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强研磨性硬地层的快速钻进问题,是深井、超深井钻井提速的技术难题。四川须家河组地层埋藏深、可钻性差、研磨性强,在以往钻井提速过程中,钻头钻速慢,寿命短,钻头消耗量大,大大增加了钻井成本。因此,高效破岩钻头的研究,不但丰富了深井强研磨性硬地层钻进的钻头类型,而且对提高该地区的油气勘探开发速度具有重要意义。在对四川须家河组地层进行抗钻特性研究的基础上,通过对国内外钻头研究进展的总结分析,结合实验手段,研究了两种M743GHI型孕镶金刚石钻头。研究表明:(1)四川须家河组地层可钻性差,研磨性强且地层软硬交错严重。(2)采用热压烧结工艺合成的以天然金刚石为磨削元件,铸造碳化钨和人造单晶金刚石粉为胎体骨架材料的圆柱形新型钻齿,能够有效破碎四川须家河组地层岩石。该钻齿的金刚石参数以粒度为70目~80目,浓度为100%的天然金刚石为最佳,胎体配方以p 2.0%、Mn 1.0%、Ni 15.4%、Co 17.4%、Cu 15.4%、铸造碳化钨20.5%、WC 27.6%、人造单晶金刚石粉0.7%,可达到最优磨耗比。(3) M743GHI型孕镶金刚石钻头,在软地层具有类似于PDC切削齿的切削破岩作用,在硬的研磨性地层中具有磨削破岩作用,实现了孕镶金刚石钻头在强研磨性硬地层中的高效破岩,提高了深井钻井的能力。(4)镶嵌新型热压孕镶金刚石钻齿的钻头在室内台架实验时,钻进可钻性级值为9.2的石英砂岩时,机械钻速达到1.38m/h,而钻头磨损速度仅为0.014mm/m,具有较高的破岩效率和钻头寿命。(5) M743GH-A孕镶金刚石钻头在马103井进行了钻进试验,进尺13.01m,纯钻时间11.56h,平均机械钻速:1.12m/h。钻头起出后,切削齿正常磨损,外径保径较好。