氣動潛孔錘鑽進技術的運用 - 香蕉视频污在线观看機械

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氣動潛孔錘鑽進技術的運用

一、氣動水井鑽機工作時風量、風速和風壓確定

氣動水井鑽機潛孔錘鑽進時風量的確定,一方而要根據所用衝擊器的性能而定、另一方而則要滿足鑽進所需的上返風速。因為岩屑在氣流介質中因自身的黏度、密度和形狀的不同而具有不同的懸浮速度,為使岩屑有效地排出井外、達到井底幹淨,就必須采用大於岩屑懸浮速度的上返風速才行、這也氣動水井鑽機潛孔錘鑽進時的重要參數之一。除反循環氣動潛孔錘鑽進不受井徑的限製外,正循環鑽進風量在鑽杆與井壁環狀間隙中的上返流速,不少資料推薦值為15一30m/s。在鑽杆直徑與鑽頭直徑相差較大時、潛孔錘在低氣壓下運轉,常因氣量不足,不能產生足夠的氣流速度,致使岩屑不能及時排出井外而堆積在井底。這也最容易出現埋鑽,引發井內事故。

氣動潛孔錘鑽進技術的運用圖片

氣動水井鑽機正確選擇好風量、風速和風壓的技術關鍵在於如何掌握好以下三種關係:

(1)空氣能量和循環阻力的關係。

(2)上返速度和清孔效果的關係。

(3)介質密度和鑽井條件的關係。

在解決好上述關係的同時,還要采取相應的技術措施,如增加供風量和供風壓力;減小環流斷麵;有條件時可選擇反循環氣動潛孔錘鑽進;合理選用衝擊器型號;調整介質密度,采用氣液兩相介質循環,如采用泡沫劑、霧化以及共他充氣介質等。通常的規律是在相同條件下,風壓愈高鑽速愈快,但隨井深的增加壓力也增大,如井深150m時需要消耗風壓1.4MPa,井深200m時需消耗風壓1.7MPa。此外,采用空氣泡沫鑽進消耗風壓比純空氣增大約0.18MPa,如井深200m時用空氣泡沫的衝孔風壓為2.21MPa,而純空氣僅為1.7MPa,不同的衝孔方法對配備空壓機能力要求也不同。另外,在富水情況下鑽進,背壓對潛孔錘風壓每深10m要增加0.1MPa。

二、鑽壓的確定

從潛孔錘鑽進的衝擊碎岩原理分析,它主要靠衝擊動載作用破碎岩石,氣動水井鑽進工作效率的高低.主要取決於衝擊功的大小和衝擊頻率的快慢,鑽壓隻是保證衝擊功充分發揮作用的輔助力,過大或過小都會影響鑽進正常進行。過大,則會引起鑽具的振動、鑽頭過早的磨損以及合金齒脫落,增加回轉難度;過小,則會影響衝擊功的有效傳遞。因此,隻需給潛孔衝擊器提供適中的鑽壓即可一般為900——3000kg,而不必采用重型鑽杆。

通常以石灰岩代表中硬岩層,花崗岩、玄武岩代表堅硬岩層,而以單位時間內進尺來衡量氣動水井鑽機潛孔錘的鑽進效率,則推薦選用的鑽壓範圍如下表所示。如果井內鑽柱超表中所列範圍,就應采取減壓鑽進。

氣動潛孔錘鑽壓推薦值

氣動水井鑽機鑽壓推薦值

三、轉速

氣動水井鑽機的潛孔錘鑽進屬於慢回轉的一種衝擊鑽進方法,合理的轉速選擇,對鑽頭壽命乃至鑽進成本至關重要。它主要與衝擊器所產生的衝擊功的大小、衝擊頻率的高低、鑽頭的形式以及所鑽岩石的性質有關。氣鑽在潛孔錘鑽進過程中,由於破碎下來的岩屑能夠及時被空氣清除,鑽進時無切削和剪切作用,所以無須過快的線速度。

轉速太快,對鑽頭的壽命不利,特別對研磨性較強的岩層,將使鑽頭外圍的刃齒很快磨損和碎裂。如轉速太慢,則將使柱齒衝擊時與已有衝擊破碎點(凹坑)重複,導致鑽速下降。在常規情況下,岩石愈堅硬或鑽頭直徑愈大時,愈要求采用較低轉速。

在某些嚴重裂隙性岩層中鑽進,有時為防止卡鑽而采用增加轉速的辦法,但應注意有時卡鑽是因為鑽頭已過度磨損,而增加轉速會使問題更加複雜化。對於潛孔錘鑽進時鑽頭合適的回轉速度,應以獲得有效的鑽速、平穩的操作和經濟的鑽頭壽命為前提。下表列出了不同地層岩性鑽進時的經驗數據,可供施工時參考。

潛孔錘鑽進回轉速度經驗值數值

氣動水井鑽機回轉速度經驗數值