低温电镀孕镶金刚石石油取心钻头研制与应用

该钻头用于坚硬地层取心。河南油田以往常用园柱聚晶、三角聚晶钻头以及烧结孕镶金刚石钻头,取心效率低、钻速慢、成本高。近两年采用低温电镀孕镶金刚石钻头取心后,平均单筒进尺由原来的4.20m／筒提高到7.62m/筒,平均取心机械钻速由原来的0.21m/h提高到的0.84m/h。该钻头生产工艺完全改变原来高温(1000℃以上)烧结为低温(室温)电镀工艺,极大地避免了金刚石热损伤,采用高强度大颗粒的金刚石,提高了取心机械钻速。

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第 2卷第 l 7期 200 2年 1月

地球科学

中国地质大学学报

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低温电镀孕镶金刚石石油取心钻头研制与应用李大佛，天明，李陈洪俊(中国地质大学长江钻头套司.湖北武汉 4 0 7 ) 3 04

摘要：该钻头用于坚硬地层取心.河南油田往常用园拄聚晶、三角聚晶钻头及烧结孕镶金刚石钻头 .取心敖率低、钻速慢、本高.成近两年采用低温电镀孕镶金刚石钻头取心后 .均平单筒进尺由原来的 4 2筒提高到 7 6 . . 0m/ . 2m简平均取心机械钻速由原来的 0 2 h高 .1 m/提到的 08 b该钻头生产工艺完全改变原来高温( 0 上 )结为低温( . 4m/. 1 0℃ 0烧室温 )电镀工艺-极大地避免了金刚石热损伤，采用高强度大颗粒的金刚石 .提高了取心机械钻速. 关键词：温；低电镀；石油钻头. 中图分类号： 6 4 4 3 P3 .—文献标识码： A文章编号：10— 2 8 (0 8 0一[2—0 0 0 3 3 20 ) 1】 0 7}作者简介：李大佛( 97 )男， 13,教授 .9 6 1 6年毕业于华中理工大学机械系.长期从事机械钻探与电镀技术的教学、科技及产品开发工作 E—ma: aoi o g c i d fl l@d n .㈨

低温电镀孕镶金刚石地质钻头在我国国土资源

在电镀孕镶金刚石钻头的胎体金属或沉积镀层

部门早已大面积推广应用，实践证明，类钻头适应中，该目前笔者选用以镍为基体的成分，也就是电镀孕

地层宽、时效高、寿命长、成本低.但是在油田大口镶金刚石钻头采用镀镍这样一个方法，因为镍具 是径、面积地推广使用，是最近两年的事 .类钻有良好的岩石钻探中需要的机械性能.大还此这里说的“低头主要用于河南南阳油田张店矿区和安棚矿区坚硬温”指对浸渍法制造石油钻头的温度相对而言 .是低地层取心，通过近 2 0只 8 5的电镀孕镶金刚石石温电镀孕镶金刚石石油钻头在一年中大部分时间里 0 .油取心钻头的使用，均

获得了十分理想的经济指标 .是室温 . 只是在寒冷的季节适当地加热或酷暑的夏和以往常用的圆柱聚晶、三角聚晶钻头以及烧结孕天适当地降温.这里说的“电镀”俗称) (也不确切 .应因为一般电镀的镀层很薄，而笔者研制的镶金刚石取心钻头相比：均单筒取心进尺由原来当为电铸 .平的 4 2/提高到 7 6筒，均取心机械钻速孕镶金刚石石油钻头镀层 ( .0r筒 n .2 m/平或工作层 )度一般都在厚 m 0mm,而且钻头的内径、径外由原来的 0 2 h提高到 08/, .1 m/、4m/仅据 19 h 99年 5m以上甚至高达 1在南阳油田 1 4口井的统计 .节约钻井成本 372万尺寸是靠模具控制的，以它已经相当于铸造了. 2.所 .元，而且大大减轻钻井工人的劳动强度.就钻头研 11镍离子的沉积过程现制与应用效果论述如下.

镍离子如何在阴极沉积，也就是金属镍如何镀在孕镶钻头上，即镍的沉积过程.镀镍溶液的主要成分是硫酸镍 NIO S——主盐 .酸镍由于电离作用，硫 在溶液中分解，生成金属镍离子和硫酸根离子：Nj— S Ni+ S )一.件 (;

1钻头制造原理低温电镀孕镶金刚石石油取心钻头的制造原理，即利用电镀液中的金属离子，电场力的作用在下，向阴极 (移悬挂钻头钢体的电极 )还原沉积为金，属 .裹金刚石及钢体而形成孕镶金刚石石油取心包钻头 .收稿日期：2 0—0一= 01 4 o 3基金项目：国家五”炬九火

电解时带正电的镍离子 (阳离子 )电场力的作在用下移向阴极，那里取得 2个电子后，原沉积为在还金属的中性原子，继而以金属状态沉积在阴极上：N+ 2—— Ni e:

而带负电的硫酸根离子 (离子 )电解时移向阳阴在极.在那里放出 2个电子后 .首先生成硫酸根分子：项目( o 9[23[7 11 6 N 6) l)6 0 2 )

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