?金刚石钻头钻具折断的原因

钻具钻具折断的原因

钻具地质钻探也成为岩心钻探，是利用地质钻机通过金刚石钻头钻具将旋转速度和扭矩传递给孔底和岩石接触的金刚石，通过连续的***的切削而达到破碎钻进岩石的目的，通常潜孔钻进也在20米左右，有的深孔钻进甚至可达几千米，因此钻具钻具在孔内的受力十分复杂，如果操作不当导致钻具所承受的扭矩大于其上限范围，那么就会出现钻具折断的情况。一旦钻具折断，其打捞作业是既费时又费力，并且存在很大的钻孔报废的***，造成极大的经济损失，所以研究钻具钻具折断的原因很有必要。

折断的钻具钻具

钻具折断的原因大方向主要是钻具钻具自身原因、操作技术原因和地质原因，总结的具体事项有以下几点：

一、钻具自身原因导致金刚石钻头钻具折断

国内生产金刚石钻头钻具的厂家很多，其制作水平参差不齐，质量必定也是存在差别，并且钻探作业实施人员对于钻具的***也是影响钻具使用寿命的关键，因此总结的钻具折断的原因有：

（1）岩心管、钻杆等钻具不直，导致其在笔直的钻孔内扭矩大增;

（2）钻具材质存在质量问题，特别是材质中存在不溶性杂质和组分不均匀导致的钻具整体刚性和韧性的不均；钻进规程参数不合适如压力过大;

（3）磨损严重或有裂纹等缺陷，使用后***不到位，下次使用时检查又不严，使问题钻具下到孔内。

（4）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，钻具多少钱，冲洗液产生脉动.

二、操作技术原因导致钻具钻具折断

好马配好鞍，再好的钻探设备和钻具如果钻探操作技术不过硬，很难达到理想的钻进效率并且容易发生钻具折断的情况，操作原因导致钻具折断主要原因有：

（1）钻机地基的强度不够以及钻机在基础上安装固定不牢;

（2）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；

（3）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);

（4）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;

（5）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;

（6）主动钻杆弯曲，超长，在立轴中偏心;

（7）钻孔发生弯曲;

（8）使用过重的提引水接头和送水管;

（9）孔底有残留岩心或其它金属物品；

（10）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。

三、地质原因导致钻具钻具折断

钻具钻进的岩层往往是非单一的、破碎的等复杂地层，这些外在的客观条件对金刚石钻头钻具的稳定性有很大的影响，极易造成钻具折断，容易造成这种情况的主要地层有：

（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.

钻具钻头钻具

在有了上述的总结后，机长们在挑选金刚石钻头钻具时应该尽量购买材质有保障，进尺效率高的钻具厂的产品，使用时要在观测好地层情况后再决定基体的钻探实施方案，临汾钻具，切勿一到工地就盲目开钻。

钻头厂30%钻头正确的使用方法

钻具30%钻具正确的使用方法

钻具面向市场销售已经近1年，一直处于供不应求的状态。相对于常规的金钻6-8度金刚石钻头，钻具除了在生产原料上采用30%天然金刚石外，在钻进效能上有很大的进步。以200型的高速钻机钻进花岗岩为例，钻头初磨5分钟平稳钻进后逐步加至4档，入轴转速达到1000r/，主轴转速600r/，初始钻压0.2Mpa，其单小时进尺能够达到近3米。通过大量的前期的实践数据统计：在钻进坚硬岩层时薄壁钻头的进尺效率能达到2-3m/h。相比于常规的6-8度钻头有很大的提升。

钻具

对于很多未曾使用过钻具的客户来说，如何调整钻进参数是个问题。。应该注意以下几点问题：

一，钻具供应，钻具与常规钻头的区别

区别就是薄壁钻头采用天然金刚石，在生产工艺上和常规钻头一样，即稳定了产品品质，有提升了钻头的使用性能。金钻钻头厂承诺，钻头出现掉齿情况包退换。

天然金刚石钻头

第二，钻具的使用范围和钻进参数

薄壁钻头设计的初衷就是为了解决钻探过程进尺慢或者是打滑的问题。尽管金钻6-8度金刚石钻头在钻进坚硬岩层时能有比较好的进尺效率，但是其对钻机的机械性能要求较高，很多机长为了贪图进尺效率猛烈加压，非常容易给低硬度胎体的6-8度钻头造成硬损伤，使得表面金刚石脱落进而影响进尺效率。因此，薄壁钻头就是弥补常规钻头的上述几点不足而设计，专门针对极坚硬岩层，并且实现***钻进。因此薄壁钻头的使用范围可以是各类岩层，在不考虑钻探成本的前提下钻进较软岩层也是可以的。在承压方面由于天然金刚石的品级高，能够承受钻进过程中的高转速和低钻压。在钻进参数方面主轴转速（经变速箱）推荐在600转/分以上，钻压推荐在孔深超过30米可以0钻压，水量推荐为不憋泵的允许流量。

第三，钻具的缺点有哪些

钻具封孔材料和方法

钻具进行完钻探作业后需要对钻孔进行封孔，封孔的目的是防止钻孔对原来的地质环境产生不利的影响，尽可能的保持原生状态以便更好的进行地质分析。封孔的材料主要有粘土和水泥砂浆两种，封孔的方法包括导管灌注法、泵入法和水压活塞法。

一、封孔材料

1，粘土

粘土因其颗粒分子的吸引作用和表面张力所产生的粘结力，而使其具有一定的抗剪强度，价值在经过压实以后，又具有不透水性，所以，可在一些浅孔或地下水承压水头不大、流量不高的钻孔中作为封孔材料。粘土封孔时，应将粘土浸湿后，制成球状或柱状。球形可直接投入孔内，柱状可用岩心管投送。每投一定数量的粘土后，用钻具捣实一次。

2，水泥砂浆

水泥封孔效果好，是封孔的主要材料，为增加水泥强度，加入一定比例的砂子称作砂浆。由于水泥在水中固化，且与钻孔孔壁具有一定的胶结力，同时又具有较好的隔水性能。所以，在具有主矿层、主要含水层、第四纪等水文地质条件比较复杂的钻具中进行分层封孔时，均可选用水泥砂浆作为封孔材料。常用的封孔水泥有：硅酸盐水泥和***铝盐水泥两种。

二、封孔方法

1， 导管灌注法。在潜孔封闭的孔段较大时，可采用导管灌注法。此法具有关注效率高，操作简便等优点；上部储浆筒用146套管做成，长度300-500mm，下端用50mm钻杆连接即可。

导管灌注法

2，泵入法。用泥浆泵将搅拌好的砂浆，通过钻具泵入预计封闭孔段。泵入法的工作效率高，封闭的孔段长，体积大，操作方便。由于泵压作用，水泥砂浆能进入岩石缝隙凝结密实，封孔效果好。泵入前应对水泵、高压管、钻具详细检查，钻杆锁接头丝扣处要缠线，保证工作良好，管道畅通。注浆钻具距离孔底为3-5m；如采用悬封，可将钻具下至待封闭段。

3，水压活塞法。使用时，应先将阀门封闭严密，并用圆销销住，下入孔内，用夹板夹与孔口，装入砂浆，再装上活塞、滑动接头及密封圈。注浆管用外接箍连接，下钻速度要慢，钻具哪家好，防止因冲撞而剪断圆柱销，打开阀门，砂浆漏掉。水泵压力表应准确，送水后泵压逐渐升高，又突然下降，再有回升，圆销剪断，说明阀门已打开。

封孔前应该详细了解每个钻具的具体深度和位置，如果采用了泥浆液作为冲洗液的钻具钻进工艺，有必要对孔壁残留的泥皮进行冲洗，预防这类杂质对砂浆和孔壁的粘合强度产生影响。同时在注浆过程中不能间断，必须保证水泥砂浆的连续输送，并且出口和孔口的距离应该小于0.5米。

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