论述勘探钻进原理.ppt

选择合理的转速还应考虑以下： 1、岩层 的性质， 在中硬完整的岩层中钻进，可采用高转速；如果岩层破碎、裂隙发育、软硬不均、孔壁不稳、不均，宜采用低转速。 2、钻孔的结构和深度， 钻孔结构简单、环空间隙小，孔深不大，宜采用高转速；反之，应降低转速。 3、机械设备、钻杆柱及钻具的能力。 * 冲洗液量 冲洗液通常是金刚石钻进的另一重要规程参数。一般根据液流上返速度来确定金刚石钻进所需的泵量Q： Q=6sv（L/min), (6是由单位换算所产生的系数) 式中：v不小于0.3-0.5m/s; s-钻孔的环空面积,cm2. 由于表镶、孕镶金刚石钻头钻进时钻孔环状间隙小，冲洗液的流动阴力很大，所以金刚石钻进基本是以不大的泵量和较高的泵压来工作的。另外，泵压是反映孔底工况的敏感参数之一。 防止金刚石钻头烧钻是生产中一项重要的工作。试验表明：当转速为800r/min，钻头唇面压力为10Mpa时，钻头每转一圈，胎体温度升高1.73℃。所以钻进中若冲洗液停止循环1-2min，便可能造成烧钻的恶性事故。 * 金刚石钻进存在正常规程和临界规程。 在正常规程中，钻头胎体温度正常，功率消耗平稳，同时钻头磨损轻微； 而在临界规程下，钻头胎体温升急剧上升，功率消耗剧增，钻头磨损严重，甚至出现烧钻。 1、胎体温度与钻压和转速的关系 2、功率消耗、机械钻速与钻进规程的关系 3、胎体温度与冲洗液的关系 4、钻头磨损与钻进规程的关系 金刚石钻进的临界规程 * 转速 r/min 轴向压力（kg） 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 600 60 160 190 190 560 750 100 70 100 590 950 70 80 80 620 650 670 1180 90 120 640 1500 50 70 120 550 金刚石（200-400微米）钻头胎体温度与轴向压力和转速的关系 * * 钻进功率消耗(kw)与轴向压力和转速的关系 转速 r/min 轴向压力（kg） 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 600 1.71 1.86 1.92 2.32 5.34 750 1.80 1.86 2.04 5.67 950 1.95 2.31 2.79 5.37 6.56 6.91 1180 2.16 2.64 5.52 1500 0.48 1.44 2.16 5.56 * 用该 钻头钻进花岗岩时,其最高钻速不得超过临界值37mm/min,否则将出现胎体温度剧增的严重后果。 指标 冲洗液泵量（L/min） 15 20 30 胎体温度℃ 725 640 550 钻进功率消耗kw 5.67 5.22 5.13 冲洗液泵量对胎体温度和功率消耗的影响 * 钻头磨损与钻进规程的关系 * 第三节 钢粒钻进工艺Chilled-steel shot drilling techniques 钢粒钻进规程包括：投砂方法及投砂量、钻压（轴向压力）、转速和冲洗液量（泵量）等方面。 一、投砂方法及投砂量 1、一次投砂法：一次投砂法就是在钻进开始前，把一个回次所需的钢粒一次投入孔底。孔壁完整时，则从孔口直接投入；孔壁破裂时，则当钻杆下到接近孔底时，从钻杆中投入。从投砂方法来说，一次投砂法比较简便，所以使用较广。一次投入的砂量对回次钻程时间的长短、钻进效率、钻孔质量及管材消耗方面都有影响。 2、结合投砂法：又称分批投砂法。这种方法是在回次开始前先投入一定数量的钢粒，待钻进一定时间后再分别补投1-2次。这捉方法在一定程度上改善了一次投砂法扩大孔径和磨细岩芯的缺点。但中途停钻补砂、费时麻烦，其至可能引起岩芯堵塞或岩芯脱出。结合投砂法比较适用于硬、完整、深孔中使用。先投入砂量的50-60%，然后再分1-2次补投其余部分。 3、连续投砂法，无理想连续投砂器，很少采用。 * 图1.5－11 一次投砂量对各钻进参数的影响（单位，kg） 表1.5－5 * 二、钻压 在钢粒钻进中，钻压是保证钢粒在孔底破碎岩石的必要条件。钻压是岩石破碎和牵动钢粒所需连系力的主要依据。钢粒钻进中必须有足够大的钻压。 P=pS 式中： P轴向钻压kg；p钻头单位唇面面积所需的压力kg/cm2，S钻头唇面