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    关于提高金刚石钻进效果的试验研究

    汤凤林 段隆臣 СоловьевН.В. РусовФ.Ф. 邹庆化 刘晓阳

    汤凤林, 段隆臣, СоловьевН.В., РусовФ.Ф., 邹庆化, 刘晓阳, 2002. 关于提高金刚石钻进效果的试验研究. 地球科学, 27(5): 544-548.
    引用本文: 汤凤林, 段隆臣, СоловьевН.В., РусовФ.Ф., 邹庆化, 刘晓阳, 2002. 关于提高金刚石钻进效果的试验研究. 地球科学, 27(5): 544-548.
    TANG Feng-lin, DUAN Long-chen, Соловьев Н.В., Русов Ф.Ф., ZOU Qing-hua, LIU Xiao-yang, 2002. Experimental Research into Increase in Diamond Drilling Effectiveness. Earth Science, 27(5): 544-548.
    Citation: TANG Feng-lin, DUAN Long-chen, Соловьев Н.В., Русов Ф.Ф., ZOU Qing-hua, LIU Xiao-yang, 2002. Experimental Research into Increase in Diamond Drilling Effectiveness. Earth Science, 27(5): 544-548.

    关于提高金刚石钻进效果的试验研究

    基金项目: 

    武汉市科委国际合作项目 997005137

    国土资源部“九五”重点科研项目 9505402

    详细信息
      作者简介:

      汤凤林(1933-), 男, 教授, 博士生导师, 俄罗斯自然科学院外籍院士, 俄罗斯工程院外籍院士, 主要从事钻探工程方面的教学和科研工作

    • 中图分类号: P634.5

    Experimental Research into Increase in Diamond Drilling Effectiveness

    • 摘要: 为了提高金刚石钻进的效果, 根据试验研究结果建议从金刚石镀膜、胎体添加稀土元素2个方面来提高金刚石钻头的工作能力, 采用以每转进尺为基础的恒钻速钻进方法, 利用泡沫作为冲洗介质的钻进工艺.

       

    • 图  1  从不同温度烧结制品中回收的镀膜与未镀膜金刚石强度对比

      Fig.  1.  Comparison of strength of metallized diamonds with nonmetallized diamonds from different temperature hot-pressed and sintered diamond products

      图  2  金刚石钻进恒钻速钻进系统原理

      1.钻机; 2.电动机; 3.给进油缸; 4.调压阀; 5.功率传感器; 6.零放大器; 7.定值器; 8.控制部件; 9.伺服电机

      Fig.  2.  Principle scheme of constant penetration rate system while diamond drilling

      图  3  泡沫洗井钻进试验台

      1.三通分配阀; 2.增压装置УДКН-4;3.排送泵НБ320/63;4.钻机СКБ-5;5.配料泵НБ160/63УЗ; 6.冲洗介质池; 7.沉淀池; 8.气动消泡装置; 9.岩块; 10.主动钻杆; 11.钻机房; 12.配电盘; 13.钻机(包括液压给进装置) 控制装置; 14.空压机

      Fig.  3.  Drilling experiment stand for flushing with foam

      图  4  装有恒钻速给进装置和未装恒钻速给进装置条件下, 转速为715 r·min-1 (a) 和1 130 r·min-1 (b) 时金刚石钻头磨损量(m) 与表面活性剂溶液体积分数(φ) 的关系曲线

      1.每转进尺值h=0.08 mm·r-1; 2.h=0.12 mm·r-1; 3.h=0.16 mm·r-1; 4.未装恒钻速给进装置

      Fig.  4.  Dependence curves of diamond bit wear (m) on volume fraction of surface active agent solution (φ) while rotary speed is 715 r·min-1 (a) and 1 130 r·min-1 (b) with constant penetration rate feeder and without the latter

      图  5  转速715 mm·r-1 (a) 和1 130 mm·r-1 (b) 时, 金刚石钻头磨损量(m) 与钻头每转进尺值(h) 的关系曲线

      Fig.  5.  Dependence curves of diamond bit wear (m) on penetration per revolution while rotary speed is 715 mm·r-1 (a) and 1 130 mm·r-1 (b)

      1.φ=1.4%;2.φ=1.0%;3.φ=0.6%

      图  6  金刚石钻头磨损量(m) 与表面活性剂溶液体积分数(φ) 的关系曲线

      Fig.  6.  Dependence curves of diamond bit wear (m) on volume fraction of surface active agent solution (φ)

      1.n=715 r·min-1; 2.n=1 130 r·min-1; 3.n=1 500 r·min-1

      表  1  胎体对不同类型金刚石包镶能力的测量结果

      Table  1.   Measured results of cohesive ability of matrix materials to diamonds metallized with different elements

      表  2  添加稀土元素铈(Ce) 的Co基和Fe基胎体性能测量结果

      Table  2.   Measured results of Co-based and Fe-based matrix adding rare earth element Ce

      表  3  添加稀土元素镧(La) 的Co基和Fe基金刚石复合材料性能测量结果

      Table  3.   Measured results of Co-based and Fe-based diamond composites adding rare earth element La

      表  4  未装恒给进装置的泡沫洗井钻进试验结果

      Table  4.   Drilling experiment results for flushing with foam and without constant feeder

      表  5  装有恒给进装置的泡沫洗井钻进试验结果

      Table  5.   Drilling experiment results for flushing with foam and constant feeder

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    出版历程
    • 收稿日期:  2002-06-10
    • 刊出日期:  2002-09-25

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