煤田鉆探金剛石取心鉆頭起草單位

自1862年起用金剛石制作鉆頭以來，經歷了黑色金剛石、天然金剛石和人造金剛石鉆頭的 3個發(fā)展階段。

黑色金剛石產于巴西，是一種硬度最高而堅韌的天然黑色金剛石,價格昂貴,早期用于手鑲金剛石鉆頭，現(xiàn)仍部分用于油井鉆頭的內錐面部位。

天然金剛石屬于非寶石級的完整晶體或團塊狀金剛石顆粒，多產于非洲、印度、蘇聯(lián)和澳大利亞等地。經挑選和表面處理后按粒度大小分別用于地質鉆探、石油天然氣鉆探制作表鑲或孕鑲鉆頭。天然金剛石按品質分級，如扎伊爾、美國等分為“AAA”、“AA”、“A”、“C”和“等外”5個等級。中國地質礦產部分為“特級(TT)”、“優(yōu)質級(TY)”、“標準級(TB)”、"低級(TD)”和“等外級(TX、TS)”5級。“等外級”為細小晶?；蛩榱?，用做孕鑲鉆頭。

人造金剛石在高溫、高壓條件下研制而成。美國通用電氣公司于1955年首先制成人造金剛石并逐漸用于制造孕鑲鉆頭。以后在世界范圍內不斷研究出鉆探用多種類型的人造金剛石，如高強度、熱穩(wěn)定性良好（耐1200℃）的單晶，大顆粒（50粒/克拉mm級）單晶，用人造金剛石微粉經二次燒結合成的聚晶和鑲嵌體（含骨架金屬），以及有硬質合金為襯片的復合片等。目前，人造金剛石鉆頭已大量取代了天然金剛石鉆頭。

金剛石鉆頭（圖1）制造除早期手鑲法外，有粉末冶金法的冷壓浸漬法、熱壓法、敲振浸漬法、低溫電鍍法；制造復合片鉆頭兼用粉末冶金法和釬焊法。 金剛石鉆探

鉆頭品種除最常用的表鑲和孕鑲鉆頭外，聚晶鉆頭和復合片鉆頭正處于發(fā)展階段。為滿足不同巖層取巖心的要求還要設計成與不同結構取心管匹配的單管鉆頭、雙管鉆頭、繩索取心鉆頭及不取心鉆頭、套管鉆頭、擴孔鉆頭、導斜用錐形鉆頭等(圖2)。使用中要根據(jù)所鉆巖層特性，選用不同唇面形狀，如平底形、圓底形、階梯形、尖齒形、鋸齒形、雙錐形和底噴式等。