
【機】 adamantine drill
aurum; gold; golden; metals; money
【化】 gold
【醫】 Au; auri-; auro-; aurum; chryso-; gold
steel
【化】 steel
【醫】 steel
【機】 aiguille
金剛石鑽頭(Diamond Drill Bit)是一種以工業金剛石為主要切削材料的地質鑽探工具,廣泛應用于石油、天然氣勘探及礦業開采領域。以下從漢英詞典定義及工程應用角度進行專業解析:
術語定義與結構組成
根據《漢英科技大詞典》定義,金剛石鑽頭對應的英文術語為"Diamond-Impregnated Drill Bit",其核心結構由三部分組成:鋼制鑽頭體(Body)、金剛石切削層(Diamond-Enhanced Cutting Surface)和流道系統(Hydraulic Channel System)。切削層采用高溫高壓燒結工藝将人造金剛石顆粒與碳化鎢基體結合。
物理特性參數
其洛氏硬度達到HRC 65-70,抗彎強度超過1500 MPa,工作溫度範圍覆蓋-50℃至400℃。根據國際鑽井承包商協會(IADC)标準分類,金剛石鑽頭屬于固定切削齒鑽頭(Fixed Cutter Bit)中的D系列。
工程應用原理
在頁岩地層鑽進時,金剛石微凸體(Diamond Protrusions)通過磨削作用破碎岩石,相較于傳統牙輪鑽頭,其機械鑽速(ROP)可提升40%-60%。美國石油工程師協會(SPE)研究顯示,在硬質地層中每克拉金剛石可完成3-5米的進尺。
行業标準與質量控制
制造過程需符合API Spec 7-1規範,重點檢測指标包括金剛石濃度(通常為25-75克拉/立方英寸)、胎體抗沖蝕系數(≥0.85)和布齒密度梯度。中國石油鑽井工程技術研究院的測試數據顯示,優質金剛石鑽頭在花崗岩地層的壽命可達120-150小時。
材料學發展
最新技術采用化學氣相沉積(CVD)法制備納米級金剛石塗層,使鑽頭耐磨性提高300%。《材料科學與工程》期刊證實,這種塗層可将鑽頭在石英岩中的磨損率降低至0.02 mm/h。
金剛石鑽頭是一種以天然或人造金剛石為切削齒的鑽探工具,主要用于破碎岩石以進行深井鑽探或地質勘探。以下是其詳細解析:
金剛石鑽頭屬于一體式鑽頭,無活動部件,主要包含以下結構:
金剛石顆粒通過高壓(4200-6300MPa)使岩石從脆性轉為塑性,隨後在扭矩作用下“犁削”破碎岩石。這一過程在砂岩等脆性地層中尤為高效,破碎體積遠超金剛石顆粒自身尺寸。
根據的說明,主要分類包括:
金剛石鑽頭在軟至中硬地層中表現卓越,具體優勢包括:
注:關于“金鋼石”與“金剛石”的術語差異,實際為同一概念的不同寫法,指碳的同素異形體(化學式C)。
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