利用金剛石鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進方式是地質(zhì)鉆探常用的方法,由于它鉆進速度快、鉆探成本低等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。為了使鉆進效率和鉆頭的使用壽命達(dá)到*佳狀態(tài),不同的巖石應(yīng)該選擇不同的金剛石鉆頭和擴孔器。
1, 金剛石鉆頭和擴孔器性能決定因素
前期講到不同的主要巖石的分類和辨別方法,對于金剛石鉆頭的選擇原則也有介紹。決定鉆頭和擴孔器鉆進效率和使用壽命的性能除了巖石本身的性質(zhì)外,還取決于鉆頭本身,主要有
金剛石的品級、金剛石的目數(shù)、鉆頭的胎體硬度、鉆頭的牙型以及水口和鉆頭的制作工藝。為了使鉆頭和擴孔器的性能*大程度的匹配巖石,在金剛石的選擇方面應(yīng)該優(yōu)先選擇高品級的進口原料,同時根據(jù)不同的巖石配制不同目數(shù)金剛石;巖石的研磨性和可鉆性決定了金剛石鉆頭和擴孔器的胎體硬度的選擇,目前國內(nèi)常用的金鉆鉆頭胎體硬度主要有6-8度,15-18度,25-28度等,分別適合堅硬巖石、常規(guī)巖石和復(fù)雜巖石;鉆頭的外觀設(shè)計包括牙型和水口也是影響其性能的重要參數(shù),但是這些硬性指標(biāo)經(jīng)過長期的實驗已經(jīng)固定,各個生產(chǎn)廠家?guī)缀醮笸‘悾?為關(guān)鍵的是鉆頭和擴孔器的制作工藝,當(dāng)然設(shè)計到技術(shù)秘密每個廠家都有自己的特點,比較出色的像金鉆的鉆頭就是采用低溫恒鍍技術(shù),是鉆頭不僅進尺快,而且耐磨。
2,金剛石鉆頭和擴孔器選擇使用
在不同巖石情況下,金剛石鉆頭和擴孔器的選擇是決定鉆探效率的關(guān)鍵。鉆進比較軟的泥巖、頁巖等時可以選用常規(guī)胎體硬度鉆頭并配備單管擴孔器;鉆進中硬等級的白云巖、砂巖等可以采用單管金剛石鉆頭配合單管擴孔器鉆頭,使用中低度數(shù)的比如15-18度胎體硬度,鉆進參數(shù)采用中低鉆壓,高轉(zhuǎn)速鉆進,能夠獲得比較好的進尺效率;當(dāng)遇到堅硬的花崗巖、玄武巖等可鉆性較差的地層時,宜采用金鉆6-8度金剛石鉆頭,盡可能的降低鉆壓,采用高轉(zhuǎn)速,高水壓,同時使用擴孔器防止偏孔和鉆具的磨損。以下是不同巖石情況下金剛石鉆頭和擴孔的選擇使用推薦表:
不同巖石金剛石鉆頭和擴孔的選擇使用推薦表
由于近幾年金剛石鉆頭的價格下滑比較大,以前使用擴孔器的目的是保護金剛石鉆具,減少鉆具和鉆孔孔壁的磨損來延長整個鉆具的使用壽命。但是現(xiàn)在巖心管、鉆桿等鉆具的價格只有前幾年的一半左右,并且鉆頭的價格也大幅下調(diào),因此采用擴孔器進行保徑已經(jīng)不是很劃算了,在孔壁比較復(fù)雜的情況下可以直接更換使用新鉆頭來保護鉆具,畢竟金剛石鉆頭和同口徑的擴孔器的價格已經(jīng)相當(dāng)接近了。 |
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