钻具磨损速度的影响因素
钻具的磨损速度决定了它的使用寿命，在进尺效率一定的情况下，使用寿命则***终决定了钻探成本的高低，无论是研究生产钻具的厂家还是地质钻探的作业人员，了解钻具磨损速度的影响因素才能程度的节约钻探成本，主要包括钻压、转速、牙齿磨损状态和温度这四大因素。
1，钻压对牙齿磨损速度的影响
钻压对牙齿磨损速度的影响
式中:D1和D2—钻压影响系数与牙轮钻头尺寸有关。钻压=D2/D1时，牙齿的磨损速度无限大，即D2/D1是该钻头的极限钻压。
2， 转速对牙齿磨损速度的影响
钻压一定时转速增大，牙齿的磨损速度也上升。
转速对牙齿磨损速度的影响
式中：Q1和Q2——由钻头类型决定的系数。
3，牙齿磨损状态对牙齿磨损速度的影响
牙齿磨损状态对牙齿磨损速度的影响
式中：C1—牙齿磨损减慢系数；Af—地层研磨性系数。
楔形齿的面积将随着齿高的磨损不断增大，钻具，磨损速度也随着齿高的磨损而下降。
4，温度对牙齿磨损速度的影响
在临界规程下钻头胎体急剧温升，功耗剧增，钻具生产，甚至烧钻。当P×n达临界值胎体温度由100~200°C急升至600~700°C对具体岩石而言P×n的临界值基本上是常量。
金刚石钻头选择方法总结
钻具选择方法总结
在钻探作业中，反应钻具钻孔质量的六大标准为：岩矿心采取率、.钻孔弯曲与测量间距、简易水文观测、孔深误差的测量与校正、原始报表和封孔质量，其中重要的岩心采取率和钻孔弯曲都和钻具的性能有关，因此钻具的选择对钻探工程的质量起决定性的作用。
钻具选择
钻具的选择方法就是要根据岩层的情况和不同钻头的性能确定优的选择方案，总结方法可以概括为根据岩层的研磨性选择钻具、根据岩层的软硬程度选择金刚石钻头以及根据钻探效果选择金刚石钻头。
一，根据岩层的研磨性选择钻具
岩层的研磨性是指钻进单位岩石长度对钻具的磨损程度，反应的是岩石对钻头的磨耗，应该根据岩石的研磨性和复杂程度来选择钻具的制作工艺和金刚石的颗粒和强度，总结的经验有以下几点：
（1）软的、中硬和完整均质的硬岩层一般宜用表镶钻头；硬的、坚硬的和破碎的、软硬不均的、裂隙性和高研磨性岩层宜选用孕镶钻头。
（2）胎体硬度应根据岩层的研磨性、破碎程度、硬度、颗粒度等因素选择，其中主要因素为岩层研磨性和破碎程度。岩层研磨性强、破碎程度厉害、较软、颗粒度粗的选用硬胎体。反之，研磨性弱、均质完整、硬度大、颗粒度细的岩层（如“打滑”岩层）选用的胎体应偏软。如研磨性与硬度发生矛盾时，则服从于研磨性，例如遇研磨性强和硬度大的岩层时，应选用特硬胎体。否则胎体很快被岩层磨损，使钻头失去工作能力。
（3）岩层复杂、研磨性越强、越硬，选用的金刚石品级应越好，金刚石的粒度应越细。
（4）岩层强研磨性、较破碎、颗粒粗，选用浓度较高的胎体。
（5）岩层偏软、破碎、研磨性强，胎体偏硬，使用的是孕镶钻头，则钻头水口部位通水截面应大，宜采用多水口钻头。反之，采用少水口钻头。
二、根据岩层的软硬程度选择钻具
岩层的研磨性并不能反应岩石的坚硬程度，比如钻进破碎的岩层对金刚石钻头的磨损量大，其研磨性较高，但是岩石可能并非是非常坚硬的花岗岩等，它可以是风化的灰岩、砂岩等。因此针对岩石的软硬程度不同应该调整金刚石钻头胎体的硬度和金刚石的浓度以及目数，总结经验如下：
（1）6-7级完整均质的岩石选用人造金钻金刚石钻头，粒度为10-20粒/克拉，胎体硬度应在HRC15-18度左右。
（2）7-8级中等研磨性，较完整的岩层选用粒度为20-40粒/克拉的中粒孕镶电镀金钻牌金刚石钻头，胎体硬度为HRC12-15度左右。
（3）9级以上中等研磨性，钻具生产厂家，较完整的岩层选用30目以下的金钻孕镶钻具或者品级好的粒度为40-60粒/克拉的电镀钻头，胎体硬度应选择HRC6-8度。
（4）研磨性强的岩层（如花岗岩岩）应选用胎体硬度较大的、浓度较高的、粒度较粗的金钻电镀钻头，胎体硬度应选择HRC6-8度。
花岗岩选择6-8度金刚石钻头
（5）钻进节理发育、构造复杂的裂隙破碎岩层，应选用胎体硬度大的电镀钻头，金刚石的品级必须极高，比如金钻的25-28度金刚石钻头，其为20-25度的加强型，在钻进破碎、卵石和钢筋混凝土的复杂地层中不仅耐磨性能突出，进尺效率也是远高于复合片钻头。
三、根据钻探效果要求选择钻具
很多情况下钻探工作者会选择和岩层属性不相适应的金刚石钻头钻进，原因是为了获得更快的进尺或者是更高的耐磨性，经常出现的情况有以下几种：
（1）很多灌浆钻进对钻进的效率要求极高，为了保证混凝土浆的粘结性，要求钻头钻进时不能慢，因此会选择12-15度钻头甚至是6-8度金刚石钻头钻进，目的只是为了抢时间。
（2）打非常复杂的破碎地层时推荐使用25-28度/研50金钻电镀金刚石钻头，其钻进效率非常***，但是很多机长为了***求钻头的使用寿命或者是保证钻孔的深度而选择使用热压烧结金刚石钻头。
（3）在钻进极坚硬岩石时选择金钻6-8度钻头，为了能更快的加快钻进速度，机长们选择使用了锯齿形的电镀钻头，虽然进尺效率能略微提高，但是损失了其耐磨性能，失去了电镀钻头比较高的性价比。
很多情况下为了满足特定的钻探任务，机长们还会找金刚石钻头厂家定做非国标钻头，这种情况对于钻头质量的可控余地和硬度的可选择性就少了，并且成本较高。因此，厂家建议在能够使用常规钻头完成的钻探任务中，尽量使用电镀钻头完成钻孔，并且尽可能的选择合理的胎体硬度。
钻具特点
钻具的制造方法又很，常用的有热压烧结法、低温电镀法、高频焊接法和无压浸渍法等，通过电镀的方法将金刚石镀附于镍层里制造出了的钻头成为电镀金刚石钻头，它也属于孕镶钻头，和热压钻头有着相似的应用范围，但是它的特点更多，并且大多数是优点。
1，钻具热学性质更加稳定
由于金刚石的膨胀系数非常小，只有10-6左右，在800摄氏度就开始氧化，因此在采用热压烧结的的高温制法（1000摄氏度以上）过程中极易膨胀，冷却后存在很大的内应力，因此热压钻头高温很容易发生烧钻和掉齿的问题。与之不同的是电镀钻头通过低温电镀的方式，大程度的控制了金刚石的热学性质的变化，使得电镀的胎体成分更加紧密，在高速旋转过程中能更好的承受高温。
2，钻具化学性质更加稳定
在钻进普通地层时一般不会涉及到钻头胎体的化学性质的比较，但是在有一些地区，特别是西北地区存在酸碱土壤和热泉地层，钻具生产厂，在钻进时产生高温会加速胎体和冲洗液的反应速度，如果胎体存在易腐蚀的金属，比如热压钻头的铜金属和复合片钻头的铁金属，那么会严重缩短钻头的使用寿命。电镀钻头采用的是镍层胎体，化学性质稳定，和酸碱不发生反应，因此不受钻进地层化学性质的影响。
3，钻具胎体硬度更精细
金刚石复合片钻头只是将复合片焊接在钻头刚体上，所以其不存在胎体硬度的概念，热压烧结钻头虽然能通过改变金属混料的配比来控制钻头胎体的硬度，但是其骨架金属碳化钨的含量是相对固定的，所以它胎体硬度的调节范围很有限，一般只能做到10度左右，因此市场上出售10度以下的热压钻头是欺骗消费者的行为。电镀钻头胎体的镍成分硬度的可调控范围就很大了，通过改变电镀溶液中其他金属的含量来控制胎体的硬度，可以做到金钻的6-8度，并且每个胎体硬度分类可以做到更加的精细，比如15-18度，虽然只是差3度，但是相对于12-15度其耐磨度提升不少。
金刚石钻头胎体硬度分类及选择
4，钻具进尺效率和耐磨性更突出
进尺效率可以从其胎体硬度的控制范围就可以看出，越低的胎体硬度其进尺效率越好，特别是在钻进坚硬岩层方面，电镀钻头进尺效率***快能达到3米/小时，胎体硬度在10度以下的硬度是其他种类的钻头不具备的。耐磨性能经过20余年的发展，从以前的一个钻头寿命不超过400米到现在的单个金钻钻头进尺总数超过1300米，无论是从生产工艺还是从产品的原材料上都有很大的进步，相反的其他种类钻头发展却十分缓慢，特别是金刚石复合片钻头从发明至现在几乎原地不动，甚至由于竞争的关系出现了整体倒退的现象。
5，钻具价格更加合理低廉
生产成本决定产品价格！在以前生产技术和生产设备及其简陋的情况下，电镀钻头的售价以100mm为例，曾经到达过500元的顶峰，复合片钻头和热压钻头也是如此。在经过国内外生产技术不断提升的更新后，成本都有所下降，处于更加合理区间的还要属电镀钻头，单个钻头批发价在260元，而烧结钻头还是在300元以上，复合片钻头也由于其市场份额的不足难以与电镀钻头竞争。所以，国内的工程勘探都采用电镀钻头的钻进工艺，并且在探矿和水文方面，电镀钻头已经在逐步取代热压钻头，究其原因是其令人惊叹的性价比。
钻具价格表
在实际应用过程中，实践证明电镀金刚石钻头的优越性还不仅仅是上述的几点，在岩心采取率高、钻孔质量好和钻探事故少方面都是其他钻头难以匹敌的，因此未来电镀钻头无论是应用于开孔还是实际基岩的钻进，都是市场的主角。
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