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研究首次提出利用测井资料求取岩石可钻性的方法。经验证该方法比石油钻井界常可钻性的方法更为方便、实用,并能节省大量的人力和物力;且得出了可钻性变化规律,提出了相适应的钻头选型推荐表,为钻井设计和现场学的理论依据。 课题在研究过程中提出的利用地层岩石可钻性求取、宏观预测机械钻速、动态随钻监测钻头工作状况等-系列方法,最终石可钻性进行科学钻井的一整套工艺技术方法,及时地应用于四川、江等地区的生产之中,产生了显著的经济效益。 2100433B
成果登记号 |
19930336[06470] |
项目名称 |
岩石可钻性应用研究 |
第一完成单位 |
石油钻井研究所 |
主要完成人 |
蔡雨田、刘卫东、路保平、鲍洪志、陈天成 |
主题词 |
岩石;可钻性 |
楼主我有电子档的你要不!
如果岩石比较坚硬的,可以选用金刚石钻头,这样成本会更低。如果利用合金钻头,成本会更高一点。
碎石是由天然岩石(或卵石)经破碎、筛分而得,碎石多棱角,表面粗糙,与水泥黏结较好,拌制的混凝土拌合物流动性差,但混凝土硬化后强度较高。钻头寿命及钻头的选取与岩石的岩性有关,钻头是用以在实体材料上钻削出...
岩石可钻性及岩石破碎机理探讨
目前的岩石可钻性分级与实际的钻进时效有出入,相应的岩石在压头下破碎机理的观点也很难解析破碎坑的顶角和大小问题,通过进一步的探讨和计算,做出了岩石在压头下破碎机理的推论,并对岩石可钻性的划分提出了建议。
岩石质量指标(RQD)在钻孔岩石质量评价中的应用
主要阐述了岩石质量指标(RQD)在钻孔岩石质量评价中的应用,既有简单实用的一面,同时也有不足之处,并通过实例加以说明,并提出了建议。
在一定的技术工艺条件下, 岩石按被钻头破碎的难易程度的分级。根据钻进方法的不同,岩石可钻性分别有岩心钻探的岩石可钻性、 手动回转钻进的岩石可钻性、螺旋钻进的岩石可钻性、钢丝绳冲击钻进的岩石可钻性、 冲击振动钻进的岩石可钻性和石油钻井的岩石可钻性等。 中国冶金工程钻探采用岩心钻探的岩石可钻性。岩心钻探的岩石可钻性分为12级。表1为1958年中国地质部颁布的《岩石十二级分级表》,此表是以对于在规定的设备、 工具和技术规程的条件下进行实际钻进所获得的大量资料的统计分析为定级基础的。随着对岩石物理力学性质的深入研究、测试技术方法和仪器的进步、钻探设备和工艺技术的发展,为适应金刚石钻探工艺应用的需要, 并使岩石可钻性分级更趋科学、 准确、 合理, 1984年中国地质矿产部颁布了《金刚石岩心钻探岩石可钻性分级表》。该分级表采用了以岩石压入硬度为主,同时考虑摆球回弹次数、塑性系数、微钻速度和声波穿透速度等的综合分级法,将岩石仍分为12级,列为以压入硬度、摆球硬度和统计效率为指标的 (表2)、以微钻速度为指标的 (表3)和以声波穿透速度为指标的分级表。 实际应用时互相参照, 使岩石可钻性定级更符合实际情况。
表1 岩石十二级分级表
岩石 等级 |
岩石类别 |
代 表 性 岩 石 |
可钻性/ m·h-1 |
回次长度/ m |
Ⅰ |
松软疏散的 |
次生土、土壤、矽藻土 |
7.50 |
2.80 |
Ⅱ |
较软疏散的 |
黄土、粘土、冰 |
4.00 |
2.40 |
Ⅲ |
软的 |
风化变质的页岩、千枚岩、泥灰岩、褐煤、烟煤 |
2.45 |
2.00 |
Ⅳ |
较软的 |
页岩类、较致密泥灰岩、岩盐、火山凝灰岩 |
1.60 |
1.70 |
Ⅴ |
稍硬的 |
泥质板岩、细粒石灰岩、蛇纹岩、纯橄榄岩、无烟煤 |
1.15 |
1.50 |
Ⅵ |
中等硬度 |
微矽化石灰岩、千枚岩、石英云母片岩、辉长岩 |
0.82 |
1.30 |
Ⅶ |
中等硬度 |
矽质灰岩、石英二长岩、含长石石英砂岩、角闪石斑岩、玢岩 |
0.57 |
1.10 |
Ⅷ |
硬的 |
矽卡岩、千枚岩、微风化花岗岩 |
0.38 |
0.85 |
Ⅸ |
硬的 |
高矽化石灰岩、粗粒花岗岩、矽化凝灰岩 |
0.25 |
0.65 |
Ⅹ |
坚硬的 |
细粒花岗岩、花岗片麻岩、坚硬的石英伟晶岩 |
0.15 |
0.50 |
Ⅺ |
坚硬的 |
刚玉岩、石英岩、含铁矿碧玉岩 |
0.09 |
0.32 |
Ⅻ |
最坚硬的 |
未风化致密的石英岩、碧玉岩、燧石 |
0.045 |
0.16 |
表2 金刚石岩心钻探岩石可钻性分级表 (压入硬度和摆球硬度)
岩石级别 |
岩石物理力学性质 |
钻进时效指标 |
||||
压入硬度/ MPa |
摆球硬度 |
统计效率/m·h-1 |
||||
弹次 |
塑性系数 |
金刚石 |
硬合金 |
钢粒 |
||
1~4 |
<1000 |
<30 |
>0.37 |
>3.90 |
||
5 |
900~1900 |
28~35 |
0.33~0.39 |
2.90~3.60 |
2.50 |
|
6 |
1750~2750 |
34~42 |
0.29~0.35 |
2.30~3.10 |
2.00 |
1.50 |
7 |
2600~3600 |
40~48 |
0.27~0.32 |
1.90~2.60 |
1.40 |
1.35 |
8 |
3400~4400 |
46~54 |
0.23~0.29 |
1.50~2.10 |
0.80 |
1.20 |
9 |
4200~5200 |
52~60 |
0.20~0.26 |
1.10~1.70 |
1.00 |
|
10 |
5000~6100 |
59~68 |
0.17~0.24 |
0.80~1.20 |
0.75 |
|
11 |
6000~7200 |
67~75 |
0.15~0.22 |
0.50~0.95 |
0.50 |
|
12 |
>7000 |
>70 |
<0.20 |
<0.60 |
表3 金刚石岩心钻探岩石可钻性分级表 (微钻钻速)
岩石级别 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
微钻钻速/ mm·min-1 |
216~259 |
135~215 |
85~134 |
53~84 |
34~52 |
21~33 |
14~20 |
9~13 |
6~8 |
≤5 |
注: 表2和表3中“代表性岩石”一栏略。
为使用方便,常把1~3级称为“软岩石”;4~6级称为“中硬岩石”;7~9级称为“硬岩石”;10~12级称为 “坚硬岩石”。
钻进时岩石抵抗机械破碎能力的量化指标。 岩石可钻性是工程钻探中选择钻进方法、 钻头结构类型、 钻进工艺参数, 衡量钻进速度和实行定额管理的主要依据。
研究岩石可钻性的观点很不一致,方法很多,但仍处于探索阶段。用以表征岩石可钻性指标的大致分为三大类:(1)按岩石的某些物理力学指标,诸如各种硬度、抗压强度、点载荷强度、岩石产生新表面能耗和磨蚀性等。它的优点是指标性质稳定,有通用性,但难以反映凿岩特点。(2)用实际凿岩速度和凿岩工具消耗。它如实反映实际凿岩速度和钻具消耗情况,现场可自行测定。但它受设备与生产工艺等许多因素影响,缺乏稳定性,测定也不大方便。(3)用微型钻模拟钻进。它是“以小替大”,能在试验室对各类岩石进行系统测量,便于控制条件,但缺乏严格的相似条件,只能起一个可钻性指标作用。