梁振德，韦锋

（桂林金刚石工业有限公司，广西 桂林 541199）

在矿产资源开发过程中，常遇到深孔硬岩地层，这类地层具有结构破碎、硬度级别高、研磨性强等特点，导致深孔钻探施工环节钻头严重磨损、使用寿命缩短，且钻探效率低下。鉴于金刚石与胎体是钻进作业环节影响孕镶金刚石钻头消耗情况、使用寿命的决定因素，其改进方案的设计成为当下亟待探讨的问题。

1 孕镶金刚石钻头分类与磨损形态分析

1.1 孕镶金刚石钻头的分类

孕镶金刚石钻头的主要特征是金刚石颗粒分布在钻头胎体表面与内部一定层厚中，在钻进过程中，伴随胎体磨损、金刚石持续出刃，完成钻进作业。以粒度作为分类标准，可将金刚石钻头分为三种类型，其中粗粒钻头为5 ～20 粒/克拉，中粒钻头为20 ～40 粒/克拉，细粒钻头为40 ～100粒克拉，并且细粒钻头被最常应用于硬度大、致密地层的钻进作业中。以胎体硬度作为分类标准，可将金刚石钻头划分为五种类别，其具体分类标准如表1 所示。

表1 金刚石钻头胎体硬度与适应岩层状况分析

1.2 孕镶钻头磨损形态分析

钻头磨损形态是衡量钻头工作性能、钻进效率的重要标准，当观察到钻头底面呈现为内、外锥形时，说明钻进岩层有可能为破碎岩层；当钻头抗压强度、抗冲击强度、硬度、耐磨度、自刃性均不佳时，易导致钻进环节出现钻头破裂、脱落问题；当钻头回转过程中碰撞到孔壁、上下钻具时扫脱落岩芯时，易造成胎体压裂、脱落问题；……