陶瓷空心微球对孕镶金刚石钻头胎体性能的影响研究

陈西¹，沈立娜²，杨甘生¹，阮海龙²，陈容清³，孙祺斌¹

1. 中国地质大学〈北京〉2. 北京探矿工程研究所3. 大庆钻探工程公司钻井三公司

摘 要：针对深井钻进中,钻头受高温环境影响,钻头胎体性能显著下降的技术难题,研究了空心球种类、空心球目数、空心球添加量等对热压烧结金刚石钻头胎体常温及高温力学性能的影响。结果表明:在胎体基体内添加空心球,宜添加3540目数的钇稳定的氧化锆空心球;当钇稳定的氧化锆空心球的添加量为10%时,胎体的综合性能达到最佳,冲击韧性和抗弯强度也达到最大值,分别为3 J/cm~2和903.75 MPa。添加适量空心球的胎体复合材料,由于球形孔隙结构的存在,使得胎体表面粗糙度得到增强,提高了金刚石钻头的胎体出刃性能、高温下的力学性能。

关键词：深部钻探;金刚石钻头;空心微球;胎体性能;