黑金刚钻头在高速钻进的时候产生了大量的热量和岩屑，为了保证冲洗液/泥浆液的正常循环，钻头胎体端面部分必须设计水口和内外水槽。水口的形状和数量对钻头的进尺效率都有一定的影响。
1，黑金刚钻头水口的形状对进尺效率影响
目前常用的地质取芯钻头的水口形状有四种，分别是直水口、正螺旋水口、反螺旋水口及底喷水口。螺旋形的水口设计是为了解决在冲洗液或者是泥浆液的浓度很高的情况下循环不畅的问题，正、反循环水口分别对应正、反循环钻具的钻进，高速旋转时产生巨大的漩涡能加快液体流速进而达到高效进尺目的；底喷水口常用在绳索取芯钻头上，目的是防止水口堵塞造成烧钻，然而实际效果并不是很明显，对钻头的进尺效率反而有负面的影响，因此应用范围不广；使用最多的是直水口，不仅仅是这样的设计有助于钻头的加工，在实际钻进过程中更容易使岩屑排出，加快了液体循环的速度，保护钻头胎体的同时加快了进尺效率，目前金钻钻头均采用这样水口的设计。
几种常见的黑金刚钻头水口
2，黑金刚钻头水口数量对进尺效率的影响
钻头水口的宽度有4 mm、6mm、8mm、10mm、12mm和14mm几种规格。越宽的水口，其能够配置更大泵量和泵压的水泵或者是泥浆泵，钻进效率会越高。同理的，水口数量越多单位时间内通过的水流量就越大，进尺效率也应该越大。但是，过多的水口会占据过多的胎体面积，使得切削岩石的黑金刚的基体面减少，对高效钻进是不利的，同时钻头胎体牙齿承载面积变小，容易造成钻头掉胎的问题。因此，金钻的110mm黑金刚钻头用了12个水口，既满足冲洗液的正常循环，同时合理的黑金刚胎体切削面积保证了每颗单晶有足够的轴压进行钻进。
目前很多厂家生产超小齿的钻头，旨在减少钻头胎体和岩层的接触面积而达到加快进尺的目的，其实钻头进尺效率不光光是简单的水口因素决定的，过多的水口反而会使得黑金刚难以得到足够的压力进尺岩石的吃入，钻进坚硬岩层光靠增加水口数量是达不到目的的，应该使用胎体度数为6-8度的金钻的钻头，这类钻头有合理的水口形状和数量，最重要的是它是极坚硬岩层的克星。
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影响黑金刚钻头进尺效率的因素除了有胎体牙齿的硬度、水口的形状和数量、黑金刚的含量以及排列方式、操作规程和钻机类型等之外，还与钻头本身的牙齿胎体形状有关。实际上在市场上常见的牙齿胎体形状不多，但是在钻头发展历程中，出现了多种形式的胎体形状，在经过长期的实践总结后才有了市场上常用的金钻钻头牙齿胎体。
1，常见的黑金刚钻头牙齿胎体形状
为了适应不同的地层构造和不同的钻探工艺，钻头生产厂家将钻头的牙齿胎体形状做成各式各样，目的是在进尺效率和耐磨程度上取得一个好的平衡点。常见的形状有圆弧形、半圆形、多阶梯形、内锥形和外锥形。每种形状有着各自的应用范围。
2，常见牙齿胎体形状的使用范围
圆弧形的牙齿胎体其头部的圆弧形状高度大于胎体整体高度度的1/2，这样的目的是很好的保护了钻头的外径，适用于各类岩层的钻进，是市场上使用最广泛的牙型；半圆形是圆弧形状高度等于胎体整体高度度的1/2，耐磨性能没有圆形高，进尺效率稍微有所加强，但是应用范围并不广泛，主要是一些双管钻头采用来钻进溶洞和软硬交替地层；多阶梯形是牙齿胎体具有和楼梯一样的坡度，比较像尖齿牙型，具有高效的进尺但是耐磨性能太低导致其在市场上鲜有见闻；内锥形和外锥形的牙齿胎体分别是指牙齿外角和内角有一个比较大的倒角直至胎体的底部，这类牙型是多阶梯形的改良版，通常是通过热压烧结的方法来克服其耐磨程度差的缺点，因此烧结类钻头常使用这类牙齿胎体，一般适用于比较破碎的和岩性较软的岩层，进尺效率介于金钻电镀钻头和复合片钻头之间。
黑金刚钻头牙齿胎体形状和适用范围
我们说过，黑金刚钻头的进尺效率和牙型有关，但最重要的因素还是本身黑金刚的质量和生产技术。牙齿胎体形状的不同更多的影响是其使用寿命，而非钻头实际使用效率。因此选购钻头，在品质保证的情况下，选择适合岩层属性和钻探类型的牙型也是节约钻探成本的关键。
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很多刚入行的新机长都以为黑金刚扩孔器钻头是用来扩大钻孔的，其实不然！扩孔器的主要作用是配合黑金刚钻头使用起到保径作用，分类主要有电镀和热压两种，每类又分为单管扩孔器和双管扩孔器。
单管黑金刚扩孔器钻头
一、黑金刚扩孔器钻头分类
1，电镀黑金刚扩孔器钻头。
是通过电镀的方式将黑金刚内镶在镀层里，由于钻头是圆周形，所以黑金刚在镀附过程中有很大的难度，并且其水口的位置处于两个镀层中间，对于这个部位的绝缘处理也有一定的难度，因此电镀黑金刚扩孔器的生产人工成本和产品的材料成本是相当的。电镀黑金刚扩孔器分为单管和双管两种，金钻扩孔器的主要常用的口径有75mm、91mm、110mm和130mm四种，再大口径的是比较少见的。
双管黑金刚扩孔器钻头
2，热压黑金刚扩孔器钻头
这类扩孔器的名称有很多，最常用的被称为无压浸渍黑金刚扩孔器钻头。其生产工艺比较简单，将预先配制好的金属粉末和黑金刚的混合物装入石墨磨具中，通过中频热压烧结机的加热使其融化成型，因为其黑金刚的含量需要严格控制不能太高，所以需要在胎体中混入合金保径层。主要有单管、双管和绳索三种类型，一般只用75mm这一个口径的。
二、黑金刚扩孔器钻头作用
扩孔器钻头的作用是保径，不是扩孔，这点是需要理解的。新钻头在钻进过程由于和孔壁的摩擦，其外径不断的磨损造成钻头外径的缩小。钻头外径的缩小使得钻出的孔径减小，造成的后果是岩心管和孔壁的间隙减小，摩擦增加，并且阻碍的冲洗液或者是水流的循环。容易发生卡钻具、岩心管刮伤和冲洗液停止循环的情况，这对于钻具的使用寿命和钻探作业的正常进程是非常不利的。黑金刚扩孔器钻头的存在能够很好的避免这一点，它连接在钻头和岩心管之间，外径比黑金刚钻头的大0.3-0.5mm，对钻头钻进的孔壁能进行实时的修复，防止发生钻孔缩径，并且扩孔器的存在还能够保证钻孔的垂直度，对于预防钻孔的弯曲有很好的作用。
双管黑金刚扩孔器钻头
黑金刚钻头经过30年的发展，现在的钻头已经能够解决钻头缩径的问题了，因此在实际钻探过程中很少使用扩孔器了。主要是因为金钻钻头的外径生产工艺除了更新生产技术外，还加强了黑金刚原料品质的控制，使得保径能力大大加强。另外黑金刚钻头价格的下降使得配备扩孔器成了画蛇添足的举措，当然有很多情况还是需要使用扩孔器的，比如绳索钻进时使用电镀扩孔器能够使得钻进更平稳，钻具损耗更少。
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