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          钻头异常变相的原因分析

          钻头异常变相的原因分析

          发布日期:2015-5-27 10:30:30  信息来源:本站原创

                      出现异常变相的钻头,多数为热压钻头,主要的异常变相有底唇拉槽,底唇金刚石抛光,唇面径向裂纹等,下面分别进行讨论。

                      1.底唇拉槽。对钻头底唇拉槽产生原因的说法很不一致。有的认为钻头底唇拉槽与钻头在热压过程中孕镶层的密度不均和金刚石在孕镶层内的分布状况有关;有的认为钻头底唇拉槽的实质是微烧,是与地层,钻进工艺参数,钻头结构及金刚石的粒度,分布浓度等因素有关。
                根据近期试验钻头的观察分析,认为钻头拉槽与钻头底唇金刚石出刃高度有关。钻头金刚石出刃高度大,则很少发生拉槽现象,在碎岩过程中由于金刚石出刃高度大,唇面的冷却条件得到改善,保证胎体与孔底间有足够的通水间隙,使得唇面上没有岩粉粘糊,唇面因轴向压力作用下温升过高,岩粉对底唇金刚石和胎体中低熔点金属的挤压粘结剥离的发生几率很小,形成不了沟槽。底唇上发生的过程主要是金刚石不断刻取岩粉,胎体经受冲洗液和岩粉的冲蚀剥离使胎体不断磨蚀,金刚石相继出露,基本上保持恒速钻进。
                同时也发现粘结金属合金强度较高,粒糟出现的几率也小,这种胎体在烧结过程中低熔点金属的流失极其轻微。
                电火花钻头很少发生唇面拉槽,一是电火花钻头唇面金刚石出刃高度大,冷却效果好,钻头不发生微烧;二是电火花钻头的胎体强化效果显著。
                试验的电火花钻头和热压钻头,密度分布基本一样,拉槽出现几率截然不同,认为唇面拉槽与密度分布有关的提法值得商榷。

                2.底唇金刚石抛光。首先说明一点,金刚石抛光和金刚石不出露是两类不同的变相。后者是由于胎体不能超前金刚石磨损造成的。
                底唇金刚石抛光,一开始在出露的金刚石尖顶上磨成一个光亮的小平台,在钻进过程中平台逐渐扩大,直至和胎体无高度差。有时无论怎样调整钻压和转数都不有使钻头自锐。发生这种情况,主要是金刚石的强度和耐磨性不够,不宜在这类岩石中钻进,应指出这类岩石的研磨性是足够强的,只要金刚石能刻取足够的岩粉,钻头便可以在满意的钻速下钻进。
                发生这种变相的钻头,电火花钻头的热压钻头数量相差不大,电火花钻头略少些。

                3.唇面径向裂纹。出现这种变相钻头的数量不是很大,多数是中频热压钻头,尚未发现因裂纹引起的胎体掉块现象。
                对裂纹产生的原因缺乏足够的分析研究,发现裂纹多出现在强度和韧性较低的胎体中,相比之下,电火花钻头很少出现唇面裂纹,即使出现也很轻微,有可能是电火花烧结的特殊强化机制起了作用。

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