石油鉆探中怎樣更好的選擇金剛石鉆頭磨料磨具
2020-07-18 14:15:43 評論:0 點擊:
鉆探中如何更好的選擇金剛石鉆頭磨料磨具 1、軟的、中硬和完整均質的硬巖層一般宜用表鑲鉆頭;硬的、堅硬的和破碎的、軟硬不均的、裂隙性和高研磨性巖層宜選用孕鑲鉆頭?! ?、胎體硬度應根據巖層的研磨性、破碎程度、硬度、顆粒度等因素選擇,其中主要因素為巖層研磨性和破
鉆探中如何更好的選擇金剛石鉆頭磨料磨具
1、軟的、中硬和完整均質的硬巖層一般宜用表鑲鉆頭;硬的、堅硬的和破碎的、軟硬不均的、裂隙性和高研磨性巖層宜選用孕鑲鉆頭。
2、胎體硬度應根據巖層的研磨性、破碎程度、硬度、顆粒度等因素選擇,其中主要因素為巖層研磨性和破碎程度。巖層研磨性強、破碎程度厲害、較軟、顆粒度粗的選用硬胎體。反之,研磨性弱、均質完整、硬度大、顆粒度細的巖層(如“打滑”巖層)選用的胎體應偏軟。如研磨性與硬度發生矛盾時,則服從于研磨性,例如遇研磨性強和硬度大的巖層時,應選用特硬胎體。否則胎體很快被巖層磨損,使鉆頭失去工作能力。
3、巖層復雜、研磨性越強、越硬,選用的金剛石品級應越好,金剛石的粒度應越細。
4、巖層強研磨性、較破碎、顆粒粗,選用濃度較高的胎體。
5、巖層偏軟、破碎、研磨性強,胎體偏硬,使用的是孕鑲鉆頭,則鉆頭水口部位通水截面應大,宜采用多水口鉆頭。反之,采用少水口鉆頭。
金剛石鉆頭唇面形狀的選擇決定于巖石性質和鉆頭的用途等因素。
矩形唇面 又稱平底形,常用于孕鑲鉆頭。它加工方便:有最小的工作面積,因而要求的鉆壓較小,從而在同樣鉆進參數條件下獲得較高的鉆速。但它下至孔底時有一磨合過程,即開始進尺較慢,待磨成微弧形后,才以正常速度進尺。其次其穩定性較差,易造成鉆孔彎曲。此唇面常用于鉆進中硬和中等研磨性巖層。
圓弧形唇面:可縮短初磨時間,常用于中硬和中等研磨性巖層。
半圓形唇面:即鉆頭底唇半徑等于二分之一壁厚。唇部內外刃得到加強,適用于硬和研磨性巖層。
階梯形唇面:有一、二、三階梯多種,通常用于繩索取心鉆頭及單管厚壁鉆頭。這種鉆頭在鉆進時有較好的穩定性;碎巖時自由面較多而效果好,適用于鉆進中硬巖層。目前在堅硬弱研磨性巖層中使用,也獲得較好的效果。
錐形唇面:這種鉆頭在孔底有良好的穩定性和導向性,有利于防斜。繩索取芯鉆頭中常用。錐形唇面還可分內錐、外錐、雙錐數種。
底噴形唇面:對孔底沖洗干凈;在破碎巖層中鉆進,還能提高采心率:但加工復雜。
同心圓鋸齒形唇面:又稱尖環槽形,金剛石主要分布在齒形部分。內外側用的粒度較大,以保證鉆頭直徑。齒形唇面能造成多自由面的孔底,使鉆頭對巖石作磨削與剪切相結合的破碎作用,獲得較粗顆粒的巖粉,有助于金剛石的出刃,提高機械鉆速。由于鉆頭所需軸壓較小,還有較好的防斜作用。齒形唇面鉆頭適用于鉆進硬而致密弱研磨性巖層。
根據以上原則,具體選擇時還可參照下面幾條:1、6-7級完整均質的巖石選用人造聚晶表鑲金剛石鉆頭和粗粒表鑲金剛石鉆頭,粒度為10-20粒/克拉,胎體硬度應在HRC45左右。
2、7-8級中等研磨性,較完整的巖層選用粒度為20-40粒/克拉的中粒表鑲鉆頭和60目以粗的孕鑲鉆頭,胎體硬度為HRC40左右。
3、9級以上中等研磨性,較完整的巖層選用80目以細的孕鑲鉆頭或者品級好的粒度為40-60粒/克拉的細粒表鑲鉆頭,胎體硬度應在HRC35-40左右。
4、研磨性強的巖層(如石英砂巖)應選用胎體硬度較大的、濃度較高的、粒度較細的孕鑲鉆頭或者品級好、粒度細的表鑲鉆頭(60-100粒/克拉)。
5、鉆進節理發育、構造復雜的裂隙破碎巖層,應選用胎體硬度大的孕鑲鉆頭或細粒表鑲鉆頭,而且必須采用雙管鉆頭。
選用金剛石鉆頭時應根據具體巖層考慮金剛石孕鑲鉆頭的金剛石粒度、金剛石濃度、和胎體硬度。
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