打井三牙轮钻头对岩石的破碎效率影响因素有哪些呢?下面就来给大家讲一下。 一、钻头转速对岩石破碎速度的影响
对于低塑性岩石(如大理岩)和脆性岩石(如花岗岩),在所研究的转速范围内,其机械钻速Vm与钻头速度n成直线关系。对于高塑性及多隙岩石(如白垩和多孔石灰岩),在相当低的转速时,其相互关系已偏离直线。
其原因在于对塑性高及多孔岩石,其从变形到破碎,需要较长的时间,而牙齿与岩石的接触时间大约是几个毫秒。钻头的转速越高,则牙齿与岩石的接触时间越短。接触时间不足以使岩石达到完全的破碎,这意味着增大钻头转速时,钻头每转一圈所破碎的岩石深度就要减少。
岩石的塑性系数越大,需要接触时间越长,因此,不宜采用很高的转速。当钻头类型选定之后,对于具体的特定岩层,存在一个合理的钻压和转速的配合,以达到较高的破岩效率,而岩石不同的硬度和塑性系数是选择这两个参数的重要依据。
二、钻压对岩石破碎速度的影响
岩石的破碎过程大致划分为三个区段,牙齿单位面积上承受的钻压称为比载荷。
1、钻进开始时,比载荷远小于岩石的硬度,比载荷P与机械钻速Vm成正比。此时,破碎的过程只具表面的性质,称为“表面破碎区”。
2、随着比载荷的增大,逐渐接近岩石的硬度值,牙齿每次对岩石的冲击,使井底岩石出现微裂纹,促进了破碎。当某处的岩石经过牙齿多次冲击而产生了体积破碎,此时机械钻速Vm增加较快。
3、当钻压已达到或超过岩石硬度值时,牙齿每次冲击作用都能使岩石产生体积破碎,称为“体积破碎区”。进一步提高钻压,可以使岩石发生二次体积破碎。这时机械钻速迅速增加,岩石破碎效率较高。因此,在钻进时选用的钻压,应避免造成低效率的表面破碎,而应达到较高效率的体积破碎。
一般地说,提高钻压有利于提高机械钻速,但这有个前提,就是要在承载能力范围内。
较优的钻压就是,达到牙齿每次冲击作用都能使岩石产生二次体积破碎,又在钻头的承载能力范围内。 想知道附近打井多少钱请咨询我们
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