金刚石钻头选用原则
金刚石钻头硬度选用原则
金刚石钻头的质量和金刚石材质有很大的关系，金刚石硬度，决定金刚石钻头硬度。
金刚石钻头的种类有很多种分法，如天然的、人造的；单管的、双管的；绳索取芯的、定向钻进的；取芯的、全面钻进的；矿山的、油井的。根据钻进和碎岩特点，可分为表镶金刚石钻头、孕镶金刚石钻头和聚晶烧结体钻头。不同类型的金刚石钻头使用的地方不一样，对金刚石钻头硬度的需求也不一样。
1表镶金刚石钻头
英文：surface set diamond bit
释文：金刚石钻头的一种。钢质的圆筒状钻头体,上部车有丝扣,下部烧结有钻头胎体,金刚石的颗粒是包镶在钻头胎体的表面上。胎体的外径略大于钢体直径、内径略小于钢体内径,内外侧和底部都有可以过水的沟槽,在钻进时流过冲洗液带走岩粉和冷却钻头。表镶金刚石钻头都是包镶的天然金刚石,故价格昂贵,因而只用在一些特殊难钻进的硬地层。石油钻井用表镶金刚石钻头较多。
2孕镶金刚石钻头
英文：impregnated diamond bit
释文：金刚石钻头的一种。钻头胎体里均匀包镶着金刚石颗粒的钻头。钻进时胎体磨损,金刚石不断出露克取岩石,可以一直将胎体全部磨完,都有新出露的金刚石进行工作,类似于砂轮磨削金属材料。胎体有一定高度,外径略大于钻头体外径、内径也略小于钻头体内径,胎体的外侧面、内侧面和底面均有水槽,以便通过冲洗液排除岩粉和冷却钻头。大多数的孕镶金刚石钻头是使用的人造金刚石,称为人造孕镶金刚石钻头。人造金刚石比天然金刚石价格便宜很多,也能较广泛地用在硬地层中钻进。
3电镀金刚石钻头
英文：electro～plated diamond bit
释文：又称铸造金刚石钻头。中国独有的利用电镀原理而制成的金刚石钻头。金刚石的胎体是在电镀槽里被一层一层镀覆在钻头体上,电镀覆盖电解金属的同时,撒布金刚石颗,金刚石就被包裹在电镀金属层里。长时间的反复补砂和镀覆就形成了钻头的工作层。电镀时钻头钢体也采用塑料模具定型,使镀层沿钻头轴线方向增长,并保证胎体的内外径尺寸和小槽等。电镀金刚石钻头所用的金刚石也多是人造金刚石,钻头胎体的成分主要是镍,与普通孕镶金刚石钻头有相同的适用条件。
4钻头胎体
英文：matrix
释文：包镶金刚石和连接空白钻头体的钻头冠部合金或金属称胎体。它一般用难熔金属碳化钨粉末或铸造碳化钨为骨架材料；以易熔金属如Cu、cu～Ni、zn、Sn、Mn等为粘结剂,在模具内以高温条件下压结，温度一般为1000～1200℃。钻头的工作能力在很大程度上取决于胎体的性质,要有相当的强度、抗冲击韧性,特别是硬度与耐磨性要与所钻岩层性质相适应。孕镶金刚石钻头随钻进胎体要相应磨损,使金刚石不断裸露出来以破碎岩石,因此胎体硬度与耐磨性是孕镶钻头的一个重要指标。调节胎体骨架金属的成分、粒度,以及粘结金属的成分、比例和烧结工艺可改变胎体硬度和耐磨性,保证在各类岩层中都能取得最好的钻进效果。按胎体的硬度进行了分类分级,共分软、中硬、硬3类,6级,见表。坚硬致密的弱研磨性地层应选用软胎体,即洛氏硬度(HRC)在35以下；在强研磨性地层、裂隙地层则应选用硬胎体,即HRC硬度在35～45之间。
5金刚石复合片钻头：
用金刚石复合片做切削刃的钻头。金刚石复合片钻头金刚石复合片（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。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。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。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。
金刚石钻头选用原则：
1、6～7级完整均质的岩石选用人造聚晶表镶金刚石钻头和粗粒表镶金刚石钻头，粒度为10～20粒/克拉，金刚石钻头胎体硬度应在HRC45左右。
2、7～8级中等研磨性，较完整的岩层选用粒度为20～40粒/克拉的中粒表镶钻头和60目以粗的孕镶钻头，金刚石钻头胎体硬度为HRC40左右。
3、9级以上中等研磨性，较完整的岩层选用80目以细的孕镶钻头或者品级好的粒度为40～60粒/克拉的细粒表镶钻头，金刚石钻头胎体硬度应在HRC35～40左右。
4、研磨性强的岩层（如石英砂岩）应选用胎体硬度较大的、浓度较高的、粒度较细的孕镶钻头或者品级好、粒度细的表镶金刚石钻头（60～100粒/克拉）。
5、钻进节理发育、构造复杂的裂隙破碎岩层，应选用胎体硬度大的孕镶金刚石钻头或细粒表镶金刚石钻头，而且必须采用双管钻头。
选用金刚石钻头时应根据具体岩层考虑金刚石孕镶钻头的金刚石粒度、金刚石浓度、和胎体硬度。坚硬的岩层选择金刚石硬度高的钻头。选择正确的金刚石钻头能够让钻探工作更加顺利。
一般原则：
1、软的、中硬和完整均质的硬岩层一般宜用表镶钻头；硬的、坚硬的和破碎的、软硬不均的、裂隙性和高研磨性岩层宜选用孕镶钻头。
2、胎体硬度应根据岩层的研磨性、破碎程度、硬度、颗粒度等因素选择，其中主要因素为岩层研磨性和破碎程度。岩层研磨性强、破碎程度厉害、较软、颗粒度粗的选用硬胎体。反之，研磨性弱、均质完整、硬度大、颗粒度细的岩层（如“打滑”岩层）选用的胎体应偏软。如研磨性与硬度发生矛盾时，则服从于研磨性，例如遇研磨性强和硬度大的岩层时，应选用特硬胎体。否则胎体很快被岩层磨损，使钻头失去工作能力。
3、岩层复杂、研磨性越强、越硬，选用的金刚石品级应越好，金刚石的粒度应越细。
4、岩层强研磨性、较破碎、颗粒粗，选用浓度较高的胎体。 5、岩层偏软、破碎、研磨性强，胎体偏硬，使用的是孕镶钻头，则钻头水口部位通水截面应大，宜采用多水口钻头。反之，采用少水口钻头。
金刚石钻头唇面形状的选择：决定于岩石性质和钻头的用途等因素。
矩形唇面 又称平底形，常用于孕镶钻头。它加工方便：有最小的工作面积，因而要求的钻压较小，从而在同样钻进参数条件下获得较高的钻速。但它下至孔底时有一磨合过程，即开始进尺较慢，待磨成微弧形后，才以正常速度进尺。其次其稳定性较差，易造成钻孔弯曲。此唇面常用于钻进中硬和中等研磨性岩层。
圆弧形唇面 可缩短初磨时间，常用于中硬和中等研磨性岩层。
半圆形唇面 即钻头底唇半径等于二分之一壁厚。唇部内外刃得到加强，适用于硬和研磨性岩层。
阶梯形唇面 有一、二、三阶梯多种，通常用于绳索取心钻头及单管厚壁钻头。这种钻头在钻进时有较好的稳定性；碎岩时自由面较多而效果好，适用于钻进中硬岩层。目前在坚硬弱研磨性岩层中使用，也获得较好的效果。
锥形唇面 这种钻头在孔底有良好的稳定性和导向性，有利于防斜。绳索取芯钻头中常用。锥形唇面还可分内锥、外锥、双锥数种。
底喷形唇面 对孔底冲洗干净;在破碎岩层中钻进,还能提高采心率:但加工复杂。
同心圆锯齿形唇面 又称尖环槽形，金刚石主要分布在齿形部分。内外侧用的粒度较大，以保证钻头直径。齿形唇面能造成多自由面的孔底，使钻头对岩石作磨削与剪切相结合的破碎作用，获得较粗颗粒的岩粉，有助于金刚石的出刃，提高机械钻速。由于钻头所需轴压较小，还有较好的防斜作用。齿形唇面钻头适用于钻进硬而致密弱研磨性岩层。
钻具折断事故的原因
钻具工作时受力非常复杂，一旦某一断面上的合成应力超过了它的强度极限，就会折断。
钻具折断的主要原因有: 1、钻具本身不直,磨损严重或有裂纹等缺陷,使用时检查不严; 2、钻进规程参数不合适如压力过大,钻速过快; 3、孔内部清洁;钻孔中有严重超径的孔段或者钻进时有吊块,突然卡钻,夹钻,烧钻等。
钻具振动的原因
(一)工艺技术方面的原因
1、所用设备的技术状态不好,如:钻机稳定性差,回转器轴承有间隙等;动力机功率不足,超载荷时工作不稳定;往复式水泵送水量和压力不均,冲洗液产生脉动. 2、钻机地基的强度不够以及钻机在基础上安装固定不牢;
3、钻孔结构设计不合理,钻杆,岩心管的直径与孔径配合不合理.
4、粗径钻具没带稳定接头;使用弯曲的钻杆和岩心管;使用钝的或为正常磨损的钻头(金刚石碎裂,唇部偏磨,钻头椭圆形磨损等);
5、钻进规程参数的选择与所钻岩石的性质不适应;盲目的加压和加大钻速;
6、钻杆锁接头不同心;钻杆由于制造方面的原因或使用过程中不均匀磨损(特别是在弯曲的钻孔中使用),造成壁厚不均和椭圆度,引起钻杆不同心,回转不平衡;
7、主动钻杆弯曲,超长,在立轴中偏心;
8、钻孔发生弯曲;
9、使用过重的提引水接头和送水管;
10、孔底有残留岩心或其它金属物品.
(二)地质方面的原因
1、岩层破碎,裂隙发育.
2、岩层软硬变化频繁.
3、岩层层理,片理发育并于钻孔轴线形成锐角;
4、溶洞,空学发育.
5、岩层的颗粒度不均匀,具有非均质结构;
6、岩石的硬度和强度不均.
岩石的物理性质
1、密度与孔隙度 岩石的质量与其体积之比称为岩石的密度。而岩石的孔隙度则是岩石中的孔隙的体积与岩石的体积之比。
2、岩石的含水性与透水性
岩石的含水性一般用含水度表示，它是孔隙中水的体积与岩石的体积之比。岩石的含水性与岩石的孔隙度成正比关系。岩石的透水性，以单位时间内通过岩石的水量来表示。一般岩石的空隙度越大，透水性越高，岩石的强度和稳定性便越低。
3、松散性和流散性 松散性是指岩石结构的致密程度，松散性强的岩石即岩石的颗粒之间的连接力弱，容易破碎坍塌。岩石的自由面，有极力趋向水平的性能，称为流散性。岩石的松散性和流散性都给钻探施工带来困难。 4、稳定性 在岩体内有自由面（如钻孔）时，岩石能保持不坍塌、不崩落的性能称作稳定性。
岩石的力学性质
岩石在外力作用下所表现便性与破坏的性质，称作岩石的力学性质。与回转钻进有关的主要是岩石的强度、硬度、弹性、脆性和塑性，以及岩石的研磨性。
一 、岩石的强度
岩石的强度是指岩石对各种不同形式的外力（拉力、压力、剪切力、扭力等）的抗破碎能力的总称。
影响岩石强度的因素分为自然因素和工艺技术因素。
自然因素：1、岩石的矿物成分 2、岩石的颗粒尺寸 3、岩石的容重和孔隙度 4、岩石的层理 5、岩石结构构造的缺陷
工艺技术因素：1、岩石的形变方式 2、岩石的应力状态 3、外载作用的速度 4、介质的影响 5、岩样的线性尺寸
二、岩石的硬度
三、岩石的弹性、塑性、和脆性
四、岩石的研磨性
五、岩石的A、B值
岩石的A值是指钻头钻进岩石时，岩石对钻头中金刚石的磨损性；岩石B值是指钻头钻进岩石时，岩石对钻头胎体的磨损性。
如何正确合理选用金刚石钻头
如何正确合理选用金刚石钻头
王生福;李焰
【期刊名称】《超硬材料与工程》
【年(卷),期】1999(000)001
【摘 要】本文对金刚石钻头的特点、磨削岩石的机理进行了较为详细的分析。金刚石钻头在钻进过程中，要保持金刚石合理的出刃，使钻头胎体与金刚石达到相应的磨损，并对不同岩层给出了对应的金刚石浓度。依据岩层的硬度和耐磨性，选用适用所钻切岩层的钻头形状，根据实践经验给定了常用金刚石钻头胎体端面形状及用途，使用户选用的钻头达到最佳的钻进效果。
【总页数】4页(P17-20)
【作 者】王生福;李焰
【作者单位】地矿部勘探技术研究所;地矿部勘探技术研究所
【正文语种】中 文
【中图分类】P634.41
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金刚石钻头基本知识
第一章 金刚石钻头基本知识
第一节 概述
金刚石钻头的发展历史
金刚石钻头是不同于牙轮钻头的另一类钻井破岩工具，其使用可以追溯到19世纪60年代。最初人们以天然金刚石为切削元件制作打炮眼和挖掘隧道的工具，后来出现了用于石油钻井的钢体鱼尾式天然金刚石全面钻进钻头和取心钻头。早期的金刚石钻头是将天然金刚石冷镶在低碳钢上的。由于天然金刚石来源有限，价格昂贵，加之本身尺寸、性能方面的原因以及当时落后的制造工艺，大大限制了金刚石钻头在石油钻井工业中的应用。
随着粉末冶金技术的发展，出现了采用烧结碳化钨作为钻头体的胎体式金刚石钻头。这种技术的出现使金刚石钻头的制造水平大大提高。胎体式金刚石钻头具有耐冲蚀、耐磨损的特点，具有良好的使用性能，其制造工艺也不复杂，因此一经出现就迅速推广开来。
人造聚晶金刚石的研制成功，对金刚石钻头技术的发展起了巨大的推动作用。人造聚晶金刚石复合片钻头（PDC钻头）的出现一度被称为20世纪80年代钻井工业技术的一大突破，这种新技术对石油钻井业的发展产生了巨大的影响。现场使用证明，软到中等硬度地层钻井用PDC钻头具有机械钻速高、进尺多、寿命长、工作平稳、井下事故少、井身质量好等优点，并能与井下动力钻具配合用于高速钻井。合理使用金刚石钻头可以大大缩短建井周期，降低钻井成本，提高钻井经济效益。
金刚石钻头的发展前景
经过近二十多年的发展，金刚石钻头已经成为继牙轮钻头之后的又一重要破岩工具。时至今日，PDC钻头在石油钻头市场所占的份额越来越大，几乎每年以30%的速度侵吞牙轮钻头市场。随着新的设计理论、设计方法和材料等技术的发展，PDC钻头的适用范围也在不断扩展，以前被认为不适用于PDC钻头的地层现在也广泛使用，比如我国中原油田的文留区块的沙二至沙三地层由于地质情况复杂、夹层多，可钻性差，以前一直被认为是PDC钻头的禁区，在这里钻的井除了取心之外用的都是牙轮钻头。可是从2000年开始，PDC钻头在这个区块的使用量逐渐增多，效果也很好，而2001年底我公司的一只8 1/2 BK542-4型PDC钻头更在该区块的文－133井创下了1600米（东营组）入井，打到3390米（沙三上）完井，纯钻时间小时，进尺1790米，平均机械钻速米的好指标。现在，在该区块只要条件允许，几乎用的都是PDC钻头。
钻头转速与金刚石粒度关系
五金解读：钻头转速与金刚石粒度的确定
钻头钻速的大小与金刚石粒度大小有很大关系，若要实现高速钻进，则孔底产生的岩粉较多，要求钻头的排粉效果要好，这样钻头就必须选用粗颗粒的金刚石，有利于达到高转速的目的。
孕镶金刚石钻头在钻进过程中，要求金刚石不断地产生新陈代谢，才能保证金刚石的正常钻进。这就需要在金刚石磨损的同时，胎体也要不断地磨损，而对台地的磨损是通过金刚石破碎下来的岩粉实现的。岩粉磨损钻头胎体的快慢取决于岩粉的粒度、硬度、岩粉量。岩粉的粒度和硬度与岩石本身有关，岩粉量的多少取决于钻进时效。钻进时效高，产生的岩粉量就多，这样出于排粉方面的考虑，要求金刚石的粒度也应越大。
钻头胎块下面的岩粉量越大，需要的金刚石粒度越粗，而岩粉量取决于钻进时效、胎块长度、水口宽度、钻头线速度等因素，在胎块长度、水口宽度确定后，岩粉量与钻进时效成正比，与钻头线速度成反比。
钻头的金刚石的包镶强度越低，钻头所需的金刚实粒度就越粗。钻进极坚硬地层时，时效都很低，一般只有1到2米/小时，金刚石的粒度越小越好。在钻进极坚硬底层时，岩粉根本磨不到胎体，金刚石无法新陈代谢，随着金刚石的迅速钝化，钻头*根本无法进尺。这说明为什么软胎体钻头不能解决极坚硬地层钻进问题。因为胎体在软，岩粉磨不到它也无济于事。
岩石的B值反映的是岩石对钻头胎体的磨损性能，岩石B值越大，说明岩石磨损钻头胎体的能力越强。这样在设计钻进岩石B值较大的地层钻头时，需要设法增强钻头胎体的耐磨能力。即降低金刚石的换层速度，或在不增加钻头工作层高度的条件下，设法提高钻头的金刚石层数。增加钻头胎体磨损能力的途径之一是设计钻头的金刚石参数中选用颗粒度较细的金刚石，这样有利于增强钻头胎体的耐磨能力，达到延长钻头寿命的目的。
钻头实现正常钻进并不使金刚石出现破碎现象的作用于胎块表面单颗金刚石所受的*压力为金刚石抗压强度的三分之一。在设计钻头时，若所用的金刚石颗粒越粗，则钻头选用的金刚石浓度因较高；若钻头所承受的压力越大，则钻头选用的金刚石浓度应较高；若钻头的回转速度越高，则钻头选用的金刚石浓度应较高；若要求钻头的钻进速度越快，则钻头选用的金刚石浓度应较低。
金刚石绳索取芯钻头的正确使用
西部探矿工程 ２０１３年第１０期
金刚石绳索取芯钻头的正确使用
郑 勇 ，杨福北，谢友才
（四川Ｉ省地质矿产勘查开发局４０３地质队，四川峨眉山６１４２００）
摘要：论述了为达到钻头时效、钻头寿命和良好钻探效益的良好统一，如何正确使用金刚石绳索取
芯钻头。
关键词：金刚石；绳索取芯钻进；钻头时效；钻头寿命；钻进操作；钻进参数 中图分类号￣ＴＥ９２１．１文献标识码：Ｂ文章编号：１００４—５７１６（２０１３）１０—００４８—０４
随着金刚石绳索取芯钻进在小口径岩芯钻探中的
普遍使用，金刚石绳索钻头的使用效果对钻探工程整 体效益的影响越来越大。因此探索金刚石绳索取芯钻 头的正确使用，对降低钻探成本、取得良好经济和社会
效益，有很现实的指导意义。
１金刚石绳索取芯钻头的科学使用标准 合理评价钻头的标准是，能使钻头以尽可能小的
钻进成本，可靠地实现必要的时效、寿命功能，顺利地 达到使钻进总体经济技术指标最优的目的。很多学者
认为以最优时效来衡量钻头是否科学使用，以钻头时 效乘钻头寿命的值是否最大来判断。但由于钻头时效
和钻头寿命对钻探成本的影响不同，影响其组合的因 素众多，不能体现各自对钻探成本的价值关系。陕西
省煤田地质勘探公司的张晓宏同志提出如下的评价公 式： Ｒ＝（ａＶ＋ｂｈ。）／Ｃ （１）
式中：Ｒ——价值系数，Ｒ＝Ｐ／Ｃ； 钻头的钻进功能价值；Ｐ＝ａＶ＋ｂｈ。；
钻进成本，Ｃ＝Ｍ／（Ｖｔ）； ＾ 一钻进费用，元； 卜钻进时间，ｈ；
钻进时效，ｍ／ｈ；
一钻头寿命，ｍ，ｈ Ｌ ； 卜转化系数；
， 价值权数，ａ／ｂ＝８０％台月费／钻头费，取６： ｌ，煤田钻探中，台月费用为３００００元／月，钻头费用（以
ＨＱ和ＮＱＡＡ平均值１１００元计算），则ａ／ｂ＝８０％× ３００００／１ １００＝２２，ａ＝２２。 应用此公式能科学评价金刚石绳索取芯钻头是否
科学使用，使钻头时效和钻头寿命、经济效益有机联系 并合理转化。通过建立大量统计数据，进行科学分析
金刚石钻进的技术参数选取及注意事项
金刚石钻进的技术参数选取及注意事项
郑根源
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2012(000)007
【摘 要】比其它钻进方法相比较,金刚石钻进法有许多优越性,它具有钻进效率高、钻探质量好、孔内事故少、钢材消耗少、成本低及应用范围广等特点.本文主要从金刚石钻头选择的基本原则、技术参数的选取、钻进时的注意事项等方面作了介绍.
【总页数】2页(P613,634)
【作 者】郑根源
【作者单位】淮南矿业集团地质勘探工程处 安徽淮南232052
【正文语种】中 文
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合理使用金刚石钻头的几点方法
1 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。
钻头选型
一、PDC钻头命名：
1、M1963钻头各字母和数字的意思？
M：胎体PDC钻头（MS：刚体PDC钻头）
19：切削齿尺寸，￠19mm（13--￠13mm，08--￠8mm）
6：刀翼数
3：冠部形状，变化范围1~9，1---冠部抛物线最长；9---冠部抛物线最短
2、FS2663的含义？
FS：刚体（FM：胎体）
2：2000系列
6：6刀翼（5：5刀翼）
6：复合片尺寸，6/8″--19mm（2：8mm；4：13mm，8：25.4mm）
3：布齿密度和位置。
3．G535的含义？
G：金系列
5：复合片尺寸：19mm（4：1/2″--13mm）
3：冠部形状：1---9：尖---平
5：布齿密度。
二、PDC钻头选择原则
1、钻头冠部形状确定原则
不同冠形PDC钻头的攻击性依次为：长抛物线型>中等抛物线型>短抛物线型；按照岩石硬度分类，推荐的钻头冠型如下：按照岩石硬度分类，推荐的钻头冠型：
岩石硬度 抗压强度(psi) 冠部形状
很低硬度 0-8000 长抛物线
中等硬度 8000-16000 中等抛物线
高硬度 16000-32000 短抛物线
•针对软硬交错地层，采用多种抗回旋设计
2、切削齿尺寸选择原则：
岩石硬度 抗压强度(psi) 切屑齿尺寸
很低硬度 0-8000 19-24mm
中等硬度 8000-16000 16-19mm
高硬度 16000-32000 13-16mm
极高硬度 32000-50000 8-13mm（超强齿）
3、布齿密度原则
岩石硬度 抗压强度(psi) 布齿密度
很低硬度 0-8000 低布齿密度
大理岩钻进对金刚石钻头胎体技术参数的选择
５８ 西部探矿工程 ２０１１年第６期
大理岩钻进对金刚石钻头胎体技术参数的选择
韩健庄
（广东省地质局七。四地质大队，广东湛江５２４０１８）
摘要：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。 关键词：微风化大理岩；钻头胎体硬度选择；钻进试验；钻进效率
中图分类号：Ｐ６３４文献标识码：Ｂ文章编号：１ｏ０４—５７１６（２Ｏ１１）０６一ＯＯ５８—０２
１概述 某矿区大理岩的埋藏深度浅，其采矿方式采用露天
开采。钻孔的设计深度均为８Ｏ～１５０ｍ的浅孔，采用
１００￣２００型的小型钻机进行钻探施工。钻孔所穿越的 岩性多数属于可溶岩类微风化大理岩，岩石坚硬，上述 钻机的给进压力有限，钻进效率低，工程进度缓慢。通
过对几种钻头在现场进行钻探试验对比，找出了钻探效
率低的原因——金刚石钻头胎体硬度与所钻岩石的适 应性差。由于小型钻机的给进压力相对较小，若钻头胎
体硬度大，在钻进坚硬岩石时金刚石不易出刃，造成钻
进效率低；反之，太软的钻头胎体磨耗量大，使用寿命
低，钻探成本高。因此，选用合适胎体硬度的钻头是提 高本矿区钻探效率的重点。 ２矿区岩土工程地质特征
根据矿体及围岩的岩性、成因、物理力学性质及埋
藏分布条件等，将矿区岩土层划分为第四系冲洪积松散 岩类、基岩风化坡积松散岩类、基岩风化半固结一软弱
岩类及坚硬一半坚硬岩类等４大类。
在本矿区钻探施工中，与金刚石钻头胎体硬度的选 用有着密切相关的岩类为：坚硬一半坚硬岩类。该岩类
主要岩性为微风化大理岩，岩石较完整且硬度高，根据 ４个孔（孔深３８．５～１０６．３ｍ）共１７件岩样的天然单轴
岩心钻进操作要领及口诀2
1 岩心钻进操作要领及口诀
1、钻进中要求应做到哪些基本内容？
岩心钻探中要求应做到“一清”、“二勤”、“三及时”、“四注意”、“五不要”，其具体内容是：
一清：对孔内情况要清楚。
二勤：勤检查钻具；勤分析情况。
三及时：地层变换及时改变操作方法；钻进参数及时调整；发现孔内非正常情况及时处理。
四注意：注意选用适宜钻头类型及使用方法；注意机械运转情况；注意合理掌握回次钻程；注意地层变化。
五不要：不要随意改变泥浆性能；不要盲目使用钻进参数；不要使孔内积存岩粉超过0.3－0.5米；不要将超磨损、超弯曲度的钻具下入孔内；不要各班自行其事各干一套。
2、金刚石钻进的要领是什么？
效率高、磨损小，技术参数选择好，
效率虽高磨损大，技术参数要重调。
合理钻速防烧钻，钻压适中孔斜小，
充分冲刷是关键，认真观察三个表。（钻压表、泵压表、电流表）
3、金刚石钻进操作时注意观察哪些现象？ 金刚石钻进时，应细心观察以下现象，以帮助判断操作是否适当，钻进是否正常：
（1）机械：声音大小、烟量多少、烟色浓淡、卡瓦、离合器是否打滑等；
（2）仪表：指针的升降、突变；
（3）皮带：打滑、吱吱作响、跳动；
（4）胶管：蠕动、跳动；
（5）水箱：液面、水色；
（6）钻速：变快、变慢；
（7）钻具：回转平稳、吃力；
（8）操作：金刚石钻进中要特别掌握“五不扫”，“三必提”。
4、什么是金刚石钻进的“五不扫”、“三必提”？
五不扫：是不用金刚石钻头扫孔、扫残留岩心、扫脱落岩心、扫掉块、扫探头石，以防损坏钻头。
三必提：是下钻遇阻用钻杆钳微转处理无效必须提钻；岩心堵塞处理无效必须提钻；钻速突然下降，原因不清必须提钻。
5、推行“三必提”的要点是什么？
该提就提，绝不犹豫。宁可多提十次钻，坚决消灭“打懒钻”。
6、金刚石钻头不准再行使用的“十条原则：是什么？ 2 （1）内外径磨损超过允许公差；
（2）出现异常磨损；
（3）表镶钻头金刚石已经脱落；
金刚石钻头行业标准
金刚石钻头行业标准
概述
金刚石钻头是一种常用于切割和钻孔的工业工具。它由金刚石颗粒和金属结合剂构成，具有极高的硬度和耐磨性。金刚石钻头行业标准旨在规范金刚石钻头的生产和使用，确保其质量和性能符合行业要求。
1. 产品分类
根据不同的用途和结构特点，金刚石钻头可以分为以下几类：
• 金刚石冠齿钻头：常用于岩石和混凝土等材料的开孔。
• 金刚石钻芯钻头：用于在建筑和工程领域进行取心采样。
• 金刚石丝锯钻头：适用于大理石、花岗岩等石材的切割。
• 金刚石螺旋钻头：常用于钻取煤矿、油井和地下工程等。
2. 产品要求
金刚石钻头在生产过程中，需要符合以下要求：
• 选材标准：金刚石钻头选用的金刚石颗粒和金属结合剂应符合国家有关标准。 • 结构设计：钻头的结构设计应合理，确保切削效果和使用安全。
• 尺寸精度：钻头的尺寸精度应符合规定的工艺要求。
• 表面质量：金刚石钻头的表面应光滑，无裂纹和其他缺陷。
3. 产品性能
金刚石钻头的性能指标如下：
• 硬度：金刚石钻头的硬度应达到一定的标准，以保证切削效果。
• 耐磨性：金刚石钻头应具有良好的耐磨性，能够在长时间使用中保持切削效果。
• 导热性：金刚石钻头应具有较高的导热性，以避免过热而引起断裂。
• 抗压强度：金刚石钻头需要具备足够的抗压强度，以适应高压下的工作环境。
4. 生产工艺
金刚石钻头的生产包括以下步骤：
1. 材料准备：选用合格的金刚石颗粒和金属结合剂作为原材料，并按照一定比例混合。 2. 成型：将混合物注入到模具中进行压制，形成钻头的初始形状。
3. 烧结：将成型的钻头置于高温下进行烧结，使金属结合剂固化，并使金刚石颗粒与金属结合。
4. 修整和研磨：对烧结后的钻头进行修整和研磨，以达到所需的尺寸和表面质量。
5. 检测和包装：对钻头进行质量检测，合格后进行包装。
5. 使用与维护
为了确保金刚石钻头的使用寿命和效果，需要进行正确的使用和维护：