地層取芯中的巖石可鉆進(jìn)性與鉆進(jìn)方法引言：在地層取芯中不同巖石理化特性有很大差異。從宏觀到微觀通過爭論巖石的理化特征，以及相應(yīng)的鉆進(jìn)手段對對巖石鉆進(jìn)的影響對巖石鉆進(jìn)時(shí)鉆進(jìn)效率進(jìn)展分析，做到高效鉆進(jìn)。本文主要爭論的是硬地層取芯中的諸多問題。首先我們探討巖石的可鉆性。對不同巖石的理化性質(zhì)進(jìn)展逐步分析。然后介紹目前常見的取芯鉆進(jìn)方式，在不同巖石和不同鉆進(jìn)方式之間建立對應(yīng)關(guān)系，對不同巖是做到對癥下藥逐個(gè)擊破。鉆進(jìn)效率最優(yōu)。最終，會(huì)爭論一些鉆進(jìn)時(shí)的關(guān)心手段，從另一個(gè)側(cè)面提高鉆進(jìn)效率做到百尺竿頭更進(jìn)一步。巖層的鉆進(jìn)方法巖層的鉆進(jìn)方法鉆進(jìn)方法的分類方法很多，有的依據(jù)鉆進(jìn)目的分類，有的依據(jù)碎巖方式分類，還有的根據(jù)沖洗介質(zhì)的種類以及循環(huán)方式分類。依據(jù)鉆進(jìn)目的可分為地質(zhì)鉆進(jìn)、石油鉆進(jìn)、水進(jìn)鉆進(jìn)、工程施工鉆進(jìn)等。依據(jù)機(jī)械碎巖方式可分為回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、沖擊鉆進(jìn)、螺旋鉆進(jìn)、振動(dòng)鉆進(jìn)等。在回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中，依據(jù)所用的鉆頭不同又可分為金剛石鉆進(jìn)、硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、牙輪鉆進(jìn)以及鋼粒鉆進(jìn)等巖石的力學(xué)性質(zhì)巖石的力學(xué)性質(zhì)是巖石在外力作用下表現(xiàn)出來的特性。主要有變形特性、強(qiáng)度特性和外表特性。變形特性：彈性、塑性和脆性強(qiáng)度特性：抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度外表特性：硬度和研磨性巖石強(qiáng)度：巖石在載荷作用下變形到肯定程度就發(fā)生破壞。破壞前巖石所能承受的最大載荷，單位面積上的最大載荷。依據(jù)受力條件不同，巖石強(qiáng)度又可分為抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度。有單向應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度，多向應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度。巖石的硬度：巖石外表對工具壓入的抵抗特性。巖石硬度與抗壓強(qiáng)度有肯定聯(lián)系，又有很大區(qū)分。巖石抗壓強(qiáng)度是巖石整塊抗裂開的力量。巖石抗壓入硬度為單向抗壓強(qiáng)度的〔1+2π〕倍。測定壓入硬度實(shí)際上使巖樣產(chǎn)生局部裂開，而這種局部裂開是在多向受壓狀態(tài)下進(jìn)展的。巖石的研磨性：在用機(jī)械方法裂開巖石的過程中，鉆頭與巖石產(chǎn)生連續(xù)的或連續(xù)的接觸和摩擦。鉆頭裂開巖石的同時(shí)，其自身也受到巖石的磨損而漸漸變鈍。巖石磨損鉆頭的力量?；剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)中鉆頭碎巖刃具與巖石作用的主要方式?jīng)_擊鉆進(jìn)切削具碎巖機(jī)理在硬巖層中靜壓入一回轉(zhuǎn)切削裂開巖石，鉆進(jìn)速度較慢，沖擊裂開地層取芯中沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)還是有很多值得探究的價(jià)值的。因此我們在鉆頭選擇上本次爭論以純回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中常用的金剛石鉆頭進(jìn)展分析。巖石可鉆性巖石巖石衡量鉆進(jìn)速度和實(shí)行定額治理的主要依據(jù)。分級手動(dòng)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的巖石可鉆性、螺旋鉆進(jìn)的巖石可鉆性、鋼絲繩沖擊鉆進(jìn)的巖石可鉆性、沖擊振動(dòng)鉆進(jìn)的巖石可鉆性和石油鉆井的巖石可鉆性等。中國冶金工程鉆探承受巖心鉆探的巖石可鉆性。121958年中國地質(zhì)部公布的規(guī)程的條件下進(jìn)展實(shí)際鉆進(jìn)所獲得的大量資料的統(tǒng)計(jì)分析為定級根底的。隨著對巖石物理力學(xué)性質(zhì)的深入爭論、測試技術(shù)方法和儀器的進(jìn)步、鉆探設(shè)備和工藝技術(shù)的進(jìn)展，為適應(yīng)金剛石鉆探工1984該分級表承受了以巖石壓入硬度為主，同時(shí)考慮擺球回彈次數(shù)、塑性系數(shù)、微鉆速度和聲波穿透速度等的綜合分級法，將巖石仍分為12級，列為以壓入硬度、擺球硬度和統(tǒng)計(jì)效率為指標(biāo)的(表2)(3)和以聲波穿透速度為指標(biāo)的分級表。實(shí)際應(yīng)用時(shí)相互參照，使巖石可鉆性定級更符合實(shí)際狀況。分類～3“～6“”；7～9級稱為“硬巖石”；10～12級稱為“堅(jiān)硬巖石”。巖石的可鉆性，是指鉆進(jìn)時(shí)巖石抵抗壓力和裂開的力量；也表示進(jìn)尺效率的凹凸。因此，巖石的可鉆性是巖石各種特性的綜合，是衡量巖石鉆進(jìn)難易程度的主要指標(biāo)。一般用單位時(shí)間的進(jìn)尺數(shù)來表示可鉆性的凹凸。依據(jù)這個(gè)分級方法，常把巖石的可鉆性，劃分為十二個(gè)等級。由于各種巖石具有不同的物理力學(xué)性質(zhì),對鉆進(jìn)速度有不同的影響。在實(shí)際鉆進(jìn)過程中，在肯定的技術(shù)條件下，測定出的各種巖石的鉆進(jìn)速度，通稱為巖石的可鉆性，也就是巖石被鉆頭裂開的難易程度。巖心鉆探時(shí)巖石的可鉆性分級如下：一級：松散土松軟疏散的---代表性巖石為：次生黃土、次生紅土、松軟不含碎石及角礫的砂土、硅藻土、不含植物根的泥炭質(zhì)腐殖層?！部摄@性：7.50m/h，一次提鉆長度：2.80m/次〕二級：較軟松散巖較松軟疏散的---含10%-20%〔可鉆性：4.00m/h2.40m/次〕三級：軟巖軟的---代表性巖石為：強(qiáng)風(fēng)化頁巖、板巖、千枚巖和片巖，稍微20%20%礓結(jié)石的黃土層，〔可鉆性：2.45m/h，一次提鉆長度：2.00m/次〕四級：稍軟巖稍軟的---代表性巖石為：頁巖、砂質(zhì)頁巖、油頁巖、炭質(zhì)頁巖、鈣質(zhì)頁巖、砂頁巖互層，較致密的泥灰?guī)r、泥質(zhì)砂巖。塊狀石灰?guī)r、白云巖、強(qiáng)風(fēng)化的橄欖巖、純橄欖巖、蛇紋巖和磷灰?guī)r、中等硬度煤層、巖鹽、結(jié)晶石膏、高嶺土層、火山泥灰?guī)r、凍結(jié)的含水砂層?！部摄@性：1.60m/h，一次提鉆長度：1.70m/次〕五級：稍硬巖稍硬的---代表性巖石為：卵石、碎石及礫石層、崩級層、泥質(zhì)板〔可鉆性：1.15m/h1.50m/次〕六級-七級：中硬巖中等硬度的---代表性巖石為：綠泥石、云母、絹云母板巖、千枚長石砂巖、石英砂巖、石英粗面巖、角閃石斑巖。透輝石巖、輝m/〕石英、角閃石、云母、赤鐵礦化板巖、千枚巖、片巖，微硅化的板巖、千枚巖、片巖、長石石英砂巖、石英二長巖，微片巖化的鈉長石斑巖，粗面巖，角閃石斑巖，礫石、碎石層，微風(fēng)化的粗粒花崗巖、正長巖、斑巖、輝長巖及其他火成巖，硅質(zhì)灰?guī)r，燧石灰?guī)r等?！部摄@性：0.57m/h，一次提鉆長度：1.10m/次〕八級--九級:硬巖硬巖---代表性巖石為:硅化絹云母板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、綠簾石巖，含石英的碳酸巖石，含石英重晶石巖石，含磁鐵礦和赤鐵礦的石英巖，鈣質(zhì)膠結(jié)的礫巖，玄武巖，輝綠巖，安山巖，輝石巖，石英安山斑巖，中粒結(jié)晶的鈉長斑巖和角閃石斑巖，細(xì)粒硅質(zhì)膠結(jié)的石英砂巖和長石砂巖，含大塊燧石灰?guī)r，稍微風(fēng)化〔可鉆性：0.38m/h，一次提鉆長度：0.85m/次〕高硅化的板巖、千枚巖、灰?guī)r、砂巖；粗粒的花崗巖、花崗閃長巖、花崗片麻巖、正長巖、輝長巖、粗面巖；微風(fēng)化的：石英粗面巖、偉晶花崗巖、灰?guī)r、硅化的凝灰?guī)r、角頁巖化凝灰?guī)r、細(xì)粒石英巖、石英質(zhì)磷灰?guī)r、偉晶巖?！部摄@性：0.25m/h提鉆長度：0.65m/次〕十級--十一級：堅(jiān)硬巖堅(jiān)硬巖---代表性巖石為：細(xì)粒的花崗巖，花崗閃長巖，花崗片麻巖，流紋巖，微晶花崗巖，石英粗面巖，石英鈉長斑巖，堅(jiān)硬的m/〕剛玉巖，石英巖，碧玉巖，塊狀石英，最堅(jiān)硬的鐵質(zhì)角頁巖，碧0.32m/次〕十二級：最堅(jiān)硬巖最堅(jiān)硬巖---代表性巖石為：未風(fēng)化極致密的石英巖、碧玉巖、角〔可鉆性：0.045m/h，一次提鉆長度：0.16m/次〕識(shí)別。由于圖片太多在此就不一一配圖)影響因素巖石可鉆性不是巖石固有的性質(zhì)，它不僅取決于巖石的特性，而且還取決于承受的鉆進(jìn)技術(shù)工藝條件：(1)巖石可鉆性不是巖石固有的性質(zhì)，它不僅取決于巖石的特性，而且還取決于承受的鉆進(jìn)技術(shù)工藝條件：(1)巖石的特性。包括巖石的礦物組分、組織構(gòu)造特征、物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。其中直接影響因素是巖石的力學(xué)性質(zhì)，而巖石的物理性質(zhì)、礦物組分和組織響因素是巖石的力學(xué)性質(zhì)，而巖石的物理性質(zhì)、礦物組分和組織構(gòu)造特征等主要是通過影響其力學(xué)性質(zhì)而間接影響可鉆性的。在影響巖石可鉆性的力學(xué)性質(zhì)中，起主要作用的是巖石的硬度、彈塑性和研磨性。巖石硬度影響鉆進(jìn)初始的碎巖難易程度；彈塑性F巖石的變形和裂紋進(jìn)展導(dǎo)致裂開的特征；研磨性打算了碎巖工具的長久性和機(jī)械鉆速(純鉆進(jìn)時(shí)間內(nèi)的單位構(gòu)造特征等主要是通過影響其力學(xué)性質(zhì)而間接影響可鉆性的。在影響巖石可鉆性的力學(xué)性質(zhì)中，起主要作用的是巖石的硬度、彈塑性和研磨性。巖石硬度影響鉆進(jìn)初始的碎巖難易程度；彈塑性F巖石的變形和裂紋進(jìn)展導(dǎo)致裂開的特征；研磨性打算了碎巖工具的長久性和機(jī)械鉆速(純鉆進(jìn)時(shí)間內(nèi)的單位時(shí)間進(jìn)尺，m/h)的遞減速率。一般規(guī)律是巖石可鉆性隨壓入硬度和研磨性的增大而降低，隨塑性系數(shù)的增大而提高。(2)鉆進(jìn)技術(shù)工藝條件。包括鉆進(jìn)切削研磨材料、鉆頭類型、鉆探設(shè)備、鉆探?jīng)_洗介質(zhì)、鉆進(jìn)工藝的完善程度，以及鉆孔的深度、直徑、傾斜度等。金剛石鉆頭的選擇軟的、中硬和完整均質(zhì)的硬巖層一般宜用表鑲鉆頭；硬的、堅(jiān)硬的和裂開的、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(yīng)依據(jù)巖層的研磨性、裂開程度、硬度、顆粒度等因素選擇，其中主要因素為巖層研磨性和裂開程度。巖層研磨性強(qiáng)、裂開程度厲害、較軟、顆粒度粗的選用硬胎體。反之，研磨性弱、均質(zhì)完〔軟的、中硬和完整均質(zhì)的硬巖層一般宜用表鑲鉆頭；硬的、堅(jiān)硬的和裂開的、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(yīng)依據(jù)巖層的研磨性、裂開程度、硬度、顆粒度等因素選擇，其中主要因素為巖層研磨性和裂開程度。巖層研磨性強(qiáng)、裂開程度厲害、較軟、顆粒度粗的選用硬胎體。反之，研磨性弱、均質(zhì)完〔選用的胎體應(yīng)偏軟。度大的巖層時(shí)，應(yīng)選用特硬胎體。否則胎體很快被巖層磨損，使鉆頭失去工作力量。巖層簡單、研磨性越強(qiáng)、越硬，選用的金剛石品級應(yīng)越好，金剛巖層簡單、研磨性越強(qiáng)、越硬，選用的金剛石品級應(yīng)越好，金剛石的粒度應(yīng)越細(xì)。巖層強(qiáng)研磨性、較裂開、顆粒粗，選用濃度較高的胎體。巖層偏軟、裂開、研磨性強(qiáng)，胎體偏硬，使用的是孕鑲鉆頭，則鉆頭水口部位通水截面應(yīng)大，宜承受多水口鉆頭。反之，承受少水口鉆頭。石的粒度應(yīng)越細(xì)。巖層強(qiáng)研磨性、較裂開、顆粒粗，選用濃度較高的胎體。巖層偏軟、裂開、研磨性強(qiáng)，胎體偏硬，使用的是孕鑲鉆頭，則鉆頭水口部位通水截面應(yīng)大，宜承受多水口鉆頭。反之，承受少水口鉆頭。孕鑲鉆頭孕鑲鉆頭表鑲鉆頭表鑲鉆頭金剛石鉆頭唇面外形的選擇打算于巖石性質(zhì)和鉆頭的用途等因素。金剛石鉆頭唇面外形的選擇打算于巖石性質(zhì)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。它加工便利：有最小較高的鉆速。但它下至孔底時(shí)有一磨合過程，即開頭進(jìn)尺較慢，待磨成微弧形后，才以正常速度進(jìn)尺。其次其穩(wěn)定性較差，易造成鉆孔彎曲。此唇面常用于鉆進(jìn)中硬和中等研磨性巖層。圓弧形唇面矩形唇面又稱平底形，常用于孕鑲鉆頭。它加工便利：有最小較高的鉆速。但它下至孔底時(shí)有一磨合過程，即開頭進(jìn)尺較慢，待磨成微弧形后，才以正常速度進(jìn)尺。其次其穩(wěn)定性較差，易造成鉆孔彎曲。此唇面常用于鉆進(jìn)中硬和中等研磨性巖層。圓弧形唇面可縮短初磨時(shí)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(nèi)外刃得到加強(qiáng)，適用于硬和研磨性巖層。到加強(qiáng)，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也獲得較好的效果。錐形唇面這種鉆頭在孔底有良好的穩(wěn)定性和導(dǎo)向性，有利于底噴形唇面對孔底沖洗干凈;在裂開巖層中鉆進(jìn),還能提高采心率階梯形唇面有一、二、三階梯多種，通常用于繩索取心鉆頭及也獲得較好的效果。錐形唇面這種鉆頭在孔底有良好的穩(wěn)定性和導(dǎo)向性，有利于底噴形唇面對孔底沖洗干凈;在裂開巖層中鉆進(jìn),還能提高采心率:但加工簡單。同心圓鋸齒形唇面的巖粉，有助于金剛石的出刃，提高機(jī)械鉆速。由于鉆頭所需軸壓較性巖層。依據(jù)以上原則，具體選擇時(shí)還可參照下面幾條：1、6-7級完整均質(zhì)的巖石選用人造聚晶表鑲金剛石鉆頭和粗粒表依據(jù)以上原則，具體選擇時(shí)還可參照下面幾條：1、6-7級完整均質(zhì)的巖石選用人造聚晶表鑲金剛石鉆頭和粗粒表10-20粒/克拉，胎體硬度應(yīng)在HRC45左右。27-820-40粒/克拉的60目以粗的孕鑲鉆頭，胎體硬度為HRC40左右。3、980目以細(xì)的孕鑲鉆頭或者品級好的粒度為頭或者品級好的粒度為40-60粒/克拉的細(xì)粒表鑲鉆頭，胎體硬度應(yīng)在HRC35-40左右。4、研磨性強(qiáng)的巖層〔如石英砂巖〕應(yīng)選用胎體硬度較大的、濃度〔在HRC35-40左右。4、研磨性強(qiáng)的巖層〔如石英砂巖〕應(yīng)選用胎體硬度較大的、濃度〔60-100粒/克拉。鉆進(jìn)節(jié)理發(fā)育、構(gòu)造簡單的裂隙裂開巖層，應(yīng)選用胎體硬度大的孕鑲鉆頭或細(xì)粒表鑲鉆頭，而且必需承受雙管鉆頭。選用金剛石鉆頭時(shí)應(yīng)依據(jù)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。鉆具折斷事故的緣由鉆具工作時(shí)受力格外簡單，一旦某一斷面上的合成應(yīng)力超過了它的強(qiáng)度極限，就會(huì)折斷。鉆具折斷的主要緣由有:鉆具本身不直,磨損嚴(yán)峻或有裂紋等缺陷鉆具折斷事故的緣由鉆具工作時(shí)受力格外簡單，一旦某一斷面上的合成應(yīng)力超過了它的強(qiáng)度極限，就會(huì)折斷。鉆具折斷的主要緣由有:鉆具本身不直,磨損嚴(yán)峻或有裂紋等缺陷,使用時(shí)檢查不嚴(yán);鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)不適宜如壓力過大,鉆速過快;孔內(nèi)部清潔;鉆孔中有嚴(yán)峻超徑的孔段或者鉆進(jìn)時(shí)有吊塊,突然卡鉆,夾鉆,燒鉆等。鉆具振動(dòng)的緣由工藝技術(shù)方面的緣由所用設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)不好鉆具振動(dòng)的緣由工藝技術(shù)方面的緣由所用設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)不好,如:鉆機(jī)穩(wěn)定性差,回轉(zhuǎn)器軸承有間隙等;動(dòng)力機(jī)功率缺乏動(dòng)力機(jī)功率缺乏,超載荷時(shí)工作不穩(wěn)定;往復(fù)式水泵送水量和壓力不均,沖洗液產(chǎn)生脈動(dòng).鉆機(jī)地基的強(qiáng)度不夠以及鉆機(jī)在根底上安裝固定不牢;鉆孔構(gòu)造設(shè)計(jì)不合理,鉆桿,巖心管的直徑與孔徑協(xié)作不合理.粗徑鉆具沒帶穩(wěn)定接頭;使用彎曲的鉆桿和巖心管;使用鈍的或?yàn)檎Ｄp的鉆頭(金剛石碎裂,唇部偏磨,沖洗液產(chǎn)生脈動(dòng).鉆機(jī)地基的強(qiáng)度不夠以及鉆機(jī)在根底上安裝固定不牢;鉆孔構(gòu)造設(shè)計(jì)不合理,鉆桿,巖心管的直徑與孔徑協(xié)作不合理.粗徑鉆具沒帶穩(wěn)定接頭;使用彎曲的鉆桿和巖心管;使用鈍的或?yàn)檎Ｄp的鉆頭(金剛石碎裂,唇部偏磨,鉆頭橢圓形磨損等);鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)的選擇與所鉆巖石的性質(zhì)不適應(yīng);盲目的加壓和加大鉆速;鉆桿鎖接頭不同心;鉆桿由于制造方面的緣由或使用過程中不均勻磨損(特別是在彎曲的鉆孔中使用),造成壁厚不均和橢圓度,引起鉆桿不同心,回轉(zhuǎn)不平衡;主動(dòng)鉆桿彎曲,超長,在立軸中偏心;鉆孔發(fā)生彎曲;使用過重的提引水接頭和送水管;孔底有殘留巖心或其它金屬物品.地質(zhì)方面的緣由巖層裂開,裂隙發(fā)育.巖層軟硬變化頻繁.巖層層理,片理發(fā)育并于鉆孔軸線形成銳角;溶洞,空學(xué)發(fā)育.巖層的顆粒度不均勻,具有非均質(zhì)構(gòu)造;巖石的硬度和強(qiáng)度不均.巖石的物理性質(zhì)巖石的物理性質(zhì)密度與孔隙度巖石的質(zhì)量與其體積之比稱為巖石的密度。而巖石的孔隙度則是巖石中的孔隙的體積與巖石的體積之比。巖石的含水性與透水性巖石的含水性一般用含水度表示，它是般巖石的空隙度越大，透水性越高，巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性便越低。石即巖石的顆粒之間的連接力弱，簡潔裂開坍塌。巖石的自由面，有施工帶來困難。穩(wěn)定性在巖體內(nèi)有自由面〔如鉆孔〕時(shí)，巖石能保持不坍塌、不崩落的性能稱作穩(wěn)定性。巖石的力學(xué)性質(zhì)巖石在外力作用下所表現(xiàn)便性與破壞的性質(zhì)，稱作巖石的力學(xué)性以及巖石的研磨性?！?、巖石的強(qiáng)度巖石的強(qiáng)度是指巖石對各種不同形式的外力密度與孔隙度巖石的質(zhì)量與其體積之比稱為巖石的密度。而巖石的孔隙度則是巖石中的孔隙的體積與巖石的體積之比。巖石的含水性與透水性巖石的含水性一般用含水度表示，它是般巖石的空隙度越大，透水性越高，巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性便越低。石即巖石的顆粒之間的連接力弱，簡潔裂開坍塌。巖石的自由面，有施工帶來困難。穩(wěn)定性在巖體內(nèi)有自由面〔如鉆孔〕時(shí)，巖石能保持不坍塌、不崩落的性能稱作穩(wěn)定性。巖石的力學(xué)性質(zhì)巖石在外力作用下所表現(xiàn)便性與破壞的性質(zhì)，稱作巖石的力學(xué)性以及巖石的研磨性?！r石的強(qiáng)度巖石的強(qiáng)度是指巖石對各種不同形式的外力〔拉力、壓力、剪切力、扭力等〕的抗裂開力量的總稱。影響巖石強(qiáng)度的因素分為自然因素和工藝技術(shù)因素。自然因素1、巖石的礦物成分2、巖石的顆粒尺寸3、巖石的容重和孔隙度4、巖石的層理5、巖石構(gòu)造構(gòu)造的缺陷工藝技術(shù)因素工藝技術(shù)因素1、巖石的形變方式2、巖石的應(yīng)力狀態(tài)3、外載作用的速度4、介質(zhì)的影響5、巖樣的線性尺寸二、巖石的硬度三、巖石的彈性、塑性、和脆性四、巖石的研磨性五、巖石的A、B值÷巖石的A巖石B作用的速度4、介質(zhì)的影響5、巖樣的線性尺寸二、巖石的硬度三、巖石的彈性、塑性、和脆性四、巖石的研磨性五、巖石的A、B值÷巖石的A巖石B值是指鉆頭鉆進(jìn)巖石時(shí)，巖石對鉆頭胎體的磨損性。鉆頭鉆速的大小與金剛石粒度大小有很大關(guān)系，假設(shè)要實(shí)現(xiàn)高速鉆進(jìn)，則孔底產(chǎn)生的巖粉較多，要求鉆頭的排粉效果要好，這樣鉆頭就必需選用粗克力的金剛石，有利于到達(dá)高轉(zhuǎn)速的目的。巖粉磨損鉆頭胎體的快慢取決于巖粉的粒度、硬度、巖粉量。巖粉的粒度也應(yīng)越大。鉆頭胎塊下面的巖粉量越大，需要的金剛石粒度越粗，而巖粉量取決于鉆進(jìn)時(shí)效、胎塊長度、水口寬度、鉆頭線速度等因素，在胎塊長度、水口寬度確定后，巖粉量與鉆進(jìn)時(shí)效成正比，與鉆頭線速度成反比。反比。鉆頭的金剛石的包鑲強(qiáng)度越低，鉆頭所需的金剛實(shí)粒度就越粗。鉆進(jìn)極堅(jiān)硬地層時(shí)，時(shí)效都很低，一般只有12米/小時(shí)，金剛石的粒度越小越好。在鉆進(jìn)極堅(jiān)硬底層時(shí)，巖粉根本磨不到胎體，金軟，巖粉磨不到它也無濟(jì)于事。巖石的B值反映的是巖石對鉆頭胎體的磨損性能B鉆頭的金剛石的包鑲強(qiáng)度越低，鉆頭所需的金剛實(shí)粒度就越粗。鉆進(jìn)極堅(jiān)硬地層時(shí)，時(shí)效都很低，一般只有12米/小時(shí)，金剛石的粒度越小越好。在鉆進(jìn)極堅(jiān)硬底層時(shí)，巖粉根本磨不到胎體，金軟，巖粉磨不到它也無濟(jì)于事。巖石的B值反映的是巖石對鉆頭胎體的磨損性能B值越大，說明巖石磨損鉆頭胎體的力量越強(qiáng)。這樣在設(shè)計(jì)鉆進(jìn)巖石B值較大到達(dá)延長鉆頭壽命的目的。鉆頭實(shí)現(xiàn)正常鉆進(jìn)并不使金剛石消滅裂開現(xiàn)象的作用于胎塊外表單顆金剛石所受的最大壓力為金剛石抗壓強(qiáng)度的三分之一。在設(shè)計(jì)鉆頭時(shí)，假設(shè)所用的金剛石顆粒越粗，則鉆頭選用的金剛石較高；假設(shè)鉆頭的回轉(zhuǎn)速度越高，則鉆頭選用的金剛石濃度應(yīng)較高；假設(shè)要求鉆頭的鉆進(jìn)速度越快，則鉆頭選用的金剛石濃度應(yīng)較低。單管金剛石鉆頭使用條件鉆進(jìn)各種硬度和研磨性的完整巖層。在裂隙發(fā)育而承受雙管亦消滅巖心堵塞嚴(yán)峻的地層。在裂隙發(fā)育而承受雙管亦消滅巖心堵塞嚴(yán)峻的地層。在上述狀況下巖心不易被沖洗液沖蝕的巖層。用于取樣鉆機(jī)鉆探。單管鉆頭與雙關(guān)鉆頭比較，其壽命要短，取心率較低，所以在可能條件下力求承受雙管。人造金剛石孕鑲單管鉆頭鉆頭特點(diǎn)鉆頭唇面為平底形或圓弧形。保徑方式與孕鑲雙管鉆頭一樣，但化鎢補(bǔ)強(qiáng)?！?〕鉆頭長度、螺紋、剛體與內(nèi)壁構(gòu)造都與表鑲鉆頭一樣?！?〕鉆頭水口數(shù)量及大小、胎體性能、金剛石品級、粒度和濃度等與人造金剛石孕鑲雙管鉆頭一樣?？拥楞@探及淺表工程鉆孔。一般雙管金剛石鉆頭在上述狀況下巖心不易被沖洗液沖蝕的巖層。用于取樣鉆機(jī)鉆探。單管鉆頭與雙關(guān)鉆頭比較，其壽命要短，取心率較低，所以在可能條件下力求承受雙管。人造金剛石孕鑲單管鉆頭鉆頭特點(diǎn)鉆頭唇面為平底形或圓弧形。保徑方式與孕鑲雙管鉆頭一樣，但化鎢補(bǔ)強(qiáng)?！?〕鉆頭