打井的鉆壓要在承載能力范圍內(nèi)
跟大家剖析一下打井鉆壓的知識,打井三牙輪鉆頭對巖石的破碎效率影響因素有哪些呢?下面就來給大家講一下。
一、鉆頭轉(zhuǎn)速對巖石破碎速度的影響
對于低塑性巖石(如大理巖)和脆性巖石(如花崗巖),在所研究的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),其機(jī)械鉆速Vm與鉆頭速度n成直線關(guān)系。對于高塑性及多隙巖石(如白堊和多孔石灰?guī)r),在相當(dāng)?shù)偷霓D(zhuǎn)速時(shí),其相互關(guān)系已偏離直線。
其原因在于對塑性高及多孔巖石,其從變形到破碎,需要較長的時(shí)間,而牙齒與巖石的接觸時(shí)間大約是幾個(gè)毫秒。鉆頭的轉(zhuǎn)速越高,則牙齒與巖石的接觸時(shí)間越短。接觸時(shí)間不足以使巖石達(dá)到完全的破碎,這意味著增大鉆頭轉(zhuǎn)速時(shí),鉆頭每轉(zhuǎn)一圈所破碎的巖石深度就要減少。
巖石的塑性系數(shù)越大,需要接觸時(shí)間越長,因此,不宜采用很高的轉(zhuǎn)速。當(dāng)鉆頭類型選定之后,對于具體的特定巖層,存在一個(gè)合理的鉆壓和轉(zhuǎn)速的配合,以達(dá)到較高的破巖效率,而巖石不同的硬度和塑性系數(shù)是選擇這兩個(gè)參數(shù)的重要依據(jù)。
二、鉆壓對巖石破碎速度的影響
巖石的破碎過程大致劃分為三個(gè)區(qū)段,牙齒單位面積上承受的鉆壓稱為比載荷。
1、鉆進(jìn)開始時(shí),比載荷遠(yuǎn)小于巖石的硬度,比載荷P與機(jī)械鉆速Vm成正比。此時(shí),破碎的過程只具表面的性質(zhì),稱為“表面破碎區(qū)”。
2、隨著比載荷的增大,逐漸接近巖石的硬度值,牙齒每次對巖石的沖擊,使井底巖石出現(xiàn)微裂紋,促進(jìn)了破碎。當(dāng)某處的巖石經(jīng)過牙齒多次沖擊而產(chǎn)生了體積破碎,此時(shí)機(jī)械鉆速Vm增加較快。
3、當(dāng)鉆壓已達(dá)到或超過巖石硬度值時(shí),牙齒每次沖擊作用都能使巖石產(chǎn)生體積破碎,稱為“體積破碎區(qū)”。進(jìn)一步提高鉆壓,可以使巖石發(fā)生二次體積破碎。這時(shí)機(jī)械鉆速迅速增加,巖石破碎效率較高。因此,在鉆進(jìn)時(shí)選用的鉆壓,應(yīng)避免造成低效率的表面破碎,而應(yīng)達(dá)到較高效率的體積破碎。
一般地說,提高鉆壓有利于提高機(jī)械鉆速,但這有個(gè)前提,就是要在承載能力范圍內(nèi)。
較優(yōu)的鉆壓就是,達(dá)到牙齒每次沖擊作用都能使巖石產(chǎn)生二次體積破碎,又在鉆頭的承載能力范圍內(nèi)。
打井機(jī)中泥漿泵的性能參數(shù)
打井機(jī)在打井過程中遇到問題是難免的,那么打井機(jī)中泥漿泵的性能參數(shù)是怎樣的呢?下面就來給大家講一下。
泥漿泵性能的兩個(gè)主要參數(shù)為排量和壓力。排量以每分鐘排出若干升計(jì)算,它與鉆孔直徑及所要求的沖洗液自孔底上返速度有關(guān),即孔徑越大,所需排量越大。要求沖洗液的上返速度能夠把鉆頭切削下來的巖屑﹑巖粉及時(shí)沖離孔底,并可靠地?cái)y帶到地表。地質(zhì)巖心鉆探時(shí),一般上返速度在0.4~1米/分左右。
泵的壓力大小取決于鉆孔的深淺,沖洗液所經(jīng)過的通道的阻力以及所輸送沖洗液的性質(zhì)等。鉆孔越深,管路阻力越大,需要的壓力越高。隨著鉆孔直徑、深度的變化,要求泵的排量也能隨時(shí)加以調(diào)節(jié)。在泵的機(jī)構(gòu)中設(shè)有變速箱或以液壓馬達(dá)調(diào)節(jié)其速度,以達(dá)到改變排量的目的。
為了準(zhǔn)確掌握泵的壓力和排量的變化,泥漿泵上要安裝流量計(jì)和壓力表,隨時(shí)使鉆探人員瞭解泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,同時(shí)通過壓力變化判別孔內(nèi)狀況是否正常以預(yù)防發(fā)生孔內(nèi)事故。
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