在钻井过程中,鉴于PDC钻头切削齿的布局对PDC钻头的稳定性和钻井效率起着关键作用,国外研发设计了一种新型切削齿布局方法。即以切削齿的力平衡组来布齿,该力平衡组包含3个或4个连续切削齿,这些切削齿均匀且按一定角度分布在钻头周围主刀翼和副刀翼上,通过调整连续齿之间的角度和径向半径使切削齿组达到力平衡。实验结果表明,该技术能有效提高钻井效率,并使钻井过程中不平衡力达到平衡或降到最低限度。

EGR便携式钻机是一种全液压驱动、长行程给进的新型钻机。为探讨该钻机的施工能力和在矿产勘查中的适用性,将该钻机应用于北山萤石矿产勘查中,对9个钻孔的钻孔设计、地层岩石级别和施工效率进行分析。研究结果表明:该型钻机具有可拆卸性好、安全性高、单件重量轻、劳动强度低以及施工台效高等诸多优势,值得进一步推广应用;针对该钻机浅层给压难、事故处理动力不足和维修保养不易等方面的问题,提出通过加强配重、配备液压顶管机以及采用绷绳固定等有效措施和建议,取得了良好的效果。研究结果可为该钻机的改进提供参考。

为提高煤矿井下穿层孔钻遇硬岩的钻进效率,采用中风压气动冲击回转钻进方法,运用Workbench/LS-DYNA仿真软件分析不同气体压力和不同钻机转速对机械钻速的影响关系,并在淮南某矿进行现场试验。仿真分析及现场试验结果表明气体压力是有效提高机械钻速的最主要因素,机械钻速随着气体压力的增大而增大,钻机转速在40r/min时对机械钻速的影响最大;所得气体压力值为1MPa,钻机转速为40r/min时是最佳钻进参数组合,且黏滑振动现象得到较大改善;9组现场试验平均机械钻速为18.6m/h,是采用该技术方案前8.48m/h的2.2倍。研究结果为实际工程中改善硬岩钻进效率提供了重要参考。