金刚石钻头唇面对岩石的接触面积与其比压有什么联系
来源:www.hy-mj.net 发布时间:2015-09-14
高低刃金刚石钻头,其设计指导思想是要减少钻头唇面与孔底岩石面之间的接触面积,提高金刚石钻头唇面对岩石的单位面积压力。从理论上分析,这种设计思想有一定道理。因为经验已经证明,在钻进坚硬地层时需要很大的孔底压力,那么钻进坚硬致密岩层时就需要更大的孔底压力。但是目前的钻杆,钻具及钻机等设备能力不具备,因而只能在提高钻头单位面积压力上想办法,高低齿钻头便是其中一种。实际上这种高低刃金刚石钻头的使用效果并不理想,因为开始是高刃破碎岩石,钻进时效能得到提高;随着高刃磨损低刃参加工作,钻头唇面与岩石接触面积逐渐增大,钻头的比压下降,整个钻头的大部分钻进时间同普通钻头没有多少区别。
使用同心圆尖齿唇面钻头克服钻头打滑现象确有一定效果。因为钻进开始时,钻头唇面上单位面积压力大大提高,因而可以提高钻头初期钻进速度。同时这种钻头在孔底形成了一个具有波峰波谷形状的工作面,冲洗液在经过孔底工作面时,水流不容易沿着工作面的波峰与波谷表面流过,这样波谷处必然留有一些岩屑没有及时被冲走,由于这些岩屑对钻头胎体的磨损作用,使已磨钝的金刚石脱落,出露新的锋利的金刚石。但是这种钻头在钻进一段时间后,尖齿磨平,钻速下降很快,优势不复存在,与普通钻头没有两样。