铁砂钻头:钻进手艺体例
那时处在新中国成立初期,马坑矿区钻探体例主若是合金钻进和铁砂钻进 。
合金钻进
硬质合金是一种硬度很高、具有必然强度的切削刀具 。它最早应用在金属切削刀具上,被地质勘探引进,镶焊建造硬质合金钻头 。
(1)工艺事理
硬质合金钻进时,钻头上的切削具在轴心压力和回转力的浸染下,压入并剪切岩石,使岩石破碎,再用冲刷液将破碎的岩石碎屑和颗粒冲刷上来 。
(2)硬质合金钻头
【铁砂钻头-钻进技术方法】硬质合金钻头结构形式如图3.2、图3.3、图3.4所示 。
图3.2硬质合金钻头结构
1—钻头体;2—水口;3—合金;4—水槽
图3.3合金枚举形式
(a)单圈枚举;(b)多圈枚举;(c)密集枚举
图3.4合金钻头的水口形式
(a)三角形;(b)圆弧形;(c)梯形;(d)矩形
(3)合金钻进使用地层及其特点
硬质合金钻进合用1~6级及部门研磨性较弱的7~8级岩石,它的特点是效率高、成本低、操作斗劲简单、钻孔质量较好(与铁砂钻进斗劲,孔壁规整,偏斜较小,岩心滑腻,采纳率也较高) 。
铁砂钻进
铁砂钻进是操作铁砂作为研磨材料破碎岩石的钻进体例,在5~7级中硬地层中使用,是那时我国地质钻探中斗劲普遍采用的钻进体例 。
铁砂钻进工艺事理
铁砂钻进时,在钻头的轴心压力和回转力浸染下,孔底铁砂被拖动,不竭翻腾,压入岩石和冲击岩石,使岩石破碎而获得进尺 。在破碎岩石过程中,铁砂和钻头也逐渐地磨耗 。
完整的铁砂工作时,首要以棱角压入岩石 。铁砂棱角压入岩石的瞬间,因为轴心压力不竭增添,首先使岩石发生弹性变形,岩石在弹性变形阶段并不破碎;轴压继续增添跨越岩石弹性极限,岩石表层发生良多细小裂纹;在轴压力再增添(达到/cm2)时,裂纹纵横交织,不竭延长、扩大,使岩石发生体积破碎,并与孔底岩石分手 。这是铁砂压入岩石、破碎岩石的过程 。
铁砂钻进时,铁砂除了受轴心压力浸染压入岩石外,还受到钻头回转的拖动,在孔底翻腾,对岩石发生冲击浸染 。冲击浸染使铁砂压入岩石的浸染力增添了良多倍,加速了岩石的委靡割裂和体积破碎 。
铁砂钻头
铁砂钻头的结构形式如图3.5、图3.6所示 。
图3.5通俗铁砂钻头
图3.6铁砂钻头水口形式
(a)双斜边水口;(b)单弧形水口;(c)双弧形水口;(d)斜弧形水口
铁砂钻进规程
铁砂钻进规程搜罗钻压、转数、泵量、投砂量、投砂体例等五个参数 。按照岩石性质,钻孔口径、设备能力等合理组合钻进参数,才可获得较高的钻速,延迟钻头使用寿命,增添回次进尺,削减铁砂的耗损并保证钻孔质量 。
(1)钻压
铁砂钻进需要必然的钻压 。只有当钻压跨越岩石的临界抗破碎强度时,铁砂才能压入岩石,使岩石发生委靡破碎和体积破碎,如:泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、硅化灰岩等地层,钻头Ф,水口宽1/4周长时,单元压力~/cm2,轴心压力4~8kN,将获得较高的钻速;当单元压力大于/cm2,铁砂很快被破碎而失踪去工作能力,钻速较着下降,铁砂耗损量大幅度增添 。
(2)转速
转速也是影响钻速的主要身分 。转速越快,铁砂破碎岩石的冲击力越大,铁砂冲击岩石的次数增多,岩石破碎加速,钻速提高 。铁砂钻进的转速一般为~r/min:孔深时,钻机功率耗损大,钻具工作状况对钻头晦气,采用慢转速;孔浅时,钻机功率耗损少,钻压易传到钻头,可采用快转数 。