中文水井钻进教学课件(数据最全)课件

罗海标

牙轮钻机销售经理

中国区

英格索兰钻机部地质沉积岩是由其它岩石经风化和侵蚀后的物质沉淀而来。尽管其只占地壳组成的5%，它们却包含大约95%的可取地下水。不同岩石结构的含水特性干净的砂砾沉积层:

干净的，不含沙的砂砾层是最好的可取水源。这种结构吸水性能强，含水率高并且水渗透性好。沙和砂砾混合层:

沙和砂砾混合层也是产水结构。因其含沙比例的高低不同而作为次一级的产水岩层。

混合层含沙越少，产水特性越高。

不同岩石结构的含水特性粘土结构:

虽然粘土结构儲水能力很强，但是水很难在其中运动。 这意味着粘土结构不会向井内出水，因此它不是蓄水层，尽管它饱含水份。然而，粘土结构能和确实制造低产量井

–2到3加仑

(7.6到11.4升)每分钟。在某些地区这是唯一的水源。

不同岩石结构的含水特性沙岩:

如果在沙岩中粘土作为作为胶合剂来保持沙在一起，它是一个差的产水岩层。然而，如果沙岩由硅酸或碳酸盐保持在一起，它是一个好的产水岩层。石灰岩:

在所有沉积岩中是一种极佳的水源地层。石灰岩通常会含有较大的开口例如地下熔洞。这些熔洞可以含有高产水层但水质通常较差。不同岩石结构的含水特性玄武岩:

是好的水源，如果它是发育较晚的，因为它有向海绵状结构发展的趋势。然而较早的地床因为较紧地挤在一起而不是好的产水岩层。硬岩:

硬岩像花岗岩、斑岩和其它水晶岩通常都是差的产水层。最差的产水岩层是变质岩，例如片麻岩、片岩、石英岩、板岩和皂石。什么是牙轮钻进？牙轮钻进是一种牙轮钻机依靠牙轮钻机和钻具作用于牙轮钻头上的能量来破碎岩石的钻进方法。通过钻具作用于牙轮钻头上的能量包括一个回转动作和一个向下的推力。下推力通过作用于牙轮钻头上钻具的重量和部分钻机的液压油缸、钢绳或链条给进力通过钻具作用于钻头上来实现。牙轮钻头轴承负载软地层钻头硬地层钻头牙轮钻头齿形设计地形软硬最大钻头负载钻头尺寸 负载英寸 毫米 磅/英寸 公斤/毫米63/4” 169 4,400 8073/8” 184 4,745 8677/8” 200 5,710 1029” 229 6,110 10997/8” 251 6,080 108105/8” 270 5,650 10112¼” 311 7,350 13115” 381 7,330 131 牙轮钻头尺寸 地形

(毫米)159169200229251311381软的石灰岩中等硬度石灰岩硬的石灰岩和较软的火成岩硬岩及闪火岩极硬的岩石泥浆钻进的排渣速度

水和泥浆携带钻屑至地表并进入沉淀池的能力与介质的黏度和孔内介质在孔壁和钻杆之间环空的循环速度有关。当泥浆泵的能力太小，不能产生足够的环空循环速度时，增加泥浆的黏度特别是增加它的屈服点，能最终获得一个清洁的孔。实践告诉我们必须保持一个最小的排渣速度在100–150英尺/分钟。然而，在较大孔径的钻进实践中排渣速度可低至20英尺/分钟。在这种场合下，钻手必须极慢地给进，以防止塌空。决定泥浆泵的排量速度x(孔径²-钻杆直径²)24.5加仑/分钟=环空速度孔径 反渣速度

英寸 (最小)

英尺/分钟

6 120–14077/8 110–1308¾ 100–120105/8 90–11012¼ 70–9015 60–8017½ 50-70注意:上属速度随着地形和使用的泥浆的不同，变化很大。每100加仑/分钟的环空速度(379升/分钟)决定泥浆泵的压力通过钻机的压力损失总结：泥浆泵的选择

常见的英格索兰深孔钻机机载泥浆泵参数如下：类型

尺寸

最大排量

最大压力

GPM (LPM) PSI (Kpa)离心式 3x4 300 (1136) 86 (593)往复式 5x6 150 (568) 310 (2137)往复式 5½x8 222 (840) 338(2330)往复式 7½x8 420 (1590) 187(1255)往复式 7½x10 487 (1843) 255(1758)缸套

泥浆泵的输出使它的排量和压力组合而成：加仑/分钟x磅/平方英寸

17141马力=

通过改变活塞和缸套的尺寸我们可以改变汽缸的缸径，从而改边泥浆泵的压力和流量。当泥浆泵功率不变时，较大的缸套能增加泥浆泵的流量但降低了它的压力，较小的缸套增加了泥浆泵的压力但降低了它的流量。循环介质对钻速和钻头寿命的影响最佳润滑=更快穿空速度+更长钻头寿命最佳冷却=更快穿空速度+更长钻头寿命最佳清洁=更快穿空速度+更长钻头寿命空气钻进的优点空气比水清孔效果更好、冷却钻头及保持牙轮钻头滚轮 轴承清洁，最终提高了穿孔速度和钻头寿命。使用空气避免了需要水的麻烦。这是一个在矿山和采石 场、以及 在恶劣的环境和偏远无水的情况下经常遇到的 问题。滚轮牙轮钻头在使用空气时穿孔速度更快以及使用寿命 更长，最终减少了单米钻进成本。4. 减少了在含水层卡钻的机会。空气气量需求环空排渣速度空气、空气/薄雾泡沫水/泥浆回转速度和钻头负载软地层中等硬度地层硬地层快速回转慢速回转慢速穿孔快速穿孔快速穿孔慢速穿孔小钻头负载大钻头负载在不含溶洞的沙地及粘土层使用空气钻进长齿牙轮钻头很轻的钻头工作负荷高转速(125–200)高速钻头节流孔中等孔口反渣速度以减低磨损在较软的固结岩石中使用空气钻进

(页岩)较轻到中等的钻头工作负载

(根据岩石硬度)2. 高转速(125–200)在中等硬度岩石中使用空气钻进(砂岩–石灰岩–白云岩)中等钻头工作负载(4000磅/英寸)中等转速(40–80rpm)中等到较高孔口反渣速度(5000+英尺/分钟)考虑使用潜孔锤钻进在硬岩和砾岩中使用空气钻进最好使用潜孔锤钻进潜孔锤钻进的优点没有钻铤和扶正器。

潜孔锤钻进不需要一些较重的部

件像钻铤、扶正器，也不需要钻机提升系统在工作中 有很高液压负载。你可以用一个较小的钻机钻进一个 较深的孔。2. 孔更直。潜孔锤作用于钻头上快速而短暂的冲击使得

破坏或者侵入地层的可能性最小化，从而确保一个更

直的孔。需要较小的扭力。相比牙轮钻进而言，潜孔锤钻具系统

的扭矩和回转速度都非常小。4. 潜孔锤排除的废气用来清孔。钻进空气压力耗气量钻进空气压力穿孔速度回转速度钻头负载确保潜孔锤钻进中较长钻头寿命的推荐操作方式正确的回转速度

10–20rpm合适的作用于钻头上的重量

2000–4500lbs定期打磨钻头

去除磨平地方不要在同一孔中在使用相同

规