?金刚石复合片钻头破碎岩石的情况分析

钻具破碎岩石的情况分析

不管是金刚石钻头还是钻具，它们克取岩石的方式都是随着各种条件的变化而改变，可分为两种情况:

一种是因钻头的磨损变化而改变克取岩石的方式，。

一种是因地层的变化而改变克取岩石的方式。

硬质合金和天然表镶钻头是随着自身刃部磨损由剪切法和犁削法改变为压碎法; 而孕镶钻头则是根据地层的变化而改变破方式岩，当地层变为硬岩时，它以磨削形式克取岩石; 当地层变软时，就以犁削形式克取岩石。钻具则具备了以上各种破岩方式，任何岩石，都可以钻进，并能获得好的效果。

1. 钻具钻进灰岩和泥岩地层

这两种岩石的力学性质：压入硬度和弹跳次数较高，塑性系数低，纵波和横波速较快，用复合片钻进寿命长、效率高说明复合片钻进这两种岩石效果佳。这是因岩石研磨性低、复合片易于压入，形成理想的体积破碎岩石。

以下是复合片克取这类岩石状态。

钻具钻进灰岩和泥岩地层

2.复合片钻头破碎地层

复合片钻头尤其适合钻进中硬以下的破碎地层，这是因为复合片自身性能所决定的，复合片钻进实际上已超越了硬质合金钻进，硬质合金无法钻进含有岩石的地层。钻进坚硬地层应该使用金钻金刚石钻头，胎体硬度选择6-8度，特别是石英层。金钻钻头在穿过了石英岩时，进尺效率远远超过其他钻头。

复合片钻进具有一系列的优点，适合硬岩层、耐磨岩层。·它集中了合金、表镶和孕镶钻头克取岩石的优点，对不同岩石采用不同的破岩方式，在钻进灰岩和泥岩时，以剪切方式破碎大体积的岩石，钻头寿命长、效率高，在钻进高研磨性地层时，在保证自身大小不变的同时快速的克取岩石，钻进弱研磨性的塑性地层时，以大的出刃量较深的压入岩层破碎岩石能取得好的钻进效果。

金刚石钻头牙齿胎体形状及适用范围

钻具牙齿胎体形状及适用范围

影响钻具进尺效率的因素除了有胎体牙齿的硬度、水口的形状和数量、金刚石的含量以及排列方式、操作规程和钻机类型等之外，还与钻头本身的牙齿胎体形状有关。实际上在市场上常见的牙齿胎体形状不多，但是在钻头发展历程中，出现了多种形式的胎体形状，在经过长期的实践总结后才有了市场上常用的钻具牙齿胎体。

1，常见的钻具牙齿胎体形状

为了适应不同的地层构造和不同的钻探工艺，钻头生产厂家将钻头的牙齿胎体形状做成各式各样，目的是在进尺效率和耐磨程度上取得一个好的平衡点。常见的形状有圆弧形、半圆形、多阶梯形、内锥形和外锥形。每种形状有着各自的应用范围。

2，常见牙齿胎体形状的使用范围

圆弧形的牙齿胎体其头部的圆弧形状高度大于胎体整体高度度的1/2，这样的目的是很好的保护了钻头的外径，适用于各类岩层的钻进，是市场上使用***广泛的牙型；半圆形是圆弧形状高度等于胎体整体高度度的1/2，耐磨性能没有圆形高，进尺效率稍微有所加强，但是应用范围并不广泛，主要是一些钻头采用来钻进溶洞和软硬交替地层；多阶梯形是牙齿胎体具有和楼梯一样的坡度，比较像尖齿牙型，具有的进尺但是耐磨性能太低导致其在市场上鲜有见闻；内锥形和外锥形的牙齿胎体分别是指牙齿外角和内角有一个比较大的倒角直至胎体的底部，这类牙型是多阶梯形的改良版，通常是通过热压烧结的方法来克服其耐磨程度差的缺点，因此烧结类钻头常使用这类牙齿胎体，一般适用于比较破碎的和岩性较软的岩层，进尺效率介于钻具和复合片钻头之间。

钻具牙齿胎体形状和适用范围

我们说过，钻具的进尺效率和牙型有关，但***重要的因素还是本身金刚石的质量和生产技术。牙齿胎体形状的不同更多的影响是其使用寿命，而非钻头实际使用效率。因此选购钻具，在品质保证的情况下，钻具批发，选择适合岩层属性和钻探类型的牙型也是节约钻探成本的关键。

钻具打井机械的心脏——打井泵简介

钻具地质打井工程尽管没有石油钻井工程那样庞大，但是必备的钻井机械配件还是一样不能少。其中打井泵更是被称为打井机械的心脏，它起到了为整个钻头钻进过程输送冲洗液—“血液”的目的，不仅带走了孔底的碎岩屑—“杂质”，还起到了降低孔底钻头胎体温度的目的，保护了钻具同时还加快了钻头的钻进速度。

往复式打井泵

1，打井泵的主要作用

把打井泵称为打井机械的心脏一点不为过，它是冲洗液由地面到孔底，再由孔底返回地面不断循环的源头。打井泵抽吸循环罐中的冲洗液，并以10～30兆帕的压力、每秒20～60升的输送排量，经过地面的高压水管、水龙带、钻杆、金刚石钻头水口到孔底，在流经钻头水口时还会形成高压射流，起到破碎岩石、清洁孔底、冷却钻头的作用。在用孔底螺杆或涡轮钻具钻井时，冲洗液是动力钻具的动力源。在钻进过程中若打井泵不能正常工作、冲洗液不能维持循环时，就要发生井下钻井工程事故了，就如同人的心脏停止了跳动一样。

2，打井泵的主要类型

往复泵是地质钻机中常用的一种打井泵，吕梁钻具，其作用原理与一般的往复泵完全相同，打井泵的动力端是一组曲柄、滑块机构，因输送的液体多为泥浆，故又称泥浆泵。打井泵的分类有很多种，按泵的液缸数可分为双缸泵、三缸泵；按活塞往复一次吸入或排出液体的次数，可分为单作用泵和双作用泵。目前，在国内外的地质钻机中，应用***多的是双缸双作用和三缸单作用活塞式打井泵。打井泵工作效率的高低直接影响到钻井的速度和进程，打井泵的泵阀、活塞、缸套和密封元件，因长时间工作在含有细砂的冲洗液中，工作环境和条件十分恶劣，是打井泵的配件中***薄弱的部分。

3，常用的打井泵钻机

对于比较小的工程勘探钻机而言，往往搭载的是双缸的往复泵，并且安装在钻机的变速箱下部和其它机构公用同一个动力源，这样的目的是节省了机械配件使用成本，运输和作业简便化，并且***的维修养护成本也比较低，缺点是这类往复泵只能以清水或者是浓度极低的泥浆作为冲洗液，泵压比较低。而大型的地质勘探钻机或者是石油钻机往往会单独配备一台泥浆泵，它和钻机系统分开，单独为钻进系统提供水流，尽管在耗能和成本上会比小型的工程钻机高，但是其高泵压和输送冲洗液的多样性能够针对更多的复杂地况，并且能够较好的保证孔底的清洁程度。

打井泵经过近30年的发展，钻具批发价，无论是从整体的性能上还是从价格方面都有很大的进步。打井泵的动力方面已由过去的600马力，提高到目前的800、1000、1300马力；而价格方面却只有原来的一半左右，对于降低钻探成本和促进整个钻探行业的发展有积极作用。

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