【摘 要】
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随着浅层、易钻地层的石油的大量勘探开采,导致这些地层的石油含量快速减少,深层、复杂地层的油气开采需求越来越大。而作为对付硬度大、强研磨性的基岩地层的孕镶金刚石钻头
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随着浅层、易钻地层的石油的大量勘探开采,导致这些地层的石油含量快速减少,深层、复杂地层的油气开采需求越来越大。而作为对付硬度大、强研磨性的基岩地层的孕镶金刚石钻头常常由于材料配方设计和烧结工艺不合理,达不到预期的性能和使用效果。本文通过理论分析、经验总结和实验研究,研制出了机械钻速快、使用寿命较长的适合于基岩地层钻进的孕镶块以及与之相适应烧结工艺。研究表明:（1）以60%WC作为骨架材料,15%FeCuCoSnP预合金粉末和25%CuSn20预合金粉末作为粘结金属的新型胎体配方制作的胎体块具有很好的综合性能。洛氏硬度达到了HRC48.4,孕镶块抗弯强度为430MPa,孕镶块相对于胎体块抗弯强度下降率为17.3%。（2）该配方使用热压烧结方法烧制的胎体比冷压烧结方法烧制的胎体性能更优。最优的热压烧结参数为:烧结温度为900℃,烧结压力为30MPa,保温时间为5分钟。此时烧制的胎体硬度达到最大HRC48.4,性能最佳。（3）对不同岩性的岩层,最佳的金刚石浓度也不同。钻进基岩地层时,选用JR4系列的金刚石,金刚石浓度为100%,粒度为30/35目、40/45目和50/60目按照粗:中:细以3:4:3的比例混合,制作出的孕镶块具有较高钻进速率的同时也具备较长的使用寿命。
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