从化专业打井农场打井金刚石打井钻头结构

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金刚石打井钻头结构

打井金刚石打井材料钻头的保径部分在钻进时起到扶正钻头、保证井径不致缩小的作用。采用在钻头侧面镶装金刚石的方法达到保径目的时，金刚石的密度和量可根据钻头所钻岩石的研磨性和硬度而定。对于硬而研磨性高的地层，保径部位的金刚石的质量应较高，密度也应较大。

金刚石材料钻头的切削齿材料

金刚石钻头切削齿材料分为天然金刚石和人造金刚石两大类，天然金刚石使用最早并一直使用，人造金刚石材料主要有聚晶金刚石复合片（简称PDC)及热稳定聚晶金刚石(简称TSP)。它们制成的钻头分别称作金刚石钻头(或天然金刚石钻头)、PDC钻头及TSP钻头。

金刚石为碳的结晶体，晶体结构为正四面体，碳原子之间以共价键相连，结构非常稳定，典型的晶形有立方体、八面体和十二面体等。

金刚石是人类目前所知材料中最硬、抗压强度最强、抗磨损能力的材料，因此它是作为钻头切削刃最理想的材料。

但是，金刚石作为钻头切削刃材料也存在著较大的弱点。，它的脆性较大，遇到冲击载荷会引起破裂。第二，它的热稳定性较差，在高温下金刚石会燃烧变为二氧化碳和一氧化碳》在空气中,约在455～8601C之间,金刚石就要出现石 S化燃烧 > 在惰性或还原性气体中不会氧化燃烧，但约在1430X：时，金刚石晶体会突然爆裂而变成石墨?因而，金刚石钻头的设计、制造和使用中必须避免金刚石材料经受高的冲击载荷并保证金刚石切削齿的及时冷却。

天然金刚石钻头用天然生成的金刚石打井颗粒作为切削刃。按品种大致可分为卡邦(Carbon,又名石）、伯拉斯(Balias)、伯尔兹(Boarz)及刚果金刚石四类。金刚石以重量计箅，国际通用单位是克拉，一克拉相当于0. 2 g。油井钻的金刚石粒度范围一般在0. 5粒每克拉至15粒每克拉之间。钻头用金刚石必须质地坚固，形状规则,如十二面体、八面体、立方体或其他接近球体的形状。

由于天然金刚石来源有限且成本昂贵，国外在人造金刚石研制上发展很快。钻头用人造金刚石的步是用石墨在某些金属触媒的作用下，在5～10 MPa 压力及1 0001C～2 000X：高温条件下制成单晶金刚石。目前已能合成直径3～ 6 mm或更大的大颗粒单晶金刚石,但成本较高。直径小于0. 5 mm的金刚石已能批量生产，晶形和强度经分选后已接近或达到天然金刚石。