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岩石分类以及钻进方法的选择

发布时间:2016-08-18 07:42:34;浏览次数:


在利用金刚石钻头进行地质钻探前,需要对所要钻进的岩石有很好的认识,包括岩石的硬度、研磨性、完整程度等。只有在了解作业区域岩石的具体情况并且进行精确分类后,才能合理的选择钻进的方法,使钻探在工作效率和成本上达到最优。

不同岩石钻进方法的选择
一,岩石分类
分类的方法有很多,比较常用的也是比较适合大众熟记的主要有以下3种:
1,按照硬度对岩石分类
岩石硬度的表示方法很多,最为认可的是莫氏硬度。将岩石的硬度从1级到10级进行划分,并且列举出代表性岩石,即岩石分成1-10级。
2,按照研磨性对岩石分类
研磨性反映的是金刚石钻头对岩石钻进的难易程度。分为强研磨性、较强研磨性和弱研磨性三个等级,研磨性越高,说明岩石的可钻性越差,即岩石越难被钻进。
3,按照完整程度对岩石分类
岩石的发育过程是极其缓慢而复杂的,同时伴随有风化、迁移等过程,因此岩石有完整和破碎之分,按照这个分类方法可将岩石分为破碎、较完整和完整三个大的体系,通常情况下完整岩石的组成是比较稳定单一的,而破碎岩石常常因为不同组成部分间相互的不容而产生,因此组分间的差异较大。
二,钻进方法的选择
只有按照岩石的不同分类来选择不同的钻进方法,才能保证进尺的高效性。比如钻进非常坚硬的10级左右的岩石时,如果采用金刚石复合片钻头则难以获得理想的进尺,采用电镀6-8度金刚石钻头则能够很好的快速进尺,这就是钻进方法选择的重要性。前期讲过钻进方法分为回转钻进、冲击钻进和冲击回转钻进三种,在钻进研磨性较高、莫氏硬度在5级以上的岩石时应该优先选用回转钻进方法,并且为了获得比较高的性价比,优先选择金钻电镀金刚石钻头;在钻进破碎、易碎、回填等复杂地层时,如果有冲击钻进钻具可以考虑使用,但如果采用金钻25-28度金刚石钻头或者是金刚石复合片钻头,并通过液压地质钻机钻进,能够节约不少的钻探成本;在一些矿山上,难以施展比较大的钻探设备是可以选择冲击钻进和冲击回转钻进。下面是不同岩石的钻进方法参考表:

岩石特性
岩石硬度
中硬
坚硬
岩石可钻性级别
1~3
4~6
7~9
10~12
岩石研磨性
钻进 方 法
硬质合金钻进
 
 
 
 
 
 
金钻牌中度电镀钻头钻进
 
 
 
 
 
 
金钻牌低度电镀钻头钻进
 
 
 
回转钻进
回转钻进
 
 
 
 
回转、冲击钻进
 
 
 
 
 
冲击回转钻进
 
 
 
 
 
 

很多复杂的地层是同时存在多种类岩石的,并且常常夹杂着破碎岩石,这类地层的钻进给取芯和回转都带来不小的麻烦,如果采用冲击钻进和全面回转钻进的方法容易发生偏孔的现象。应该尽量采用金刚石钻头的回转钻进方法,同时利用大口径钻头在开孔后下入套管,避免孔口的破碎岩石发生坍塌和掉落并且卡住钻具。

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