鑽井機回轉鑽進的工藝原理 - 香蕉视频污在线观看機械

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鑽井機回轉鑽進的工藝原理

回轉鑽進又分為正循環鑽進和反循環鑽進兩種方法。利用鑽頭旋轉時產生的切削研磨作用來破碎岩石,是當前最常用的鑽井方法。按動力傳遞方式,旋轉式鑽井機又可分為轉盤鑽、動力頭和井下動力鑽多種。轉盤鑽井機在鑽台的井口處裝置轉盤,轉盤中心部分有方孔,鑽柱上端的方鑽杆穿過該方孔,方鑽杆下接鑽柱和鑽頭,動力驅動轉盤時帶動鑽柱和鑽頭一起旋轉,從而達到破碎岩石的目的。動力頭式鑽井機則通過液壓由頂部提供動力驅動轉杆,帶動鑽頭來破碎岩石。井下動力鑽井機則利用井下動力鑽具帶動鑽頭來破碎岩石,在鑽進時鑽柱不轉動,所以設備磨損小、使用壽命長,特別適用於定向鑽進,又分為渦輪鑽、螺杆鑽和電動鑽等形式。

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一、正循環鑽進法

正循環鑽進法是水井施工中最為常規的鑽進工藝,工作原理如下圖所示

正循環鑽進法工作原理圖

這種循環的特點是“進小排大”,進小是指泵入的環流斷麵較小,排大是指排粉的環流斷麵較大,因而形成衝洗介質的流速“進快排慢”,有時不利於鑽井的清洗和排屑。它由轉盤或動力頭驅動鑽杆回轉,由鑽頭切削地層鑽進。衝洗液由泥漿泵送出,經過提引水龍頭和鑽杆流至井底冷卻鑽頭後,經由鑽杆與井壁之間的環狀間隙返出井口,同時將井底的岩屑帶出,用這種方法鑽進砂土、黏土、砂等地層時效率較高。在第四紀地層中全麵鑽進,多使用魚尾鑽頭、三翼刮刀鑽頭和牙輪鑽頭;在基岩地層取芯鑽進時,多使用岩芯管取芯配用合金鑽頭或鋼粒鑽頭;全麵鑽進時多使用各種牙輪鑽頭。

二、反循環鑽進法

反循環鑽進法是循環介質由鑽杆的外環空進入,然後從鑽杆的中空排出,這種形式能達到“進慢排快”的目的,既有利於排岩屑。也利於護壁,還可節省介質供量,最為突出的是能實現連續取芯(樣)鑽進,工作原理如下圖所示

反循環鑽進法工作原理圖

根據所造成的循環部位和特點,反循環法又可分為局部反循環和全井段反循環。目前,隨著反循環鑽井技術的推廣,在鑽具結構和組合上已有很大發展,有雙壁鑽具反循環、並列式反循環、中心反循環等多種多樣的循環形式。而混合循環鑽進方法,是根據鑽井的不同井段或鑽進中發生的問題,分別選用正循環或反循環的一種循環形式,具有較強的適應性和處理事故的能力。反循環鑽進法適用於在鬆散類地層如卵石、礫石、砂粘土等各類岩性中鑽進大直徑的鑽井,具有鑽進效率高、成本低等優點。