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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黑金刚钻头在地质钻探过程中，随着钻进总量的增加，黑金刚钻头的磨损量也在逐渐增加，主要体现在钻头的端面工作层面和钻头胎体的内外径。如果钻头没有保径，那么随着钻头的使用，钻头的工作面减少的同时，内外径也将磨损。外径的磨损导致钻头外径减小，当达到外径和钻具的外径相当时，孔壁将和钻具产生摩擦，只是钻具受损严重。内径的磨损则导致钻头内径的增大，钻取的岩心外径增大，当达到和岩心钻具的内径相当时，岩心进入管内容易导致卡管现象，致使钻进无法继续进行。
黑金刚钻头刃部剖视图
在地质钻探中，常使用的钻头只要有三类，它们的保径方式也不相同。
1，是使用最广的金钻钻头厂的电镀黑金刚钻头，这类钻头的保径方式是将高品级黑金刚通过电镀的方式，将其埋嵌在钻头胎体的内外保径层内，黑金刚的支撑使内外径的磨耗比大大增加，从而达到保径的目的。
电镀黑金刚钻头
2，是金钻黑金刚复合片钻头保径，这类钻头的保径通过在钻头齿端和刚体面焊接高质量的合金条，由于合金条的硬度比刚体高，刚体消耗达到合金条外径时，由于合金条的硬度高，是内外径的单位消耗减少，从而达到保径目的。
黑金刚复合片钻头
3，是金钻热压烧结黑金刚钻头保径，这类钻头是通过热压烧结的方式，将黑金刚孕镶在钻头胎体内部形成胎体，这类钻头的保径的方式是在烧结过程中，将一定数量的黑金刚聚晶同时埋镶在胎体内部，而且对摆放的位置要求比较高，耐磨度高的黑金刚聚晶能非常有效地保护钻头在钻进过程中缩径的问题。
热压烧结黑金刚钻头
在地质勘探方面，还有极少数钻头有其自身独特的保径方式，比如整体烧结钻头的整体保径和石油勘探钻头的复合片保径等。无论保径方式如何，它们的目的只有一个，就是钻进过程中通过较少内外径的消耗达到保径的目的，这才能最大程度的保护钻具的磨损，较少钻探的成本。
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