弱化胎体耐磨损性的金刚石钻头

　　《弱化胎体耐磨损性的金刚石钻头》系作者近年来针对金刚石钻头在坚硬致密弱研磨性地层钻进打滑问题的部分研究成果。其中详细介绍了近年来国内外孕镶金刚石钻头的研究进展，展开了对弱化胎体耐磨损性钻头的研究，探讨了钻头的参数设计对胎体耐磨损性能的影响规律，总结了弱化胎体耐磨损性钻头的碎岩机理。《弱化胎体耐磨损性的金刚石钻头》通过弱化胎体的耐磨性能研究以提高钻头钻进效率，并为在金刚石钻头设计中的推广这一新的思路提供了理论支撑。《弱化胎体耐磨损性的金刚石钻头》可供钻探工程、地质工程专业大专院校师生和相关生产单位的技术人员使用。

　　王佳亮，男，1986年生，博士，现为湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与技术工程实验室讲师。主要从事金刚石碎岩工具、绳索取芯钻具、深海取样设备等方向的研究与教学工作。参与多项纵向及横向课题，已在《有色金属学报》《地球科学：中国地质大学学报》《中南大学学报》《粉末冶金与材料科学工程》Journal of Central South University等核心期刊发表论文数篇。张绍和，男，1967年生，博士，中南大学教授，博士生导师。主要从事钻探工程、超硬材料与制品、基础工程等方面的教学和科研工作。先后主持和参加国家、省部级及其他科研项目30余项，发表学术论文110余篇，出版专著和教材10部，获得授权和申请专利40余项。

第1章 绪论
1．1 研究意义
1．2 基于打滑地层的金刚石钻头研究现状
1．2．1 人工出刃方法研究
1．2．2 胎体配方研究
1．2．3 金刚石钻头结构研究
1．2．4 金刚石设计参数研究
1．2．5 钻头碎岩模拟仿真分析研究
1．2．6 钻头制作工艺及设备研究
1．3 研究内容及思路
1．3．1 研究思路
1．3．2 研究内容
1．3．3 技术路线
第2章 弱化胎体耐磨性钻头的参数设计研究
2．1 坚硬致密弱研磨性岩层的含义
2．2 孕镶金刚石钻头碎岩机理
2．2．1 外荷载在压力接触面上的分布及岩石内部
应力状态
2．2．2 金刚石钻进机理
2．3 孕镶金刚石钻头磨损机理
2．4 孕镶金刚石钻头参数设计
2．4．1 金刚石参数设计
2．4．2 胎体耐磨性设计
2．4．3 胎体耐磨性弱化方式设计
2．4．4 切削齿齿型结构设计
2．5 本章小结
第3章 室内试验台的研制
3．1 试验台基本功能
3．2 试验台各子系统及功能设计
3．2．1 液压给进系统设计
3．2．2 冷却及夹持系统
3．3 试验台性能调试
3．4 本章小结
第4章 弱化胎体耐磨性钻头的室内试验研究
4．1 钻头胎体成分设计
4．1．1 试验方法选择
4．1．2 试验设计
4．1．3 试样制备与性能测试
4．1．4 数据处理与分析
4．2 室内钻进试验
4．2．1 试验砖材料优选
4．2．2 胎体耐磨损性弱化颗粒材质优选
4．2．3 弱化颗粒材质对钻进效率的影响
4．2．4 弱化胎体耐磨性钻头的参数优化
4．3 本章小结
第5章 切削齿齿型结构对钻进性能影响的仿真分析
5．1 切削齿齿型结构优选
5．2 有限元方法简介
5．3 建模过程与求解
5．3．1 建立模型
5．3．2 设置材料属性
5．3．3 网格划分
5．3．4 定义接触类型与求解
5．4 结果分析
5．4．1 钻进过程中岩石的应力分析
5．4．2 平底钻头应力分析
5．4．3 同心环齿型钻头应力分析
5．4．4 花齿型钻头应力分析
5．5 钻进效率对比分析
5．6 本章小结
第6章 现场钻进试验
6．1 矿区简介
6．2 钻头设计与制造
6．2．1 石墨模具结构设计
6．2．2 钻头钢体结构设计
6．2．3 钻头热压工艺参数设计
6．3 钻进试验结果与分析
6．3．1 第一次现场钻进试验
6．3．2 试验结果
6．3．3 弱化胎体耐磨性钻头的碎岩机理
6．3．4 第二次现场试验
6．3．5 试验结果
6．3．6 分析与讨论
6．4 本章小结
第7章 研究结论与建议
7．1 研究结论
7．2 进一步研究建议
参考文献