金刚石复合片无芯钻头冲击破岩技术主要包括轴向冲击和扭转冲击2个方面,其特点是什么？

更新时间2021-12-29 00:29:34

金刚石复合片无芯钻头冲击破岩技术主要包括轴向冲击和扭转冲击2个方面,其特点是什么？

金刚石复合片无芯钻头冲击破岩技术的理论分析 :

金刚石复合片无芯钻头冲击破岩技术主要包括轴向冲击和扭转冲击2个方面,其特点就是 ：将轴向冲击和扭转冲击组合，利用硬岩脆性大、不耐冲击的弱点，将传统的剪切碎岩变为冲击+剪切碎岩，以实现提高破岩效率的目的。

金刚石复合片无芯钻头进行冲击预破碎,形成破碎坑,随后通过扭转冲击模块增加螺杆马达的扭矩输出，对轴向冲击形成的破碎坑进行切削，同时扭转冲击亦起到平衡钻杆圆周方向的粘滑振动、降低金刚石复合片无芯钻头周向扭矩积聚、提高金刚石复合片无芯钻头寿命的作用，实现钻头持续的转矩输人和高频的轴向冲击破岩,从而提高钻头破岩效率。 轴向冲击与扭转冲击配合完成了金刚石复合片无芯钻头的井底破岩，因此，这2种冲击类型的频率是影响破岩效率的主要因素。若假设钻杆周向粘滑振动频率为f，冲击器施加的轴向冲击频率为f，扭转冲击频率为f。理想情况下是冲击器的扭转冲击频率能完全抵消钻杆的粘滑振动频率，且冲击器的轴向冲击频率既要满足钻头牙齿冲击破碎岩石时完全覆盖井底，又不会造成岩屑在井底的重复破碎,其中齿距离钻头中心的距离、轴向冲击速度、金刚石复合片无芯钻头的角速度。在真实钻井过程中，钻杆粘滑振动频率与岩石性质、岩石埋深、孔深等因素有关，可控参数是冲击器的轴向冲击频率和扭转冲击频率，因此，可通过调整冲击器的冲击频率，以达到理想的破岩状态。