【正文】 節(jié) 鉆進(jìn)效果指標(biāo)與鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) （ 二 ） 鉆進(jìn)規(guī)程的類型 生產(chǎn)中有不同的鉆進(jìn)規(guī)程：最優(yōu)規(guī)程、合理規(guī)程、專用規(guī)程 最優(yōu)規(guī)程 （ 1）最優(yōu)規(guī)程的定義： 當(dāng)?shù)刭|(zhì)技術(shù)條件和鉆進(jìn)方法已確定時， 在保證鉆孔質(zhì)量指標(biāo)（鉆孔方向、巖礦心采取率等）的前提下， 為獲取最高鉆速或最低每米鉆進(jìn)成本而選擇的鉆進(jìn)參數(shù)搭配叫 做最優(yōu)規(guī)程。 3211 TTTttHv CC ??????????工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第一節(jié) 鉆進(jìn)效果指標(biāo)與鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) 二 、 鉆進(jìn)規(guī)程 （ 一 ） 鉆進(jìn)規(guī)程的含義 所謂鉆進(jìn)規(guī)程是指為提高鉆進(jìn)效率、降低成本、保證 質(zhì)量所采取的技術(shù)措施，通常指可由操作者人為改變的參 數(shù)組合。 循環(huán)鉆速表示鉆探工程技術(shù)和組織管理、協(xié)調(diào)的總狀態(tài)。 勞動組織、動力供給、物資供應(yīng)、技術(shù)狀況越好，特別是無事 故，經(jīng)濟(jì)鉆速就會越高。 11 TttHv TT ??????工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第一節(jié) 鉆進(jìn)效果指標(biāo)與鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) 經(jīng)濟(jì)鉆速 經(jīng)濟(jì)鉆速又稱商業(yè)鉆速，一般按月（季）計(jì)算， 表示一臺鉆機(jī) 在一個月（季度）期間的可計(jì)入成本時間 （基本工序時間 ∑ t 、輔 助工序時間 ∑ t補(bǔ)充作業(yè)時間 ∑ T1和非生產(chǎn)工序所用時間 ∑ T2 ） 與同期鉆進(jìn)進(jìn)尺 HB 之比。 其計(jì)算公式如下： (m/h) ∑ T1是指一個月期間內(nèi)消耗在固孔 、 測量孔斜 、 地球物理 測井 、 孔內(nèi)注漿 、 人工造斜等工作中的 補(bǔ)充作業(yè)時間 ， h。 熟練操作 、 優(yōu)化鉆進(jìn) 、 鉆具升降機(jī)械化 、 自動化可提高 回次鉆速 。 t1包括鉆進(jìn)準(zhǔn)備 、 起下鉆 、 沖孔 、 掃孔 、 立軸倒桿 、 接長鉆桿 、 卡取巖心 、 更換鉆頭及鉆具等時間 。 tHvm ?工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第一節(jié) 鉆進(jìn)效果指標(biāo)與鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) 回次鉆速 表示從下入鉆具，進(jìn)行鉆進(jìn)，直到鉆具提出鉆孔的工序中（即所 謂一回次）單位時間的進(jìn)尺。 機(jī)械鉆速表示巖石鉆進(jìn)的難易程度 ， 取決于巖石性質(zhì) 、 鉆進(jìn) 方法 、 鉆具 、 鉆進(jìn)工藝和技術(shù)的合理性等因素 。根據(jù)不同的 技術(shù)統(tǒng)計(jì)需要，有以下幾種鉆速衡量指標(biāo)： 機(jī)械鉆速 回次鉆速 3. 技術(shù)鉆速 經(jīng)濟(jì)鉆速 循環(huán)鉆速 工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第一節(jié) 鉆進(jìn)效果指標(biāo)與鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) 機(jī)械鉆速 機(jī)械鉆速是單位純鉆進(jìn)時間內(nèi)所鉆的進(jìn)尺。 不可控因 素 是指客觀存在的因素，如所鉆地層、巖性及其埋深等； 可 控因素 是指通過一定的設(shè)備和技術(shù)手段可進(jìn)行人工調(diào)節(jié)的因 素，如鉆頭類型、沖洗液性能、鉆壓、轉(zhuǎn)速和泵量等。 鉆進(jìn)效果指標(biāo)內(nèi)容 包括：鉆速、單位成本、巖礦心采取率和鉆孔彎曲等。第五章 回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝 鉆進(jìn)效果指標(biāo)及鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) 硬質(zhì)合金鉆進(jìn)工藝 金剛石鉆進(jìn)工藝 鋼粒鉆進(jìn)工藝 牙輪鉆進(jìn)工藝 全面鉆頭鉆進(jìn)工藝 工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第一節(jié) 鉆進(jìn)效果指標(biāo)與鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) 一 、 鉆進(jìn)效果指標(biāo) （一）鉆進(jìn)效果指標(biāo)的含義 鉆進(jìn)效果指標(biāo)的定義 是 衡量鉆進(jìn)速度、鉆進(jìn)成本、鉆進(jìn)質(zhì)量的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。 鉆進(jìn)速度、鉆進(jìn)成本、鉆進(jìn)質(zhì)量之間有著密切的聯(lián)系。 它們受多因素的影響，有不可控因素和可控因素。 工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第一節(jié) 鉆進(jìn)效果指標(biāo)與鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) 一 、 鉆進(jìn)效果指標(biāo) （二）鉆進(jìn)速度 鉆進(jìn)速度是衡量鉆進(jìn)效果的基本指標(biāo)，也是考核 鉆進(jìn)工藝和生產(chǎn)管理水平的最重要依據(jù)。 計(jì)算式如下： （ m/h） 式中： H—— 鉆進(jìn)進(jìn)尺 ， m； t—— 純鉆進(jìn)時間 ， h。 機(jī)械鉆速表示 鉆進(jìn)工作最基本的狀況 ， 在一定的條件下 ， 必須優(yōu)選鉆進(jìn)參數(shù) 。 其計(jì)算公式如下： (m/h) 式中： HR—— 回次進(jìn)尺 ， m； t1—— 輔助作業(yè)時間 ， h。 孔深增加 ， 提下鉆時間增加 ， 回 次鉆速減小 。 1ttHv RR ??工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第一節(jié) 鉆進(jìn)效果指標(biāo)與鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) 3. 技術(shù)鉆速 技術(shù)鉆速表示一臺鉆機(jī)一個月期間內(nèi)用于完成基本工序 ∑ t 、 輔助作業(yè) ∑ t1 和其他補(bǔ)充作業(yè) ∑ T1的總時間與同期的鉆進(jìn)進(jìn)尺 HT 與之比。 技術(shù)鉆速取決于機(jī)臺工作的技術(shù)水平 、 各項(xiàng)工作的組織配合 及技術(shù)措施等 。 其計(jì)算公式如下： (m/h) ∑ T2是指一個月（季）鉆機(jī)安裝、大修、處理孔內(nèi)事故等 非生 產(chǎn)性作業(yè)的時間 ， h。 211 TTttHv BB ????????工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第一節(jié) 鉆進(jìn)效果指標(biāo)與鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) 循環(huán)鉆速 循環(huán)鉆速指的是從開孔到終孔整個生產(chǎn)大循環(huán)的平均鉆速 (m/h) 式中： ∑ T3—— 用于安裝和拆卸鉆塔、起拔套管、封孔等開孔準(zhǔn) 備和終孔作業(yè)的時間， h。它 取決于經(jīng)濟(jì)鉆速、安裝及運(yùn)輸、基地的條件等。 在回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中主要的鉆進(jìn)參數(shù)有：鉆壓（鉆頭上的軸 向載荷）、鉆具轉(zhuǎn)速、沖洗介質(zhì)（水、鉆井液或壓縮空氣） 的品質(zhì)、單位時間內(nèi)沖洗介質(zhì)的流量等工藝參數(shù)。 （ 2）實(shí)現(xiàn)最優(yōu)鉆進(jìn)規(guī)程的條件是： 鉆機(jī)設(shè)備的功率、轉(zhuǎn)速、 鉆桿的強(qiáng)度、沖洗介質(zhì)的品質(zhì)等因素不限制鉆進(jìn)參數(shù)的選擇。 專用規(guī)程 為完成特種取心 ， 矯正孔斜 ， 進(jìn)行定向鉆進(jìn)等任務(wù)所采用 的參數(shù)組合稱為專用規(guī)程 。 工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第一節(jié) 鉆進(jìn)效果指標(biāo)與鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) 三 、 鉆進(jìn)過程中各參數(shù)間的基本關(guān)系 鉆壓 對鉆速的影響 依據(jù)鉆速與鉆壓的實(shí)驗(yàn)曲線 ， 可得出： （ 1） 在很大的變化范圍內(nèi) (ab段 ) ， 鉆壓與鉆速近似成線性關(guān)系； （ 2） a點(diǎn)之前 ， 鉆壓太低 ， 鉆速很慢； （ 3） b點(diǎn)之后 ， 鉆壓過大 ， 巖屑量過 多 ， 甚至切削具完全壓入巖層 ， 孔底 冷卻和排粉條件惡化 ， 鉆頭磨損也加劇 ， 使鉆進(jìn)效果變差 。 它在石油鉆井中稱為 門限鉆壓 ， 主要 取決于巖層性質(zhì) 。 工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第一節(jié) 鉆進(jìn)效果指標(biāo)與鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) 三 、 鉆進(jìn)過程中各參數(shù)間的基本關(guān)系 轉(zhuǎn)速對鉆速的影響 轉(zhuǎn)速是鉆頭旋轉(zhuǎn)的速度 ， 表示切削具運(yùn)動的快慢 。 在鉆壓和其他鉆進(jìn)參數(shù)保持不變的情況下 ， 鉆速可表述為 vm∝ nλ 式中： λ 為轉(zhuǎn)速指數(shù) ， 一般小于 1， 其數(shù)值大小與巖性有關(guān) 。 對于軟巖 ， 高于 這個水功率值 ， 水力參加破巖 ， 使機(jī)械鉆速可能升高 。 對孕鑲金剛石鉆頭和自磨式鉆頭 ， 必須在孔底保存一定的 巖粉量 ， 過大的水功率將導(dǎo)致鉆速下降 ， 甚至拋光鉆頭 。 孔底壓差對剛 破碎的巖屑有壓持作用 ， 阻礙孔底巖屑 及時清除 ， 壓差增大將使鉆速明顯下降 。 pm evv ??? ?0工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第一節(jié) 鉆進(jìn)效果指標(biāo)與鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù) 沖洗液性能對鉆速的影響 （ 2） 沖洗液粘度對鉆速的影響 其他條件一定時 ， 沖洗液粘度的增大 ,將使孔底壓差增大 ， 浮 力增大 ， 并使孔底鉆頭獲得的水功率降低 ， 從而使鉆速降低 。 由 圖可見 ， 固相含量相同時 ， 分散性沖 洗液比不分散沖洗液的鉆速低 。 一般應(yīng) 采用固相含量低于 4%的不分散沖洗液 。 一 、 磨銳式硬質(zhì)合金鉆頭的鉆進(jìn)規(guī)程 （ 一 ） 鉆壓的選擇 磨銳式硬質(zhì)合金鉆頭是以切削具壓入切削和剪切破碎為主 ， 鉆壓的大小決定著碎巖的方式和特點(diǎn) ， 依據(jù)圖 51的關(guān)系 ， 鉆壓 的選擇必須大于 a點(diǎn)的鉆壓 。 工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第二節(jié) 硬質(zhì)合金鉆進(jìn)工藝 （ 一 ） 鉆壓的選擇 初始鉆壓與鉆速的關(guān)系 傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為：初始時 ， 切削具鋒利 ， 所需鉆壓較小就可以 滿足比壓大于巖石的壓入硬度 ， 產(chǎn)生體積破碎 。 表 919是初始鉆壓加載與鉆進(jìn)效果的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 。 其原因是： 一開始就大鉆壓 ， 有利于發(fā)揮切削具鋒利的優(yōu)勢 ， 產(chǎn)生較大的體積破碎 ， 初始鉆速很高 ， 而切削具的磨損 ， 隨進(jìn)尺 的增加并未有顯著的增加 ， 回次進(jìn)尺沒有明顯的減少 。 工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第二節(jié) 硬質(zhì)合金鉆進(jìn)工藝 （ 一 ） 鉆壓的選擇 鉆壓與所鉆巖石的關(guān)系 但不同巖石對增加鉆壓所表現(xiàn)出的鉆速變化規(guī)律是不同的 。 工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第二節(jié) 硬質(zhì)合金鉆進(jìn)工藝 （ 一 ） 鉆壓的選擇 鉆壓與所鉆巖石的關(guān)系 實(shí)際生產(chǎn)中 ， 一般根據(jù)不同形狀的硬質(zhì)合金壓力選用經(jīng)驗(yàn) （ 表 51） ， 確定鉆頭上的總壓力 ， 即： 式中： p—— 每顆切削具上應(yīng)有的壓力； m—— 鉆頭唇面上的切削具數(shù)目 。 巖石越硬 、 研磨 性越強(qiáng) ， p值取上限；粘性軟巖取小值；裂隙地層也應(yīng)取小值 。 軟巖層鉆進(jìn)時的轉(zhuǎn)速 鉆進(jìn)塑性大 、 研磨性小的軟巖層 (如粘土類巖層 )， 可以 認(rèn)為切削具切下來的巖石厚度就等于切削具切入巖石的深度 ， 且鉆進(jìn)中切削具的磨損很小 ， 其 機(jī)械 鉆速 v為： 式中： h0——切削具的切入深度； m——切削具的組數(shù)； n——鉆頭的轉(zhuǎn)速 。 mnhv 0?工程鉆探與取樣技術(shù) 2022/6/4 中國地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 第二節(jié) 硬質(zhì)合金鉆進(jìn)工藝 一 、 磨銳式硬質(zhì)合金鉆頭的鉆進(jìn)規(guī)程 （ 二 ） 轉(zhuǎn)速的確定 中硬及硬巖層鉆進(jìn)時的轉(zhuǎn)速 （ 1） 巖性影響： 這類巖層壓入硬度較大 ， 研磨性也較高 。 如果轉(zhuǎn)速較高 ， 而切