不同巖石金剛石鉆頭及其擴孔器的選擇使用
利用金剛石鉆頭回轉鉆進方式是地質鉆探常用的方法,由于它鉆進速度快、鉆探成本低等優點被廣泛應用。為了使鉆進效率和鉆頭的使用壽命達到好狀態,不同的巖石應該選擇不同的金剛石鉆頭和擴孔器。
1,金剛石鉆頭和擴孔器性能決定因素
前期講到不同的主要巖石的分類和辨別方法,對于金剛石鉆頭的選擇原則也有介紹。決定鉆頭和擴孔器鉆進效率和使用壽命的性能除了巖石本身的性質外,還取決于鉆頭本身,主要有
金剛石的品級、金剛石的目數、鉆頭的胎體硬度、鉆頭的牙型以及水口和鉆頭的制作工藝。為了使鉆頭和擴孔器的性能較大程度的匹配巖石,在金剛石的選擇方面應該優先選擇高品級的進口原料,同時根據不同的巖石配制不同目數金剛石;巖石的研磨性和可鉆性決定了金剛石鉆頭和擴孔器的胎體硬度的選擇,目前國內常用的金鉆鉆頭胎體硬度主要有6-8度,15-18度,25-28度等,分別適合堅硬巖石、常規巖石和復雜巖石;鉆頭的外觀設計包括牙型和水口也是影響其性能的重要參數,但是這些硬性指標經過長期的實驗已經固定,各個生產廠家幾乎大同小異;關鍵的是鉆頭和擴孔器的制作工藝,當然設計到技術秘密每個廠家都有自己的特點,比較出色的像金鉆的鉆頭就是采用低溫恒鍍技術,是鉆頭不僅進尺快,而且耐磨。
2,金剛石鉆頭和擴孔器選擇使用
在不同巖石情況下,金剛石鉆頭和擴孔器的選擇是決定鉆探效率的關鍵。鉆進比較軟的泥巖、頁巖等時可以選用常規胎體硬度鉆頭并配備單管擴孔器;鉆進中硬等級的白云巖、砂巖等可以采用單管金剛石鉆頭配合單管擴孔器鉆頭,使用中低度數的比如15-18度胎體硬度,鉆進參數采用中低鉆壓,高轉速鉆進,能夠獲得比較好的進尺效率;當遇到堅硬的花崗巖、玄武巖等可鉆性較差的地層時,宜采用金鉆6-8度金剛石鉆頭,盡可能的降低鉆壓,采用高轉速,高水壓,同時使用擴孔器防止偏孔和鉆具的磨損。