金刚石取心钻头与扩孔器设计方案

  1)金刚石取心钻头选择。
 
  根据钻孔所遇地层岩石的可钻性、研磨性和破碎程度等情况，参照有关规程推荐的金刚石钻头选用标准及大陆科学钻探预先导孔施工经验，确定优先使用孕镶金刚石钻头，其主要技术参数应符合如下要求：
 
  (1)钻头直径（外径）。确定为156mm。
 
  (2)钻头内径。绳索取心钻头确定为94mm;提钻取心钻头确定为108mm。
 
  (3)金刚石粒度。参照原地质矿产部《岩心钻探规程》（1983年版）推荐值确定为35～40目。
 
  (4)金刚石单晶强度。选择的金刚石单晶强度应大于343N，即单晶强度应相当于SMD35以上的人造金刚石（参照原国家标准局1986-05-20发布的金刚石国家标准确定）。
 
  (5)钻头胎体硬度。参照原地质矿产部《岩心钻探规程》  （1983年版）推荐值，确定为HRC30～45。
 
  (6)钻头水口、水槽。水口、水槽的设计应考1016孔底动力马达的应用，适当加大水口、水槽断面，增加水口、水槽数量(水口、水槽数10～16c个，水口投影面积占环状破碎面积的40%～50%)，以减少流通阻力，保证钻头得到充分的冷却。
 
  (7)钻头KTB式。根据不同钻进方法和地层岩石可钻性情况从目前几十种唇面形式中推荐4种形式（德国KTB先导孔及主孔主要使用圆形唇面的金刚石取心钻头）：
 
  阶梯形唇面，有一、二、三阶梯多种，通常用于绳索取心等厚壁钻头。这种钻头在钻进时有较好的稳定性，碎岩克取面较大，适用于钻进中硬岩层，在坚硬弱研磨性岩层中使用也可获得较好的效果。
 
  内锥形唇面，这种钻头在孔底有良好的稳定性和导向性，有利于防斜，绳索取心钻头常用这种形式。
 
  同心圆锯齿形唇面，又称尖环槽形，齿形唇面有较大的碎岩克取面，使钻头对岩石作磨削与剪切相结合的破碎作用’可获得较粗颗粒的岩粉。有助于金刚石的出刃，钻头所需轴压较小，有较好的防斜作用。齿形唇面钻头适用于钻进硬而致密弱砑磨性岩层。
 
  圆形唇面，在强研磨性岩层地层应用。
 
  2)金刚石扩孔器选择。
 
  金刚石扩孔器的作用是修整孔径、扶正钻具。参照金刚石钻头选型，确定使用孕镶金刚石扩孔器。选择通水和排粉性能较好的螺旋状扩孔器，用于制造扩孔器的金刚石质量与钻头使用的金刚石质量相当。
 
  不同钻进方法和地层选择统一规格和性能的金刚石扩孔器产品，具体参数为：外径156. 3～156. 5mm;水槽数量8～10个；过流断面积要求大于钻具环空间隙截面积的45%～50%；金刚石粒度为35—40目；胎体硬度HRC40左右。