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致密砂岩地层孕镶金刚石参数的试验优选研究 被引量:6
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作者 李子杰 赵洪山 +3 位作者 冯光通 何林虎 姜维 彭烨 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2020年第5期12-15,I0001,共5页
四川盆地须家河组致密砂岩地层研磨性强、可钻性差,采用常规高效牙轮和PDC钻头存在着钻头破岩效率差、单只钻头进尺少、机械钻速低等技术难题。首先设计了适用于孕镶金刚石钻头的钻凿特性测定试验装置,包括主体机架、钻进系统及岩样夹... 四川盆地须家河组致密砂岩地层研磨性强、可钻性差,采用常规高效牙轮和PDC钻头存在着钻头破岩效率差、单只钻头进尺少、机械钻速低等技术难题。首先设计了适用于孕镶金刚石钻头的钻凿特性测定试验装置,包括主体机架、钻进系统及岩样夹持系统等部分组成,能够针对孕镶金刚石钻头的破岩机理、磨损能力等进行分析。然后通过研制孕镶金刚石参数优选试验模拟钻头,采集须家河组致密砂岩地层的露头岩石,开展了模拟不同钻压、转速条件下金刚石粒度、浓度对孕镶钻头机械钻速和磨损量的影响试验。试验结果表明,随着金刚石粒度变小和浓度增大,有利于显著延长孕镶钻头的使用寿命;选用40/50目或50/60目金刚石粒度,同时配以70%左右的金刚石浓度,可以起到兼顾提高致密砂岩机械钻速和钻头寿命的效果,为今后四川盆地须家河组地层开展孕镶钻头的研制及应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 致密砂岩 孕镶金刚石钻头 金刚石参数 试验优选 钻头设计
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金刚石层倒角参数对PDC切削齿性能的影响规律 被引量:1
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作者 张素慧 王传留 李耿 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第4期470-475,共6页
聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond compact,PDC)切削齿的综合性能受金刚石层倒角参数的影响较大,特别是其抗冲击性能,但影响规律不明。为探究金刚石层倒角参数对PDC切削齿性能的影响规律,优化PDC切削齿结构并提高PDC钻头的钻... 聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond compact,PDC)切削齿的综合性能受金刚石层倒角参数的影响较大,特别是其抗冲击性能,但影响规律不明。为探究金刚石层倒角参数对PDC切削齿性能的影响规律,优化PDC切削齿结构并提高PDC钻头的钻进效率,采用目前应用较广的平面型和微弧型PDC切削齿,分别制作0.2、0.3、0.4、0.5 mm 4种倒角尺寸和15°、30°、45°3种倒角角度的PDC,得出不同金刚石层倒角参数的PDC切削齿受热后的耐磨性和抗冲击韧性,并对其钻进效率和破损形式进行分析。结果表明:倒角尺寸对PDC耐磨性和抗冲击韧性的影响存在的临界值约为0.3 mm,当倒角尺寸≤0.3 mm时,PDC的磨耗比大、抗冲击韧性低、破损形式多为崩刃;反之倒角尺寸>0.3 mm时,PDC的磨耗比降低、抗冲击韧性提升近1倍,累计吸收功可达1 000 J以上,且破损形式多为脱层。倒角角度对PDC耐磨性和抗冲击韧性的影响基本为线性关系,即倒角角度越小,磨耗比越大,抗冲击韧性越低。 展开更多
关键词 PDC切削齿 金刚石层倒角参数 综合性能 破损形式
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孕镶金刚石钻头破碎花岗岩岩屑粒径分布研究 被引量:9
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作者 赵小军 康鑫 +2 位作者 潘飞飞 潘秉锁 段隆臣 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2019年第1期84-88,共5页
收集微钻实验过程中孕镶金刚石钻头破碎花岗岩所产生的岩屑,分析其粒径分布,定量研究金刚石参数、钻进参数对岩屑粒径分布的影响。结果表明:岩屑粒径在一定范围内呈单峰值分布,粒径尺寸集中分布在40~100μm,粒径分布基本符合对数正态... 收集微钻实验过程中孕镶金刚石钻头破碎花岗岩所产生的岩屑,分析其粒径分布,定量研究金刚石参数、钻进参数对岩屑粒径分布的影响。结果表明:岩屑粒径在一定范围内呈单峰值分布,粒径尺寸集中分布在40~100μm,粒径分布基本符合对数正态分布规律;金刚石粒度、浓度,钻压和转速对岩屑的粒径分布有较大的影响。 展开更多
关键词 粒径分布 对数正态分布 金刚石参数 钻进参数
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针对坚硬致密弱研磨性岩层的金刚石钻头研究进展 被引量:7
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作者 王佳亮 张绍和 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2016年第2期78-83,88,共7页
针对金刚石钻头在坚硬致密弱研磨性地层钻进时易出现钻进打滑现象,我们分析了坚硬致密弱研磨性地层的岩性特点,阐述了钻头打滑的原因,从胎体配方研究、钻头结构研究、金刚石参数设计、制作工艺及设备研究4个方面介绍了近年来国内外科研... 针对金刚石钻头在坚硬致密弱研磨性地层钻进时易出现钻进打滑现象,我们分析了坚硬致密弱研磨性地层的岩性特点,阐述了钻头打滑的原因,从胎体配方研究、钻头结构研究、金刚石参数设计、制作工艺及设备研究4个方面介绍了近年来国内外科研人员所做的研究工作和科研成果,并对钻头的发展方向进行了总结和展望。 展开更多
关键词 坚硬致密弱研磨性地层 金刚石钻头 金刚石出刃 钻进效率 金刚石参数
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适合于研磨性硬地层的新型孕镶金刚石钻头优化设计试验研究 被引量:4
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作者 袁军 邹德永 +1 位作者 钟洪娇 刘笑傲 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第4期16-21,共6页
针对现有钻头在研磨性硬地层中普遍存在钻速低、寿命短的问题,研制了一种孕镶钻齿,通过室内试验优选胎体配方和金刚石参数,设计了一种新型孕镶金刚石钻头,并进行了现场应用。孕镶钻齿设计为圆柱形,以铸造碳化钨和碳化钨为胎体骨架材料,... 针对现有钻头在研磨性硬地层中普遍存在钻速低、寿命短的问题,研制了一种孕镶钻齿,通过室内试验优选胎体配方和金刚石参数,设计了一种新型孕镶金刚石钻头,并进行了现场应用。孕镶钻齿设计为圆柱形,以铸造碳化钨和碳化钨为胎体骨架材料,以浓度为25%、粒度为80目的天然金刚石颗粒为磨削元件,采用热压工艺烧结合成。新型孕镶金刚石钻头冠部形状设计为直线-圆弧-圆弧型双锥剖面,采用等间距高密度径向布齿,布齿间距为2 mm,采用横卧和竖立两种方式周向布齿。现场应用结果表明,新型孕镶金刚石钻头可提速79%左右,使用寿命是牙轮钻头寿命的2倍以上。 展开更多
关键词 研磨性硬地层 孕镶钻齿 胎体配方 金刚石参数 优化设计 孕镶金刚石钻头 试验研究
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热丝化学气相沉积法制备优质微米亚微米级单晶金刚石的研究 被引量:1
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作者 张韬 沈彬 +1 位作者 孙方宏 张志明 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2011年第6期7-11,共5页
利用热丝化学气相沉积法(HFCVD),在硅片衬底上进行微米级(>1μm)及亚微米级(<1μm)单晶金刚石的沉积研究。微米级金刚石是以高温高压法(HPHT)制备的1μm金刚石颗粒为籽晶,通过甩胶布晶的方法,在衬底上均匀分布晶种,并通过合理控... 利用热丝化学气相沉积法(HFCVD),在硅片衬底上进行微米级(>1μm)及亚微米级(<1μm)单晶金刚石的沉积研究。微米级金刚石是以高温高压法(HPHT)制备的1μm金刚石颗粒为籽晶,通过甩胶布晶的方法,在衬底上均匀分布晶种,并通过合理控制沉积工艺参数,在衬底上形成晶形完好的单晶金刚石。在沉积2 h后,可消除原HPHT籽晶缺陷,沉积6 h后,生长出晶形良好的立方八面体金刚石颗粒(约4μm);对于亚微米级单晶金刚石,是直接在衬底上进行合成,通过调控沉积参数(如衬底预处理方法,偏流大小,沉积时间)对单晶金刚石的分布密度和颗粒度进行控制,经过2 h的沉积,最终获得了0.7μm的二十面体单晶金刚石。 展开更多
关键词 热丝化学气相沉积法 微米级单晶金刚石沉积参数
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