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复合片的空间定位

2021-12-01

复合片的空间定位是指复合片在钻头底唇上安放的空间位置。复合片的空间定位是复合片钻头设计的重点,对金刚石钻头钻进的性能有很大的影响。


  1、复合片的负前角。


  复合片钻头的复合片前角采用负前角,见图。负前角通常在0一25度。之间,以适应不同地层的需要。对于软地层,负前角取0度或较小值;对于较硬的地层,负前角应较大,以有效地切削地层并防止冲击对复合片的损坏。

金刚石钻头


  由于地质钻探、工程施工领域使用复合片钻头钻进的地层通常较硬,另外,在一定程度上考虑钻头的通用性,地勘复合片钻头的负前角通常为15度。


  2、复合片的旁侧角。钻头上复合片的旁侧角有利于钻头的清洗和岩粉的转移,岩屑被剪切下来后可被推向复合片前方,也可被推向复合片旁侧。具有旁侧角的复合片排列使得岩屑能主动向环型空间转移,从而达到及时清除岩屑的目的。地勘使用的复合片钻头的旁侧角比油井钻头的要小一些,通常在5一10度之间。


  3、复合片的出露高度。


  复合片的出露高度主要从两方面进行考虑,一个是冷却和排粉;另一个是复合片的抗冲击能力。在小口径的岩心钻探中,冲洗的能力一般都能够满足冷却和排粉的需要,复合片可以尽量采用大的出露。但是,大的出露,必然使复合片承受大的冲击力。以前,由于焊接技术不过关、复合片本身的抗冲击能力有限,一般采用部分出露的形式以增加复合片的抗冲击能力。

金刚石钻头

  4、复合片的密度。


  复合片的密度是指在单位环状面积上复合片的数量。它是钻头设计的重点,因为它直接影响钻头的使用寿命和效率。一般来说,复合片的密度越大,钻头的磨损速度就越慢,钻头寿命就长,但是,其机械钻速较低。反之,复合片的密度越低,钻头的磨损速度就越快,钻头寿命就短,机械钻速就较高。金刚石复合片钻头设计的原则是:根据地层情况,以保证钻进效率为前提,适当兼顾钻头寿命。


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