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    鉆頭異常變相的原因分析

    鉆頭異常變相的原因分析

    發布日期:2015-5-27 10:30:30  信息來源:本站原創

                出現異常變相的鉆頭,多數為熱壓鉆頭,主要的異常變相有底唇拉槽,底唇金剛石拋光,唇面徑向裂紋等,下面分別進行討論。

                1.底唇拉槽。對鉆頭底唇拉槽產生原因的說法很不一致。有的認為鉆頭底唇拉槽與鉆頭在熱壓過程中孕鑲層的密度不均和金剛石在孕鑲層內的分布狀況有關;有的認為鉆頭底唇拉槽的實質是微燒,是與地層,鉆進工藝參數,鉆頭結構及金剛石的粒度,分布濃度等因素有關。
          根據近期試驗鉆頭的觀察分析,認為鉆頭拉槽與鉆頭底唇金剛石出刃高度有關。鉆頭金剛石出刃高度大,則很少發生拉槽現象,在碎巖過程中由于金剛石出刃高度大,唇面的冷卻條件得到改善,保證胎體與孔底間有足夠的通水間隙,使得唇面上沒有巖粉粘糊,唇面因軸向壓力作用下溫升過高,巖粉對底唇金剛石和胎體中低熔點金屬的擠壓粘結剝離的發生幾率很小,形成不了溝槽。底唇上發生的過程主要是金剛石不斷刻取巖粉,胎體經受沖洗液和巖粉的沖蝕剝離使胎體不斷磨蝕,金剛石相繼出露,基本上保持恒速鉆進。
          同時也發現粘結金屬合金強度較高,粒糟出現的幾率也小,這種胎體在燒結過程中低熔點金屬的流失極其輕微。
          電火花鉆頭很少發生唇面拉槽,一是電火花鉆頭唇面金剛石出刃高度大,冷卻效果好,鉆頭不發生微燒;二是電火花鉆頭的胎體強化效果顯著。
          試驗的電火花鉆頭和熱壓鉆頭,密度分布基本一樣,拉槽出現幾率截然不同,認為唇面拉槽與密度分布有關的提法值得商榷。

          2.底唇金剛石拋光。首先說明一點,金剛石拋光和金剛石不出露是兩類不同的變相。后者是由于胎體不能超前金剛石磨損造成的。
          底唇金剛石拋光,一開始在出露的金剛石尖頂上磨成一個光亮的小平臺,在鉆進過程中平臺逐漸擴大,直至和胎體無高度差。有時無論怎樣調整鉆壓和轉數都不有使鉆頭自銳。發生這種情況,主要是金剛石的強度和耐磨性不夠,不宜在這類巖石中鉆進,應指出這類巖石的研磨性是足夠強的,只要金剛石能刻取足夠的巖粉,鉆頭便可以在滿意的鉆速下鉆進。
          發生這種變相的鉆頭,電火花鉆頭的熱壓鉆頭數量相差不大,電火花鉆頭略少些。

          3.唇面徑向裂紋。出現這種變相鉆頭的數量不是很大,多數是中頻熱壓鉆頭,尚未發現因裂紋引起的胎體掉塊現象。
          對裂紋產生的原因缺乏足夠的分析研究,發現裂紋多出現在強度和韌性較低的胎體中,相比之下,電火花鉆頭很少出現唇面裂紋,即使出現也很輕微,有可能是電火花燒結的特殊強化機制起了作用。

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