使用金刚石钻头时应该注意哪些问题？

1. 使用金刚石钻头时应该注意哪些问题？

金刚石钻头是钻孔设备的配件，操作要求还是要按照具体步骤进行，使用时应该注意的问题是：
金刚石钻头钻前准备
1、检查上一只金刚石钻头是否存在有钻头体损坏，掉齿等，确定井底清洁，无落物。
2、小心搬运金刚石钻头，将金刚石钻头放置在橡胶垫或木板上。禁止把金刚石钻头直接放置在铁板上。
3、检查金刚石钻头切削齿是否有损伤，金刚石钻头内是否有异物，喷嘴孔内是否有O型密封圈，根据需要安装喷嘴。
二、金刚石钻头上扣
1、清理金刚石钻头公扣或母扣并涂抹丝扣油。
2、将卸扣器卡在金刚石钻头上，山东中煤集团金刚石钻头放下钻柱使之与公扣或母扣接触上扣。
3、把金刚石钻头和卸扣器一起放入转盘补心，然后按照推荐上扣扭矩值旋紧丝扣。
三、下钻
1、下放金刚石钻头要慢，通过转盘，防喷器，套管悬挂器尤其要缓慢，以保护好切削齿。2、注意上次起钻时出现的遇阻井段，下钻过程中遇到缩径和狗腿时应使钻头缓慢通过。
3、距井底约1根单根时开始以50~60rpm的钻速旋转并开泵一额定排量冲洗井底。
4、 注意观察指重表和扭矩使金刚石钻头平稳接触井底。（ymhy1）


四、金刚石钻头造型
1、保持额定排量，下放金刚石钻头至井底。
2、采用缓慢钻进至少1m，以建立井底模型。
3、以每次10kN的增加量将钻压增至正常钻进最佳值，严禁加压过猛，造成金刚石钻头的先期破坏。
4、保持钻压恒定调整钻速以便获得最佳的钻进参数组合。
五、金刚石钻头正常钻进
1、在遇到研磨性强或硬砂泥岩时，降低钻速以延长金刚石钻头寿命。
2、遇到地层变化或夹层时调整钻速和金刚石钻头以保持最佳的钻井效能。
3、每次接单根注意以下几点：
3．1、恢复泵冲数并检查立管压力。
3．2、在金刚石钻头接触井底前开泵，以50~60rpm的钻速缓慢下放金刚石钻头至井底。3．3、缓慢恢复加压至原金刚石钻头，然后增加钻速至原钻速。

2. 金刚石主要应用于哪些用途？

金刚石主要应用于珠宝首饰和工业用途。宝石级和近宝石级金刚石大部分作为宝石用于珠宝首饰。部分宝石级和近宝石级金刚石以及工业级金刚石应用于工业和高科技领域。

金刚石具有许多特殊的优良性质：①高热传导率，②低热膨胀系数，③低摩擦系数，④高硬度，⑤在可见光和红外光下高透明性，⑥高折射系数，⑦化学和放射性惰性等。因此，它广泛应用于工业和科研的特殊领域，例如，可作为切割工具、研磨料、不利环境中的热探头、放射性检出仪、压力敏感器、荧光显增器、光学窗、微型机械元件，以及高密度、高能量电子元件等。

3. 金刚石钻头使用时应该注意些什么？

一、金刚石钻头钻前准备1、检查上一只金刚石钻头是否存在有钻头体损坏，掉齿等，确定井底清洁，无落物。2、小心搬运金刚石钻头，将金刚石钻头放置在橡胶垫或木板上。禁止把金刚石钻头直接放置在铁板上。3、检查金刚石钻头切削齿是否有损伤，金刚石钻头内是否有异物，喷嘴孔内是否有O型密封圈，根据需要安装喷嘴。
二、金刚石钻头上扣1、清理金刚石钻头公扣或母扣并涂抹丝扣油。2、将卸扣器卡在金刚石钻头上，放下钻柱使之与公扣或母扣接触上扣。3、把金刚石钻头和卸扣器一起放入转盘补心，然后按照推荐上扣扭矩值旋紧丝扣。
三、下钻1、下放金刚石钻头要慢，通过转盘，防喷器，套管悬挂器尤其要缓慢，以保护好切削齿。2、注意上次起钻时出现的遇阻井段，下钻过程中遇到缩径和狗腿时应使钻头缓慢通过。3、距井底约1根单根时开始以50~60rpm的钻速旋转并开泵一额定排量冲洗井底。4、 注意观察指重表和扭矩使金刚石钻头平稳接触井底。
四、金刚石钻头划眼1、不推荐使用金刚石钻头进行井段划眼。2、如必须进行划眼时，应以额定排量，缓慢低扭矩划眼。
五、金刚石钻头造型1、保持额定排量，下放金刚石钻头至井底。2、采用缓慢钻进至少1m，以建立井底模型。3、以每次10kN的增加量将钻压增至正常钻进最佳值，严禁加压过猛，造成金刚石钻头的先期破坏。4、保持钻压恒定调整钻速以便获得最佳的钻进参数组合。
六、金刚石钻头正常钻进1、在遇到研磨性强或硬砂泥岩时，降低钻速以延长金刚石钻头寿命。2、遇到地层变化或夹层时调整钻速和金刚石钻头以保持最佳的钻井效能。3、每次接单根注意以下几点：3．1、恢复泵冲数并检查立管压力。3．2、在金刚石钻头接触井底前开泵，以50~60rpm的钻速缓慢下放金刚石钻头至井底。3．3、缓慢恢复加压至原金刚石钻头，然后增加钻速至原钻速。

4. 什么金刚石钻头好些呢

金刚石钻头的破岩作用是由金刚石颗粒完成的。要知道钻头的破岩作用，就须了解单粒金刚石的破岩作用。在坚硬地层中，单粒金刚石在钻压作用下使岩石处于极高的应力状态下（约4200-5700MPa，有的资料认为可达6300MPa），使岩石发生岩性转变，由脆性变为塑性。单粒金刚石吃入地层，在扭矩作用下切削破岩，切削深度基本上等于金刚石颗粒的吃入深度。这一过程如同“犁地”故称为金刚石钻头的犁式切削作用。
在一些脆性较大的岩石里（如砂岩、石灰岩等），钻头上的金刚石颗粒在钻压扭矩的同时作用下，破碎岩石的体积远大于金刚石颗粒的吃入与旋转体积。当压力不大时,只能沿金刚石的运动方向形成小沟槽，加大压力则会使小沟槽深部与两侧的岩石破碎，超过金刚石颗粒的断面尺寸。
金刚石钻头的破岩效果，除与岩性以及影响岩性的外界因素（如压力、温度、地层流体性质等）有关外，钻压大小是重要的影响因素。它和牙轮钻头一样，破岩时都具有表层破碎、疲劳破碎、体积破碎三种方式。只有当金刚石颗粒具有足够的比压吃入地层岩石，使岩石发生体积破碎时，才能取得理想的破岩效果。
钻头质量的好坏、钻头类型与地层岩性是否适应，对加快钻井速度和提高单只钻头进尺起着重要的作用。钻一口油气井一般要使用不同尺寸的多只钻头，在钻上部地层时要使用直径较大的钻头，因钻头钻进的地层较软，单只钻头进尺多、使用的时间短，一个钻头一般可重复使用几口井；而在钻下部地层时要使用直径较小的钻头，因地层硬、单只钻头的进尺少，一般要使用多只钻头。一只下井新钻头钻井进尺的多少主要取决于钻头的尺寸、类型、地层的软硬和钻进参数的配合。一般来说，钻头尺寸越小、地层越硬，进尺越少；钻头尺寸越大、地层越软，钻头进尺就越多。

5. 金刚石钻头应该怎样合理运用

一．金刚石钻头钻前准备

1、 检查上一只金刚石钻头是否存在有钻头体损坏，掉齿等，确定井底清洁，无落物。

2、 小心搬运金刚石钻头，将金刚石钻头放置在橡胶垫或木板上。禁止把金刚石钻头直接放置在铁板上。

3、 检查金刚石钻头切削齿是否有损伤，金刚石钻头内是否有异物，喷嘴孔内是否有O型密封圈，根据需要安装喷嘴。

二．金刚石钻头上扣

1、 清理金刚石钻头公扣或母扣并涂抹丝扣油。

2、 将卸扣器卡在金刚石钻头上，放下钻柱使之与公扣或母扣接触上扣。

3、 把金刚石钻头和卸扣器一起 放入转盘补心，然后按照推荐上扣扭矩值旋紧丝扣。

三．下钻

1、 下放金刚石钻头要慢，通过转盘，防喷器，套管悬挂器尤其要缓慢，以保护好切削齿。

2、 注意上次起钻时出现的遇阻井段，下钻过程中遇到缩径和狗腿时应使钻头缓慢通过。

3、 距井底约1根单根时开始以50~60rpm的钻速旋转并开泵一额定排量冲洗井底。

4、 注意观察指重表和扭矩使金刚石钻头平稳接触井底。

四．金刚石钻头划眼

1、 不推荐使用金刚石钻头进行井段划眼。

2、 如必须进行划眼时，应以额定排量，缓慢低扭矩划眼。

6. 金刚石钻进用钻具的组成

金刚石回转钻进所用的钻具可以分为两大类，即单层岩心管（简称单管）钻具和双层岩心管（简称双管）钻具。它们由钻头、扩孔器、岩心管、异径接头及钻杆等组成（图10-1）。两类钻具，在外形上没有更多的区别。
1.单层岩心管钻具的组成
单层岩心管钻具由钻头、卡簧、扩孔器、岩心管组成，在岩心管的上部要接装异径接头和钻杆（图10-2a）。在钻头的唇部和内、外侧，镶有碎岩材料———金刚石，用以在钻进中破碎岩石；卡簧用于在取心时卡断并夹紧岩心以防脱落；扩孔器的外侧，也同样镶焊有金刚石，而且其外径略大于钻头的外径，用以修正孔壁，从而保证孔壁的质量（光洁、均匀、不缩径）并对钻具进行扶正；岩心管用以收容岩心和保护岩心。
2.双层岩心管钻具的组成
在钻进中，为了更好地保护岩心以提高取心质量，在钻具的组成上，采用两层不同规格的岩心管，同心安装在异径接头上图10-2b）。外管主要用以推动钻头与扩孔器以钻碎孔底岩石和修整孔壁，内管则用以保护和收容岩心。安装后内、外管壁间所留的间隙，作为钻井液流入孔底的通道，避免了钻井液直接冲刷岩心，从而提高了取心质量。

图10-1 金刚石钻进钻具组成

双管钻具的卡簧，安装在卡簧座的凹槽内，卡簧座通过短截管与内管插装在一起，因为内管体积小、壁薄，所以不以螺纹连接，以增大内管强度。
由于安装形式的不同，双层岩心管钻具又可以分为：双动双管钻具和单动双管钻具。
（1）双动双管钻具：此种钻具的组成，因其异径接头是一个简单的只有两组螺纹的整体，所以在钻进过程中，其所连接的内、外岩心管，则是随异径接头一起进行同样旋转的，故称为双动双管钻具。这种钻具在使用时，只能起到防止钻井液直接冲刷岩心管内岩心的作用，而因内、外管同步转动，对管内岩心的震动及相互研磨等是不利于取心的因素。
（2）单动双管钻具：这种钻具的特点是，在异径接头与内管连接的部位，增加了心轴与推力轴承等零件。钻进时，由于推力轴承的作用，内管不随外管一起转动，故称单动双管钻具。此种钻具在使用中的优点是，既可防止钻井液对岩心的直接冲刷，又可因为内管保持不转而避免岩心受震和相互磨损，更有效地提高取心质量。特别是在松软的岩层中钻进时，其护心效果更为明显。

图图10-2 单层、双层岩心管

7. 金刚石钻头的合理使用

提高金刚石钻进效率的重要措施是遵守岩石破碎工具的合理使用准则。
合理使用金刚石钻头的准则包括:
(1)根据岩石物理力学性质正确选择和使用其结构特性与之适应的金刚石钻头;
(2)严格遵守金刚石破岩工具的操作规程;
(3)根据钻探规程确定的工艺进行钻进，并保证高的生产率，使金刚石耗量不超过该钻探条件下的额定值。
(4)当钻头寿命达到合理的报废水平时应及时把它从钻具中换掉。
在钻头使用过程中应记住，金刚石是相当脆的矿物，它对微弱冲击都很敏感。因此，涉及金刚石破岩工具的全部作业都必须谨慎认真地进行。钻头应存放在木质盒子或塑料盒子里。金刚石钻头与钻柱的连接需用专门的管钳，而不能用普通牙钳。带钻头的钻具只有其内部没有岩心时才能下入孔内。下放钻具要谨慎，尤其在孔径变化的孔段和孔底附近。钻头到达孔底时不能用力下墩，开始时要用低转速和小泵量。只有当孔底残留岩心长度不超过4～5cm时，才允许下入钻具。否则，应先用牙轮钻头或其他专用钻头破碎掉孔底的残留岩心。每次起钻之后，应用游标卡尺测量钻头和扩孔器的直径和胎体高度。带扩孔器钻进时应保证扩孔器直径总比钻头直径大0.2～0.3mm。旧扩孔器与新扩孔器的外径之差不能超过0.1～0.2mm。
不带扩孔器钻进时，要精确测量各钻头的内外径，并确定它们的下孔顺序。首先下入外径最大和内径最小的钻头。当钻头直径磨损达0.05～0.1mm时应更换。在向孔内顺序下入钻头时应确认，上一个回次的岩心可以自由地通过将下孔钻头的内径。
禁止往存在“狗腿弯”的孔内下入新钻头。当孔身被磨成锥形，直径差超过0.1～0.15mm时必须用由孕镶钻头和扩孔器组成的专用钻具下去扩孔。当钻孔停工相当一段时间后，应采用由孕镶钻头和两个扩孔器组成的钻具，两个扩孔器都应安装在岩心管的下部。配置钻具时应保证下部扩孔器和上部扩孔器外径比钻头外径大0.1～0.2mm。根据岩石性质的不同，扩孔钻进的速度不能超过5～20cm/min。
钻进过程中没有特殊情况不允许把钻头提离孔底，因为这样可能导致卡岩心装置启动，而且岩心碎屑落在孔底会造成胎体和钻头上的金刚石破坏。
在钻进过程中，需要均匀改变轴向载荷，不允许急剧增大或减小载荷，因为这样可能引发孔内事故。不允许采用大于临界值的轴向载荷。对表镶钻头而言每粒金刚石的允许载荷为140～160N，而孕镶钻头为1200～1300N/cm2。过大的载荷会导致金刚石急剧崩裂并极大地增加金刚石耗量。过小的比压(对表镶钻头40～60N/粒和对孕镶钻头300～500N/cm2)同样是不容许的，因为这样可能引起金刚石在完整的弱研磨性岩石中产生抛光，并造成金刚石无法切入岩石。
选择钻头转速时必须考虑岩石的硬度、研磨性和裂隙性。
通过分析机械钻速的变化也可判断金刚石钻头的使用是否合理。各种类型钻头机械钻速的变化速率是不同的。在正确选择规程参数组合的条件下，孕镶钻头的机械钻速应变化不大。表镶钻头的初始机械钻速增长，达到一定的最大值后将开始下降。但是，根据已有的准则来确定起钻换钻头的准确时间点是很困难的。通常是结合机械钻速的变化特征，靠经验来判断钻头的磨损情况。据全俄勘探技术研究所的调研，生产单位总结出在下列情况下应结束钻头回次作业并更换新钻头:
(1)胎体的外径、内径和高度磨损严重。根据保径金刚石粒度不同，胎体的内外表面磨损量已达0.5～0.7mm。
(2)正常的胎体剖面已经被改变，在内外表面已出现了锥度。以及在胎体端部外缘或中部已出现了深度超过0.5mm的拉槽和倒角。
(3)金刚石出刃过大(超过了其线性尺寸的1/3)，可能导致金刚石脱落和破坏。
(4)胎体冲蚀严重，使其强度下降，可能导致某个扇形块脱落或整个包镶金刚石的胎体层脱落。
(5)胎体和钻头钢体存在机械损伤(胎体出现鼓包、被磨圆、裂纹，钻头钢体或螺纹被磨损等)。
(6)孕镶钻头胎体内外侧面出现的倒角深度超过了孕镶层厚度时。
(7)由于胎体硬度与岩石的研磨性或钻探规程参数、所钻岩石的性质不匹配，造成钻头上的金刚石被抛光。
对于颗粒较大的金刚石单晶或聚晶钻头，允许的最大磨损量Δhmax如表7－1所示。
表7－1 金刚石单晶或聚晶钻头允许的最大磨损量


应采用千分表实时测量钻头和金刚石的磨损情况。将近有40%的金刚石钻头因胎体磨成斜面而提前结束回次。造成这种情况的原因可能是:钻头的制造质量不高，金刚石质量差，钻进裂隙岩石和钻进中伴有剧烈的振动等。
造成金刚石烧钻的原因在于破坏了正常的钻进工艺过程，最常见的原因是冲洗液不足和轴向载荷过大。
发生钻头金刚石和胎体被抛光的情况，通常出现在轴向载荷不足，泵量过大和转速过高的情况下。在生产实践中采用称为“干磨”的办法让钻头在孔底出刃，这时停止供给冲洗液10～15s。运用该方法将导致胎体的快速磨损，因此最好采用电化学帮助出刃的办法。

8. 金刚石用作钻探机的钻头是物理性质吗

A．二氧化碳用于灭火，既利用了不燃烧、不支持燃烧的化学性质，又利用了密度比空气大的物理性质，故A错误；
  B．呼吸是吸入氧气呼出二氧化碳，属于化学变化，所以氧气用于供给呼吸，利用了化学性质，故B错误；
  C．金刚石用作钻探机的钻头，是利用金刚石硬度大的物理性质，故C正确；
  D．用镁制作照明弹，是利用了镁燃烧发出耀眼白光的性质，需要通过化学变化才表现出来，故D错误；
  故选：C．