中文名称 | 岩石可钻性 | 作 用 | 衡量钻进速度的主要依据 |
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类 型 | 岩石抵抗机械破碎能力的量化指标 | 等级数 | 12 |
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"。
岩石的可钻性,是指钻进时岩石抵抗压力和破碎的能力;也表示进尺效率的高低。因此,岩石的可钻性是岩石各种特性的综合,是衡量岩石钻进难易程度的主要指标。一般用单位时间的进尺数来表示可钻性的高低。按照这个分级方法,常把岩石的可钻性,划分为十二个等级。
由于各种岩石具有不同的物理力学性质,对钻进速度有不同的影响。在实际钻进过程中,在一定的技术条件下,测定出的各种岩石的钻进速度,通称为岩石的可钻性,也就是岩石被钻头破碎的难易程度。岩心钻探时岩石的可钻性分级如下:
一级:松散土
松软疏散的---代表性岩石为:次生黄土、次生红土、松软不含碎石及角砾的砂土、硅藻土、不含植物根的泥炭质腐殖层。(可钻性:7.50 m/h, 一次提钻长度:2.80 m/次 )
二级:较软松散岩
较松软疏散的---代表性岩石为:黄土层、红土层、松软的泥炭层、含10%-20%砾石、碎石的黏土质和砂土质、松软的高岭土类、含植物根的腐殖层。(可钻性:4.00 m/h, 一次提钻长度:2.40 m/次 )
三级:软岩
软的---代表性岩石为:强风化页岩、板岩、千枚岩和片岩,轻微胶结的砂层,含20%砾石、碎石的砂土,含20%礓结石的黄土层,石膏质土层,泥灰岩,滑石片岩、贝壳石灰岩、褐煤、烟煤。(可钻性:2.45 m/h, 一次提钻长度:2.00 m/次 )
四级:稍软岩
稍软的---代表性岩石为:页岩、砂质页岩、油页岩、炭质页岩、钙质页岩、砂页岩互层,较致密的泥灰岩、泥质砂岩。块状石灰岩、白云岩、强风化的橄榄岩、纯橄榄岩、蛇纹岩和磷灰岩、中等硬度煤层、岩盐、结晶石膏、高岭土层、火山泥灰岩、冻结的含水砂层。(可钻性:1.60 m/h, 一次提钻长度:1.70 m/次 )
五级:稍硬岩
稍硬的---代表性岩石为:卵石、碎石及砾石层、崩级层、泥质板岩,绢云母绿泥石板岩、千枚岩和片岩、细粒结晶灰岩、大理石、较松软的砂岩、蛇纹岩、纯橄榄岩、风化的角闪石斑岩和粗面岩、硬烟煤、无烟煤、冻结的粗粒砂、砾层、冻土层。(可钻性:1.15 m/h, 一次提钻长度:1.50 m/次 )
六级-七级:中硬岩
中等硬度的---代表性岩石为:绿泥石、云母、绢云母板岩、千枚岩、片岩、轻微硅化的灰岩、方解石、绿帘石、钙质胶结的砾岩,长石砂岩、石英砂岩、石英粗面岩、角闪石斑岩。透辉石岩、辉长岩、冻结的砾石层。(可钻性:0.82 m/h, 一次提钻长度:1.30 m/次 )
石英、角闪石、云母、赤铁矿化板岩、千枚岩、片岩,微硅化的板岩、千枚岩、片岩、长石石英砂岩、石英二长岩,微片岩化的钠长石斑岩,粗面岩,角闪石斑岩,砾石、碎石层,微风化的粗粒花岗岩、正长岩、斑岩、辉长岩及其他火成岩,硅质灰岩,燧石灰岩等。(可钻性:0.57 m/h, 一次提钻长度:1.10 m/次 )
八级--九级:硬岩
硬岩---代表性岩石为:硅化绢云母板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、绿帘石岩,含石英的碳酸岩石,含石英重晶石岩石,含磁铁矿和赤铁矿的石英岩,钙质胶结的砾岩,玄武岩,辉绿岩,安山岩,辉石岩,石英安山斑岩,中粒结晶的钠长斑岩和角闪石斑岩,细粒硅质胶结的石英砂岩和长石砂岩,含大块燧石灰岩,轻微风化的花岗岩、花岗片麻岩、伟晶岩、闪长岩、辉长岩等。(可钻性:0.38 m/h, 一次提钻长度:0.85 m/次 )
高硅化的板岩、千枚岩、灰岩、砂岩;粗粒的花岗岩、花岗闪长岩、花岗片麻岩、正长岩、辉长岩、粗面岩;微风化的:石英粗面岩、伟晶花岗岩、灰岩、硅化的凝灰岩、角页岩化凝灰岩、细粒石英岩、石英质磷灰岩、伟晶岩。(可钻性:0.25 m/h, 一次提钻长度:0.65 m/次 )
十级--十一级:坚硬岩
坚硬岩---代表性岩石为:细粒的花岗岩,花岗闪长岩,花岗片麻岩,流纹岩,微晶花岗岩,石英粗面岩,石英钠长斑岩,坚硬的石英伟晶岩,燧石岩。(可钻性:0.15 m/h, 一次提钻长度:0.50 m/次 )
刚玉岩,石英岩,碧玉岩,块状石英,最坚硬的铁质角页岩,碧玉质的硅化板岩,燧石岩。(可钻性:0.09 m/h, 一次提钻长度:0.32 m/次 )
十二级:最坚硬岩
最坚硬岩---代表性岩石为:未风化极致密的石英岩、碧玉岩、角页岩、纯钠辉石刚玉岩,石英,燧石,碧玉。(可钻性:0.045 m/h, 一次提钻长度:0.16 m/次 )
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岩石可钻性不是岩石固有的性质,它不仅取决于岩石的特性,而且还取决于采用的钻进技术工艺条件:(1)岩石的特性。包括岩石的矿物组分、组织结构特征、物理性质和力学性质。其中直接影响因素是岩石的力学性质,而岩石的物理性质、矿物组分和组织结构特征等主要是通过影响其力学性质而间接影响可钻性的。在影响岩石可钻性的力学性质中,起主要作用的是岩石的硬度、弹塑性和研磨性。岩石硬度影响钻进初始的碎岩难易程度;弹塑性影响碎岩工具作用F岩石的变形和裂纹发展导致破碎的特征;研磨性决定了碎岩工具的持久性和机械钻速(纯钻进时间内的单位时间进尺,m/h)的递减速率。一般规律是岩石可钻性随压入硬度和研磨性的增大而降低,随塑性系数的增大而提高。(2)钻进技术工艺条件。包括钻进切削研磨材料、钻头类型、钻探设备、钻探冲洗介质、钻进工艺的完善程度,以及钻孔的深度、直径、倾斜度等。
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。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。
岩石往下钻孔用什么钻好?
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。
旋挖机钻中风化岩石用什么钻头
根据岩石的硬度来选择钻头,一般硬度的情况下用不锈钢钻头,特别硬的情况下用金刚石或石墨钢钻头。旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层施工,在灌注桩、连续墙...
爆破后的岩石可以改炮吗
可以解爆,解爆一般都不用打眼,没有特别规定。
反循环钻井机遇到岩石怎么办
先下管,再换相应的钻头。
打井遇到坚硬岩石要用什么钻头
pdc 钻头也适合超硬地层,进尺快,效率高,成本低
一般认为,在外力除去以后,岩石恢复到受力前的体积和形状的变形叫岩石的弹性变形,不能恢复的叫塑性变形(又称永久变形或残余变形)。岩石的总变形应视为弹性变形和塑性变形之和。试验表明,大多数岩石在加载过程中,应力-应变呈非线性关系,在卸载(即使是荷重很小的卸载)过程中,也会出现不可逆的塑性变形。
金刚石钻头的破岩机理金刚石钻头的破岩作用是由金刚石颗粒完成的。要知道钻头的破岩作用,就须了解单粒金刚石的破岩作用。在坚硬地层中,单粒金刚石在钻压作用下使岩石处于极高的应力状态下(约4200-5700MPa,有的资料认为可达6300MPa),使岩石发生岩性转变,由脆性变为塑性。单粒金刚石吃入地层,在扭矩作用下切削破岩,切削深度基本上等于金刚石颗粒的吃入深度。这一过程如同“犁地”故称为金刚石钻头的犁式切削作用。在一些脆性较大的岩石里(如砂岩、石灰岩等),钻头上的金刚石颗粒在钻压扭矩的同时作用下,破碎岩石的体积远大于金刚石颗粒的吃入与旋转体积。当压力不大时,只能沿金刚石的运动方向形成小沟槽,加大压力则会使小沟槽深部与两侧的岩石破碎,超过金刚石颗粒的断面尺寸。金刚石钻头的破岩效果,除与岩性以及影响岩性的外界因素(如压力、温度、地层流体性质等)有关外,钻压大小是重要的影响因素。它和牙轮钻头一样,破岩时都具有表层破碎、疲劳破碎、体积破碎三种方式。只有当金刚石颗粒具有足够的比压吃入地层岩石,使岩石发生体积破碎时,才能取得理想的破岩效果。
《煤矿用岩石电钻(MT 52-1996)》是由中国标准出版社出版。