超硬材料在地质钻探中的应用与发展

梁晨帆, 张凯, 王瑜, 刘宝林, 孔令镕, 薛婷 (自然资源部深部地质钻探技术重点实验室,中国地质大学(北京))
摘要:超硬材料和钻探工程有着密不可分的联 系,目前已成为钻探行业的重点研发材料。超硬材料在推动钻探行业向深井、超深井领域发展方面发挥了至关重要的作用。本文以金刚石、立方氮化硼和复合超硬材料为基础,介绍了超硬材料的分类及其特点。随后对钻探行业中超硬材料产品的应用和发展进行了详述,并分析钻探行业对超硬材料的需求,进而对其未来发展趋势进行展望,以期能为超硬材料在地质钻探领域的应用与发展起一定的指导作用。
关键词: 超硬材料;金刚石;聚晶金刚石复合片;地质钻探

目录介绍

0 引言

1 超硬材料的分类及特点

1.1 金刚石和立方氮化硼

1.2 复合超硬材料

2 钻探用超硬材料的发展与现状

2.1 聚晶金刚石复合片

2.2 热稳定聚晶金刚石

2.3 金刚石复合烧结体

2.4 人造金刚石钻头

2.5 工程薄壁钻头

3 地质钻探对超硬材料的需求

3.1 钻探技术发展趋势

3.1.1 能源勘探

3.1.2 地质勘查

(1) 极地钻探

(2) 星际钻探

(3) 科学钻探

3.2 钻探用超硬材料产品需求

(1) 耐高温性能

(2)耐磨性

(3)耐冲击性

(4)耐腐蚀性

(5)长寿命

4 结论与展望

 

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