岩心钻探工艺(邯郸).ppt

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1、金刚石岩心钻探工艺技术中国地质大学（北京）工程技术学院 工程技术学院地质超深钻探技术国家专业实验室 地质超深钻探技术国家专业实验室刘宝林 刘宝林 教授 教授2010 2010年 年3 3月 月6 6日 日关键环节 钻探技术方案设计钻探技术方案设计 安全（设备、孔内、人员）安全（设备、孔内、人员）钻进速度、回次长度钻进速度、回次长度 钻井液技术钻井液技术 钻进工艺参数（钻压、转速、流量）钻进工艺参数（钻压、转速、流量）钻头选型及使用钻头选型及使用 操作经验、岗位责任操作经验、岗位责任 认真学习并遵守认真学习并遵守xxxxxx钻探规程钻探规程人为事故地层设备熟悉钻机、泥浆泵、钻塔、绳取绞车等主要设

2、备的性能、结构特点、工作原理仪器仪表配备齐全、正常定期检查维护（润滑油、温升、振动），严禁带病工作设备 钻机钻机功率配备、转速、扭矩、加压力、提升力功率配备、转速、扭矩、加压力、提升力 泥浆泵泥浆泵功率、流量、泵压功率、流量、泵压 钻塔钻塔额定载荷、最大载荷、高度等额定载荷、最大载荷、高度等 绳取绞车绳取绞车提升速度、提升力提升速度、提升力 仪器仪表仪器仪表钻压、泵压、电压、电流等钻压、泵压、电压、电流等（最好配备钻速、扭矩、流量、转速等）（最好配备钻速、扭矩、流量、转速等）特别对深孔钻机，功率与孔深的匹配问题？功率配备、功率消耗问题 钻进过程中，总功率都消耗在哪？深孔钻机的动力机功率配备大，

3、额定输出扭矩大，浅部钻进时，易造成钻杆超负荷使用更换动力机钻头克服水平摩阻力所需功率 钻头克服水平摩阻力所需功率P1 P1；钻具在循环泥浆中自转所消耗的功率 钻具在循环泥浆中自转所消耗的功率P2 P2；钻具反转时克服循环液阻力消耗的功率 钻具反转时克服循环液阻力消耗的功率P3 P3；钻具克服孔壁摩阻力消耗功率 钻具克服孔壁摩阻力消耗功率P4 P4；钻具纵向振动消耗的功率 钻具纵向振动消耗的功率P5 P5；钻具横向振动消耗功率及其他消耗功率 钻具横向振动消耗功率及其他消耗功率P6 P6。钻头-岩石钻机RPM WOB冲洗液地层情况井深 钻柱-井眼井斜屈曲 振动 摩阻机械功率总功率消耗N=N1+N2

4、+N3 N1钻柱空转功率消耗 取决于钻井深度、钻柱结构参数、井斜状态、井身结构、取决于钻井深度、钻柱结构参数、井斜状态、井身结构、泥浆性能和转速等。通过理论计算或实际测量而比较容易 泥浆性能和转速等。通过理论计算或实际测量而比较容易获得。获得。N2附加功率消耗 施加钻压后（下部钻柱发生屈曲而接触井壁，产生摩 施加钻压后（下部钻柱发生屈曲而接触井壁，产生摩擦阻力并引发各种振动）所造成的。主要由钻压、转速、擦阻力并引发各种振动）所造成的。主要由钻压、转速、钻具结构、泥浆性能和井壁状况等因素决定，特别是钻进 钻具结构、泥浆性能和井壁状况等因素决定，特别是钻进规程参数和振动规程的强弱对其影响很大。理论

5、计算或实 规程参数和振动规程的强弱对其影响很大。理论计算或实际测量都有一定难度。际测量都有一定难度。N3井底钻头破碎岩石所消耗的功率 主要取决于钻头性能和所钻地层的性质。主要取决于钻头性能和所钻地层的性质。实时优化决策NROP=（N-N1）/ROP=（N2+N3）/ROP 代表了单位进尺所必须消耗的钻进能量（比能）代表了单位进尺所必须消耗的钻进能量（比能）在一定条件下，通过调节钻进规程参数、钻具组合或泥浆 在一定条件下，通过调节钻进规程参数、钻具组合或泥浆性能，可以使 性能，可以使N NROP ROP达到极小值 达到极小值 获得最好的钻进效果（钻进效率高、钻头寿命长、钻柱和 获得最好的钻进效果

6、（钻进效率高、钻头寿命长、钻柱和井壁安全、井眼轨迹偏斜小）井壁安全、井眼轨迹偏斜小）钻头性能评价NBIT=N3/ROP N3-钻头与岩石之间的相互作用 在某一时段，可以假设钻头的性能和泥浆性能变化很小 应取决于岩石性质和地层压力 当钻遇高压层时NBIT将明显减小 当钻头性能变坏时，NBIT将呈增加趋势对钻柱和井壁安全进行评价 N1+N2N1+N2基本上都消耗在钻柱基本上都消耗在钻柱-井眼部分，对钻柱井眼部分，对钻柱和井壁构成危险和井壁构成危险 在一定的条件下，在一定的条件下，N1+N2N1+N2应该存在一个临界值，应该存在一个临界值，保证钻柱和井壁的安全。保证钻柱和井壁的安全。根据根据N1N1

7、可以判断井下其它工况如井眼偏斜程度、可以判断井下其它工况如井眼偏斜程度、泥浆润滑性能等。泥浆润滑性能等。钻杆、钻具钻杆性能（最大扭矩厂家测试数据、经验数据）钻杆弯曲、钻杆磨损丝扣油、护丝接头、拧卸操作（浮动、自由钳、上扣扭矩、密封性）钻具单动性、间隙调节、报信机构卡簧匹配钻杆的动扭矩（惯性转矩）问题深孔中高速旋转的钻杆深孔中高速旋转的钻杆在遇到卡钻时，会产生在遇到卡钻时，会产生较大的动扭矩，造成钻较大的动扭矩，造成钻杆过载或折断。杆过载或折断。煤炭地质钻探规程岩心钻探规程表 表11 11 管材磨 管材磨 损 损 和弯曲最大允 和弯曲最大允 许 许 限度 限度 单 单 位 位 为 为 毫米 毫米

8、钻进 钻进 方法 方法钻 钻 杆 杆 岩 岩 心 心 管 管直径 直径 单边 单边 磨 磨 损 损 直径均匀磨 直径均匀磨 损 损任意每米 任意每米 长 长 度 度弯曲 弯曲磨 磨 损为 损为 壁 壁厚 厚每米弯曲 每米弯曲硬 硬 质 质 合金 合金 钻进 钻进2 2 3 3 3 3 1/3 1/3 2 2金 金 刚 刚 石 石 钻进 钻进2 2 3 3 1 1 1/3 1/3 0.75 0.75绳 绳 索取心 索取心 钻进 钻进1 1 1.5 1.5 1 1 1/3 1/3 0.75 0.75钻进过程的操作11、“摸、闻、观摸、闻、观”结合，及时发现设备或孔内异常结合，及时发现设备或孔内异常

9、工况工况 手摸手摸反应最快，了解设备运转时的振动情况、反应最快，了解设备运转时的振动情况、钻进速度变化等钻进速度变化等 耳闻耳闻反应次之，了解设备运转时的振动情况反应次之，了解设备运转时的振动情况 眼观眼观反应最慢，钻速、钻压、泵压、电流（扭反应最慢，钻速、钻压、泵压、电流（扭矩、功率）、返水情况等矩、功率）、返水情况等钻进过程的操作22、平稳起动、平稳调节、平稳起动、平稳调节33、顺利下钻距孔底约、顺利下钻距孔底约1.0m1.0m左右，送水并左右，送水并轻压慢转扫孔轻压慢转扫孔44、正常钻进时（包括倒杆），严禁中途、正常钻进时（包括倒杆），严禁中途将钻具提离孔底将钻具提离孔底55、浅孔倒杆时

10、，防止冲洗液将钻具浮起、浅孔倒杆时，防止冲洗液将钻具浮起而造成岩心堵塞而造成岩心堵塞66、严禁在钻头提离孔底时高速旋转钻杆，、严禁在钻头提离孔底时高速旋转钻杆，以防反扣事故以防反扣事故起下钻过程的操作11、机上余尺的丈量与记录、机上余尺的丈量与记录22、随时观察孔口夹持器工作状态，严禁卸钻杆时孔、随时观察孔口夹持器工作状态，严禁卸钻杆时孔内钻杆反转，造成脱扣跑钻事故内钻杆反转，造成脱扣跑钻事故33、提钻回灌（最好养成习惯）、提钻回灌（最好养成习惯）44、提下钻过程中的阻力变化、提下钻过程中的阻力变化55、操作要平稳（提下钻速度、钻杆的摆放等）、操作要平稳（提下钻速度、钻杆的摆放等）66、丝扣油

11、、护丝接头、拧卸操作（浮动、自由钳、丝扣油、护丝接头、拧卸操作（浮动、自由钳、上扣扭矩）上扣扭矩）77、检查钻杆（丝扣、裂纹、弯曲、磨损、密封）、检查钻杆（丝扣、裂纹、弯曲、磨损、密封）取心操作11、卡簧取心、卡簧取心卡簧尺寸（每次仔细测量、用上回次卡簧尺寸（每次仔细测量、用上回次岩心试验），卡簧自由内径应比钻头内径小岩心试验），卡簧自由内径应比钻头内径小0.30.30.5mm0.5mm（岩心、煤炭规程）（岩心、煤炭规程）22、采用立轴或动力头实现、采用立轴或动力头实现“提提卡卡扭扭”，严禁取，严禁取心钻具的内管受力心钻具的内管受力33、绳索取心、绳索取心钻具组装与调试（单动性、卡簧座间钻具组

12、装与调试（单动性、卡簧座间隙、报信机构等）、投放到位、提升速度与阻力隙、报信机构等）、投放到位、提升速度与阻力（0.5m/s0.5m/s2m/s2m/s）、钻杆内壁结垢、干孔投放等）、钻杆内壁结垢、干孔投放等复杂地层问题松散软、硬脆碎、水敏地层等怕振动、怕冲刷、怕磨损 孔壁稳定（漏失、缩径扩径、坍塌掉块等）取心率低（堵心、磨心、脱心）堵心、磨心、脱心）孔内事故（断钻、卡钻、埋钻）复杂地层钻进关键技术措施1 1、钻井液技术、钻井液技术2 2、套管程序设计、套管程序设计3 3、非标钻头（钻头外径适当增大、底喷钻头等）、非标钻头（钻头外径适当增大、底喷钻头等）4 4、增大卡簧自由内径，防止岩心堵塞、

13、增大卡簧自由内径，防止岩心堵塞5 5、液动锤技术（硬脆碎地层防止堵心）、液动锤技术（硬脆碎地层防止堵心）6 6、压卡取心机构、活塞取心机构等（松软地层防止岩心脱、压卡取心机构、活塞取心机构等（松软地层防止岩心脱落）落）7 7、三层管钻具（衬管为透明管或半合管）、三层管钻具（衬管为透明管或半合管）8 8、提下钻速度慢而稳，减少压力激动、提下钻速度慢而稳，减少压力激动9 9、必须回灌、必须回灌打滑地层问题11、优选钻头、优选钻头胎体硬度、金刚石品级、粒度、浓度、胎体硬度、金刚石品级、粒度、浓度、水口、唇面形状等水口、唇面形状等22、优化钻进参数、优化钻进参数定切入量钻进，定切入量钻进，加大钻压，减

14、加大钻压，减小转速，减小泵量小转速，减小泵量33、特别强调，回次钻进开始时的钻压和切入量（钻特别强调，回次钻进开始时的钻压和切入量（钻速）过低会很快造成钻头速）过低会很快造成钻头“抛光抛光”33、液动锤钻进技术、液动锤钻进技术44、孔底投入磨料、孔底投入磨料55、提钻处理（喷砂、砂轮打磨、砂子研磨、酸腐蚀、提钻处理（喷砂、砂轮打磨、砂子研磨、酸腐蚀等）等）孔斜问题地层造斜特性及其规律钻具组合钻进规程参数钻孔轨迹测量纠斜方法钻进工艺参数的优化钻压转速流量钻速扭矩振动钻头唇面状态孔底钻具状态地层孔壁状态钻井液性能智能化钻井Drilling Efficiency Improvementsin Ext

15、ended WellsPresentedbyMatthiasReichLeaderTechnicalServices,DrillingSystemsEHDrillingEngineeringAssociation-EuropeThirdQuarterMeeting1999 Eliminatingorreducingfishingoperationscostingfrom10to50,000USDperday Improvingdrillingefficiency:morefootageperbit,lesstripsinandout.measuredatahighsamplingrateof1

16、0measurementspersecond,realtimetovisuallydisplaytheanomaliesonthedrillerscontrolmonitorandontheDataEngineersCRTVideo.RealTimeDetectionofDownholeStringVibrations RealTimeDetectionofDownholeStringVibrationstoPreventDrillingStringFailuresandTwist-Off toPreventDrillingStringFailuresandTwist-OffFIELDEXAM

17、PLEFIELDEXAMPLE FIELDEXAMPLEFIELDEXAMPLEDuring20minutes(150to1400seconds)theWOB-WeightonBitisincreasedfrom6to8tons,causingtwoseriousnegativeresults.（3,800meters）theROP-RateofPenetrationdropsfromanaverageof12m/hr.aseverestick-slipsituationdevelopswithanincreasedriskoftwisting-offthepipes.AssoonastheW

18、OBisreducedtheROPincreasesto12m/hrandthestick-slipdisappears.SDC-StringDynamicsControlReference SPE paper 28908.钻压的选择唇面状态 影响钻头唇面状态-金刚石被磨钝-锐化，钻压在一定程度上控制钻头的磨钝和锐化过程。钻压太低，钻进效率低，金刚石被磨钝后，难于脱落或破碎，新的金刚石难于出露，最终使钻头抛光失去继续钻进能力。钻压太大，钻头过度磨损，缩短钻头寿命；钻进扭矩加大，使钻杆承受过大负荷，严重时造成断钻事故等。唇面状态与钻速时间钻速唇面状态钻压适中0时间钻速唇面状态钻压过小0钻压对钻速

19、、钻头唇面状态的影响过度磨损 过度磨损 钻速过快（切入量大）钻速过快（切入量大）钻压过大或转速过低 钻压过大或转速过低 冲洗液流量过小 冲洗液流量过小 钻头胎体太软 钻头胎体太软钻头抛光 钻头抛光 钻速过低（钻速过低（切入量小 切入量小）钻压过小或转速过高 钻压过小或转速过高 冲洗液流量过大 冲洗液流量过大 钻头胎体太硬 钻头胎体太硬theminimumvalueisaconstantof1280lbs/inch2.最小比压 900N/cm2xxx钻探规程孕镶钻头单位压力为：400800N/cm2最大比压 1500N/cm2Thecommonrecommendation200-250 RPI（

20、转/英寸）80-100 RPC（转/厘米）换算为定切入量0.1-0.125 毫米/转Boart Longyear定切入量钻进定切入量钻进可以有效地防止钻头抛光，达到较高的钻速，减小钻头磨损。是比较合理的钻进方法。时间钻速0定切入量钻进切入量和钻压的变化切入量钻压实验结果0.08-0.12 毫米/转0.10-0.125 毫米/转FORDIA6m/hr 6m/hr9m/hr 9m/hrFORDIA150RPI 150RPI250RPI 250RPIHobic Diamond Tools工况识别-金刚石钻进 烧钻烧钻-钻速先钻速先后后，扭矩，扭矩；原因：断水、泵量过；原因：断水、泵量过小、钻杆漏失、

21、钻压过大、钻速过快、地层由硬小、钻杆漏失、钻压过大、钻速过快、地层由硬软等；办法：？软等；办法：？钻头抛光钻头抛光-钻速逐渐钻速逐渐，钻压逐渐，钻压逐渐，扭矩一般逐，扭矩一般逐渐渐；原因：地层致密坚硬、回次开始钻压过低；原因：地层致密坚硬、回次开始钻压过低（钻速低）、钻头不合适、水量过大等；解决办（钻速低）、钻头不合适、水量过大等；解决办法：？法：？工况识别-金刚石钻进 卡钻卡钻-钻速钻速，钻压，钻压，扭矩，扭矩；原因：地层破碎、；原因：地层破碎、缩径？孔内清洗不干净？钻孔弯曲过大？；解决缩径？孔内清洗不干净？钻孔弯曲过大？；解决办法：？办法：？断钻断钻-钻速钻速，泵压，泵压，扭矩，扭矩；原因

22、：扭矩（钻；原因：扭矩（钻压）过大？钻孔弯曲过大？钻杆有缺陷？压）过大？钻孔弯曲过大？钻杆有缺陷？解决办解决办法：？法：？岩心堵塞岩心堵塞-钻速钻速，钻压，钻压，扭矩，扭矩；原因：地层破；原因：地层破碎？岩心管满？钻头内径磨损？孔底清洗不干净碎？岩心管满？钻头内径磨损？孔底清洗不干净？卡黄不合适？；解决办法：？卡黄不合适？；解决办法：？转速的确定 孕镶钻头-微切削-高钻速 钻速与转速成正比增加 钻头的磨损则比较复杂，转速太高由于摩擦、发热等可能会加快钻头磨损。转速-避开设备和钻杆的共振频率区，保证设备和钻杆能平稳运转。钻压和转速应综合考虑设备能力、钻杆能力、孔内条件和泥浆润滑状况等其它许多因素

23、。转速钻速0钻速与转速的关系THE PROFESSIONAL DIAMOND DRILLER转速 孕镶金刚石钻头底唇面的线速度范围为孕镶金刚石钻头底唇面的线速度范围为1.51.53.03.0米米/秒。秒。正常钻进时，应在机械能力、管材强度允许的前正常钻进时，应在机械能力、管材强度允许的前提下，尽可能提高转速。提下，尽可能提高转速。在孔深、钻孔弯曲、超径的情况下或钻进强研磨在孔深、钻孔弯曲、超径的情况下或钻进强研磨性、破碎岩层时，转速应适当降低性、破碎岩层时，转速应适当降低 考虑惯性扭矩的作用，深孔适当降低转速考虑惯性扭矩的作用，深孔适当降低转速转速表 表12 12 金 金 刚 刚 石 石 钻

24、钻 进 进 转 转 速 速 选 选 择 择 参 参 照 照 表 表 单 单 位 位 为转 为转 每分 每分钻头种类 钻头种类钻 钻 头 头 规 规 格（格（mm mm）A(46)A(46)B(59)B(59)N(75)N(75)H(91)H(91)单 单、双管、双管表 表 镶钻头 镶钻头 500 500 1000 1000 400 400 800 800 300 300 550 550 250 250 500 500孕 孕 镶钻头 镶钻头 750 750 1500 1500 600 600 1200 1200 400 400 800 800 350 350 700 700绳 绳 索取心 索取心

25、表 表 镶钻头 镶钻头 400 400 800 800 300 300 650 650 300 300 500 500 250 250 450 450孕 孕 镶钻头 镶钻头 600 600 1200 1200 500 500 1000 1000 400 400 800 800 350 350 700 700 注：注：钻头规 钻头规 格括号内的数 格括号内的数 值 值 是目前尚在 是目前尚在 过 过 渡沿用的旧 渡沿用的旧 标 标 准 准 规 规 格。下同 格。下同冲洗液量的确定 冲洗液流量充分冷却钻头、清除孔底岩粉并携带岩粉至地表 冲洗液流量太小钻头冷却不好，岩粉堆积在孔底，会造成钻头微烧或烧

26、钻事故 冲洗液量过大，环状间隙较小，冲洗液流动阻力大，会抵消钻压、冲刷岩心和孔壁 可以通过调节冲洗液流量，使孔底保留少量的岩粉来加快钻头胎体的磨损，使钻头胎体中的金刚石出露，辅助控制钻头的唇面状态，减缓钻头“抛光”冲洗液上返速度通常岩粉上返速度0.1m/s（Generally,cuttings should always have an upward velocity of 4 inch/sec）通常冲洗液的上返速度：金刚石双管钻进应为0.4 m/s0.6m/s绳索取心钻进应为0.5 m/s1.5m/s表 表14 14 金 金 刚 刚 石 石 钻进泵 钻进泵 量参照表 量参照表（煤炭（煤炭 钻

27、 钻 探 探 规 规 程）程）单 单 位 位 为 为 升每分 升每分钻头种类 钻头种类钻 钻 头 头 规 规 格 格/mm/mmB B（59 59）N N（75 75）H H（95 95）双 双 管 管 30 30 45 45 40 40 70 70 60 60 80 80绳 绳 索取心 索取心 30 30 50 50 40 40 70 70 60 60 90 90钻头规 钻头规 格 格A A B B N N H H P P S S泵 泵 量 量 25 25 40 40 30 30 45 45 40 40 60 60 50 50 70 70 60 60 100 100 70 70 120 12

28、0钻头规 钻头规 格 格AWL AWL BWL BWL NWL NWL HWL HWL PWL PWL SWL SWL泵 泵 量 量 2530 2530 3040 3040 4070 4070 7090 7090 90 90 110 110 110 110 130 130地质岩心钻探规程钻头选择与使用钻头的选择（胎体性能与岩性的匹配）钻头的使用高效长寿（高胎体）BAORTLONGYEAR软硬表镶钻头孕镶钻头BAORTLONGYEAR破碎完整完整性研磨性耐磨损 钻速快BAORTLONGYEARBAORTLONGYEARBAORTLONGYEARBAORTLONGYEAR外锥：流量过低、钻杆泄露内

29、锥：钻速过快（切入量过大、钻压过大）外径磨损：流量过小、钻杆泄露、扩孔器外径磨损、振动大（降低转速）过度磨损：切入量过大，减小钻压和转速，更换硬胎体钻头钻头抛光：切入量过小，更换软胎体钻头胎块破裂：钻压过大、跑钻、干孔投放内管、管钳夹持器等、钻孔直径小（扩孔器磨损）烧钻：钻井液缺失（检查泥浆泵、钻杆密封）、钻压过高、检查内管与钻头内台阶间隙BAORTLONGYEARSSTAGE3OutsideDiameterGaugeLoss外径磨损Possible causes and solutions:Vibration-Lower the rotational speed.Lack of in-hol

30、e fluid circulation-Increase the pump rate.The bit is reaming an undersized drill hole-Check the gauge diameter of the reaming shell in use and replace if found to be undersized.可能原因、技术措施:振动大降低转速流量过低增加流量钻孔直径小（扫孔）检查扩孔器外径InsideDiameterGaugeLoss内径磨损Possible causes and solutions:Possible causes and solu

31、tions:Overfeedingthebit-Reducethepenetrationrate.Overfeedingthebit-Reducethepenetrationrate.Damagefromdrillingintohighlyunconsolidated Damagefromdrillingintohighlyunconsolidatedmaterial-Cementthedrillholeorchangetoaharder material-Cementthedrillholeorchangetoaharder(lowernumber)Dimatec“D-Series”or“H

32、R-Series”(lowernumber)Dimatec“D-Series”or“HR-Series”matrixtype.matrixtype.Drillingoverlostcore-Examinethecoretube Drillingoverlostcore-Examinethecoretubecontents.contents.Lackoffluidcirculation-Checktheinnertubelength Lackoffluidcirculation-Checktheinnertubelengthadjustmenttoensurethattherearenoflui

33、drestrictions adjustmenttoensurethattherearenofluidrestrictionswithinthecorebarrelassembly.Alsocheckthein-hole withinthecorebarrelassembly.Alsocheckthein-holecirculationpumprateandthedrillrodstringforleaks circulationpumprateandthedrillrodstringforleaks可能原因、技术措施 可能原因、技术措施:切入量过大 切入量过大 降低钻速 降低钻速.破碎地层

34、破碎地层 水泥固孔或更换硬胎体钻 水泥固孔或更换硬胎体钻头 头 残留岩心 残留岩心 检查取心钻具 检查取心钻具 冲洗不充分 冲洗不充分 检查内管长度（间隙）、检查内管长度（间隙）、泥浆泵、钻杆密封 泥浆泵、钻杆密封CrackedWaterways胎块破裂原因 原因:钻压过大 钻压过大。An excessive bit An excessive bit load was applied.load was applied.跑钻。跑钻。The bit,core barrel The bit,core barrel and drill rod string were and drill rod str

35、ing were accidentally dropped in the accidentally dropped in the drill hole.drill hole.干孔投放。干孔投放。The wireline The wireline inner tube assembly was inner tube assembly was accidentally allowed to free accidentally allowed to free fall through the drill rod fall through the drill rod string in a dry h

36、ole.string in a dry hole.夹坏。夹坏。The bit was The bit was accidentally crushed by the accidentally crushed by the rod holder or foot clamp rod holder or foot clamp ConcaveFaceWear内锥切入量过大。切入量过大。ThisThiswearpatternwearpatternfrequentlyresultsfrequentlyresultsfromtheuseofafromtheuseofapenetrationratethatp

37、enetrationratethatistoohighfortheistoohighfortherotationalspeedrotationalspeedbeingusedbeingused(overfeeding).This(overfeeding).Thiswearpatternisalsowearpatternisalsocausedby“grindingcausedby“grindingcore”.core”.ConvexFaceWear外锥Possible causes and Possible causes and solutions:solutions:冲洗不充分。冲洗不充分。

38、Insufficient Insufficient fluid circulation across the fluid circulation across the bit face-Check the bit face-Check the circulation pump and drill circulation pump and drill rod string for leaks;rod string for leaks;increase the pump rate.increase the pump rate.在孔内反复投料研磨出刃 在孔内反复投料研磨出刃 更 更换软胎体钻头。换软

39、胎体钻头。Repeated in-Repeated in-hole“dry-stripping”in hole“dry-stripping”in hard,non-abrasive hard,non-abrasive formations-Change to a formations-Change to a softer(higher number)softer(higher number)Dimatec“D-Series”or“HR-Dimatec“D-Series”or“HR-Series”matrix type Series”matrix type ExcessiveDiamondExp

40、osure过度出刃 切入量过大。切入量过大。The penetration The penetration rate is too high for the rate is too high for the rotational speed rotational speed in use in use(overfeeding)(overfeeding)降低钻速或增加转速。降低钻速或增加转速。Reduce the penetration rate or Reduce the penetration rate or increase the rotational speed.increase th

41、e rotational speed.胎体太软。胎体太软。The matrix type is The matrix type is too soft for the ground too soft for the ground conditions-Change to a harder conditions-Change to a harder(lower number)Dimatec“D-(lower number)Dimatec“D-Series”or“HR-Series”matrix Series”or“HR-Series”matrix type typeGlazedBitFace抛光

42、 降低转速或减少流量。降低转速或减少流量。Try Try drilling with a slower drilling with a slower rotational rotational speed speed and/or a lower in-hole and/or a lower in-hole fluid circulation rate fluid circulation rate in an in an effort to cause the metal-bond effort to cause the metal-bond matrix to abrade at a hig

43、her matrix to abrade at a higher rate that will cause the rate that will cause the diamond crystals to become diamond crystals to become exposed more readily.exposed more readily.更换软胎体钻头。更换软胎体钻头。If the bit face If the bit face glazes repeatedly,change to a glazes repeatedly,change to a softer(higher

44、 number)softer(higher number)Dimatec“D-Series”or“HR-Dimatec“D-Series”or“HR-Series”matrix type.Series”matrix type.BurntBitCrown烧钻 断水。断水。The operational failure of The operational failure of the fluid circulation pump.the fluid circulation pump.钻杆、水龙头严重泄漏。钻杆、水龙头严重泄漏。Excessive circulation fluid leaks E

45、xcessive circulation fluid leaks in the drill rod string,water in the drill rod string,water swivel or hoses.swivel or hoses.内管与钻头间隙不合适。内管与钻头间隙不合适。Internal core barrel fluid Internal core barrel fluid restrictions resulting from the restrictions resulting from the incorrect adjustment of the incorre

46、ct adjustment of the wireline inner tube assembly.wireline inner tube assembly.水口堵塞。水口堵塞。One or more One or more waterway canals on the bit waterway canals on the bit crown are blocked by pebbles crown are blocked by pebbles or other debris.or other debris.FORDIAFORDIAFORDIASVULCANMercierDrilling,wo

47、rkingtheJamesBaysiteinNorthernQuebec,heldinformaldrillingtestswiththeVulcanbits.Intwoseparatetests,theVulcan16mmsignificantlyoutperformedthe380metresofferedbyadrillbit.Thefirstdrillerreached698metreswiththeVulcan16mm.Inasecondexceptionaltest,theVulcan16mmreached1012metres!12mm，380m16mm，698m16mm,1012

48、mMATRIX WEAR PROFILE ANALYSISATLASCOPCOATLASCOPCOCraeliusATLASCOPCOSJETBIT国内金刚石钻头表 表4 4 人造金 人造金 刚 刚 石品 石品 级 级（煤炭地（煤炭地 质钻 质钻 探 探 规 规 范）范）金 金 刚 刚 石品 石品 级 级 代号 代号强 强 度 度应 应 用地 用地 层 层kN/cm kN/cm2 2N/N/粒 粒特 特 级 级RT RT 220 220 50 50 坚 坚 硬 硬优质级 优质级RY RY 180 180 220 220 40 40 50 50 硬 硬标 标 准 准 级 级RB RB 150 1

49、50 180 180 34 34 40 40 中硬 中硬注：注：强 强 度以 度以80 80 目 目 单 单 晶 晶 为标 为标 准；准；R-R-人造 人造 单 单 晶；晶；T-T-特 特 级 级；Y-Y-优质级 优质级；B-B-标 标 准 准 级 级。表表1212人造金刚石按单颗粒抗压强度分级标准人造金刚石按单颗粒抗压强度分级标准品种 品种系列 系列粒度（目）粒度（目）80/100 80/100 70/80 70/80 60/80 60/80 60/70 60/70 50/60 50/60 45/50 45/50 40/50 40/50 40/45 40/45 35/40 35/40MBD

50、MBD6 649.98 49.98 58.80 58.80 64.68 64.68 69.58 69.58 83.32 83.32 97.02 97.02MBD MBD8 866.64 66.64 78.40 78.40 85.26 85.26 92.12 92.12 108.78 108.78MBD MBD12 1299.96 99.96 117.6 117.6 128.38 128.38 139.16 139.16 158.76 158.76SMD SMD 98.00 98.00 105.84 105.84 125.44 125.44 147.98 147.98 161.70 161.70