(一)岩石的研磨性
1、岩石研磨性:岩石磨损工具的能力。
2、岩石磨损形式
(1)摩擦磨损:孔底岩石与切削工具相对滑动而产生的磨损。与所钻岩石的研磨性、切削工具的耐磨性、钻进规程参数有关;
(2)磨粒磨损:孔底破碎岩屑对切削工具的磨损。与岩屑的硬度和研磨性、岩屑的数量(钻进速度)、钻孔冲洗的程度等有关。在金刚石钻进中这种磨损形式起着重要的作用,因为岩粉能磨蚀金刚石钻头的胎体,帮助孕镶金刚石出刃。
3、影响岩石研磨性的因素
(1)岩石颗粒的硬度越大,研磨性也越强,石英岩具有强研磨性
(2)岩石胶结物的粘结强度越低,岩石的研磨性越强。
(3)岩石颗粒形状越尖锐、颗粒尺寸越大,岩石的研磨性越强。
(4)岩石表面粗糙,局部接触易产生应力集中, 研磨性增强
(5)硬度相同时,单矿物岩石的研磨性较低,非均质和多矿物的岩石(如花岗岩)研磨性较强。岩石中较软的矿物(云母,长石)首先被破碎下来,使岩石表面变粗糙,同时石英颗粒出露,从而增强了研磨能力。
(6)介质的影响,湿润和含水的岩石硬度和研磨性都会降低。
4.常用测定岩石研磨性的方法
目前国际上还没有统一测定岩石研磨性的方法。 通常用模拟某种钻进过程的方法,不同方法的结果难以相互比较。
钻磨法: 金属棒在载荷、转速下与岩石摩擦后的失重
磨削法:硬合金刀具在压力下与岩石试件摩擦,以一定时间内刀具的失重。
微钻头钻进法:微型钻头在一定规程下钻磨岩样,一定时间内钻头的磨损。
(二) 岩石可钻性
1、概念
岩石可钻性 岩石被碎岩工具钻碎的难易程度。
在钻探生产中通常用机械钻速作为衡量岩石可钻性的指标,单位是m/h。
2、岩石的可钻性及可钻性分级的意义
可钻性及可钻性分级是决定钻进效率的基本因素,也是确定岩石破碎的难易程度的综合指标。对钻探生产非常重要,它是合理选择钻进方法、钻头类型和结构、钻进规程参数的依据,也是制订钻探生产定额和编制钻探生产计划的依据。
(三)岩石可钻性分级的方法
1、力学性质指标法
采用单一的力学性质划分岩石的可钻性级别。据压入硬度值把岩石分成6类12级,据摆球的回弹次数把岩石分成12级。如果两种方法确定的可钻性级别不一致,可按包括压入硬度值Hy和摆球硬度值Hn的回归方程式来确定可钻性K值。
K=3.198 8.854×10-4Hy 2.578×10-2Hn
2、实际钻进速度法
在规定的设备工具和技术规范条件下进行实际钻进,以机械钻速作为岩石的可钻性级别。随着技术的进步,必须实时修正。
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