刘志江， 姚远基， 王文正， 潘秉锁

(中国地质大学(武汉) 工程学院， 武汉 430074)

热压孕镶金刚石钻头广泛应用于地质勘探、工程勘察、石油开采等领域，可以钻进5～12级的各类岩石。多年来，随着有关热压孕镶金刚石钻头研究工作的开展[1-4]，钻头的制造工艺水平和钻头性能大幅提高。

近年来，随着地质勘探的深度广度不断延伸，海洋钻探和盐水泥浆[5-6]中使用的钻头必须在腐蚀环境下工作。由于冲洗液具有高导电率并存在大量的氯离子，井下钻头除了要承受常规的机械磨损外，还必须承受严重的腐蚀[7]。这导致钻头加速失效，钻进效率降低，钻进成本提高甚至出现安全事故。有关钻头在腐蚀性环境中的腐蚀磨损已经引起一些研究者的关注。HOENIG等[8-9]研究了在钻头上施加阴极保护进而提高钻头使用寿命；PENG等[10]研究了盐水浓度对PDC钻头腐蚀磨损性能的影响。但有关胎体组分对热压孕镶金刚石钻头胎体腐蚀磨损性能的研究还相对较少。因此，选择热压孕镶金刚石钻头常用胎体配方中质量分数较高的Fe、663Cu、WC等3种组分为主组分，再加其他辅助组分制作钻头胎体，通过其腐蚀环境下的磨粒磨损试验，研究主组分质量分数对热压孕镶金刚石钻头在盐水介质中的腐蚀磨损行为的影响。

2 试验及研究方法

2.1 配方选取

表1为胎体试样配方。根据调研选定常用基础配方，即表1中的7号配方。

表1 胎体试样配方

将7号配方中Fe、WC、663Cu的质量分数分别作为变量得到12个不同的胎体配方，共分为3组：1～4号配方为1组，5～8号配方为2组，9～12号配方为3组，分别研究Fe、WC、663Cu三者质量分数变化对胎体腐蚀磨损性能的影响。……