ｒｍ 的 绳 索 取 芯 钻 具 通 过 复杂 地 层 ， 换 ５ ａ 再 用 ６ｍｍ 的绳 索 取 芯 钻 具 至 终 孔 。这 种 多径 成 孔 的 ０
头外径为 ７ ｒ 扩孔器外径为ｊ ７． ｍ 钻杆为ｊ ５ ｍ， ａ ２ ５ ５ ｍ， 『 ２ 『 ７ｒ 钻杆与井壁间的间隙只有 １２ｍｍ， ３ ｍ， ａ ．５ 在上述地层 钻进时就很容易蹩泵。如果将钻头和扩孔器外径增大 ， 增加了钻孑 与钻杆的环状 间隙， Ｌ 实际可加大 到 ２ ５ ． ～ ３５ ．ｍｍ， 就可保 证 岩粉排 除 畅 通 ； 如果 问 题 还得 不 到解 决， 则需要下人技术套管， 完全隔离这一复杂孔段 ， 以保 证 下部 施工 的顺利 进行 。 （）采用 低 固相泥 浆 钻 进 。在 复 杂 地 层 用绳 索取 ３ 芯 钻进 时一般 使用 无 固相或 低 固相钻 进 液 。无 固 相钻 进 液虽 有很 多优点 ， 岩粉 吸 附严 重 ， 化不 及 时 就会 但 净 变成岩 粉浆 ， 水增 大 对水 敏 地 层 护 壁 不利 ； 固 相泥 失 低 浆性能较 稳定 ， 易 控 制 。在采 用 低 固 相泥 浆 钻进 时 ， 容 可加入 ０ １ ～ｏ ３ 的润滑剂， ． ． 保证金刚石钻进开高 速 的需 要 。在 松 散 破 碎 、 敏 性 地 层 钻 进 时 我们 采 用 水 Ｌ Ｍ 冲洗液 ， Ｂ 其配方为 ： Ｖ一１ ～５ ， Ｓ ０ １ Ｎ ２／ Ｇ Ａ ． ～ ９ ６ ０ ３ ＧＰ ． ； 洗 液 性 能 指 标 为 ： 度 １ ０ ～ ． ％， Ａ０ １ 冲 密 ．２ １Ｏ ｋ ／ 失水 量 ９ ｌｍＩ ３ ｍｉ，Ｈ 值 ８ ９ 漏 斗 ． ５ｇ Ｉ， ～ Ｏ ０ ｎｐ ／ ～ ， 粘度 １ ￣２ｓ ８ ４ 。该泥 浆具 有低 失 水 、 粘度 、 固相 、 低 低 造 浆性 能好等 特性 ， 有较 强 的 水 化分 散 和 防塌 护 壁作 用 。 在使用 中还要 根据井 内返水情 况及时调整泥浆浓 度。 穿过松散破碎、 水敏性地层后 ， 我们用 清水 中加入皂化 油作 钻进 冲洗液 ， 就可 以保证 金 刚石绳 索取 芯钻进 的正