Los parámetros técnicos de la perforación con percusión en el fondo del pozo
1. Volumen de aire, velocidad del viento y presión del viento
En general, se cree que la presión de todo el aire comprimido es alta, la eficiencia de perforación del martillo de fondo del pozo también es alta y la vida útil de la broca también es larga. El volumen de suministro de aire no es solo la condición básica para garantizar el funcionamiento del martillo , sino también un factor importante para garantizar la descarga normal del polvo, porque en el caso de la perforación con aire seco, el efecto de la descarga del polvo está relacionado principalmente a la velocidad del aire de retorno ascendente. La velocidad del viento está directamente relacionada con el volumen de suministro de aire.
El volumen de aire se determina de acuerdo con el rendimiento del martillo utilizado y la velocidad del viento ascendente y de retorno requerida para cumplir con el lavado del pozo. Debido a que los cortes tienen diferentes velocidades de suspensión en el medio de flujo de aire debido a su propia viscosidad, densidad y forma, para usar cortes para descargar eficazmente el pozo y lograr un fondo limpio del pozo, es necesario usar una velocidad más alta que la suspensión. velocidad de los esquejes. Velocidad del viento de retorno. Para el martillo de fondo de pozo de circulación inversa, hay una discusión sobre si estos problemas existen recientemente. Para la perforación de circulación positiva general, se recomienda generalmente que el caudal de retorno de aire comprimido en el espacio entre la tubería de perforación y el anillo de la pared del pozo sea de 15-30 m / s. Algunos equipos de construcción con entornos de trabajo complejos recomiendan que el volumen de aire requerido para la descarga de rocas a menudo exceda el volumen de aire de trabajo del martillo de fondo de pozo . Cuando el diámetro de la varilla de perforación y el diámetro de la broca son bastante diferentes, el martillo de fondo opera a baja presión de aire. Debido a un volumen de aire insuficiente, no se puede generar una velocidad de flujo de aire suficiente, y los recortes no se pueden descargar del pozo a tiempo y se acumulan en el fondo del pozo, lo que es fácil de suceder. La perforación enterrada provoca accidentes en el pozo.
Por lo tanto, al realizar un impacto DTH de gran apertura. Cuando la relación entre el diámetro de perforación y el diámetro de la tubería de perforación utilizada es grande, el volumen de suministro de aire del martillo de fondo del pozo no puede cumplir con el volumen de aire requerido para la descarga de escoria, por lo que el espacio anular entre el diámetro de la tubería de perforación y la pared del pozo con cortes en el fondo del pozo Parece particularmente importante.
La clave de la tecnología del volumen de aire, la velocidad del viento y la presión del viento reside en cómo dominar dos relaciones: la relación entre la energía del aire y la resistencia a la circulación; la relación entre la velocidad de retorno ascendente y el efecto de vaciado; la relación entre la densidad media y las condiciones de perforación. Mientras se resuelve la relación anterior, se deben tomar las medidas técnicas correspondientes, tales como: aumentar el volumen y la presión del suministro de aire; reduciendo la sección de circulación; elegir perforación con percusión de circulación inversa cuando las condiciones lo permitan; ing el martillo modelar razonablemente; Ajuste de la densidad del medio, el uso de circulación de medio de dos fases gas-líquido, como el uso de agente espumante, atomización y otros medios aireados. La regla general es que cuanto mayor sea la presión del viento, más rápida será la velocidad de perforación en las mismas condiciones. A medida que aumenta la profundidad del orificio, también aumenta la presión requerida. Por ejemplo, al perforar un agujero de Φ120 mm, la presión del viento es de 1,4 Mpa cuando la profundidad es de 150 my la presión del viento es de 1,7 Mpa cuando la profundidad es de 200 m. Además, la presión del aire para perforar con espuma de aire es aproximadamente 0,18 Mpa más alta que la del aire puro. En las mismas condiciones, cuando el agujero tiene 200 m de profundidad, la presión de aire para perforar agujeros es de 2,21 Mpa, mientras que la presión de aire para perforar con aire puro es de solo 1,7 Mpa. , Los diferentes métodos de perforación tienen diferentes requisitos para la capacidad de los equipos equipados con compresores de aire. Además, al perforar en presencia de agua, la contrapresión aumenta en 0,1 Mpa al martillo DTH durante menos de 10 m.
Para reducir la acumulación de recortes, también se puede instalar un tubo de sedimentación en la parte superior del martillo de fondo , que puede lograr resultados y reducir el consumo de aire.
2. Presión axial
Desde la perspectiva del principio de fragmentación de la roca de impacto, la roca se rompe principalmente bajo la acción de la carga dinámica de impacto. Por lo tanto, la eficiencia de perforación del punzón de fondo del pozo depende principalmente de la magnitud de la energía del impacto y la frecuencia del impacto, mientras que la presión axial es La fuerza auxiliar que asegura que el impacto total de la energía del impacto afectará el proceso normal de perforación. si la energía del impacto es demasiado grande o demasiado pequeña. Si es demasiado grande, causará vibración de la herramienta de perforación, desgaste prematuro de la broca, caída de dientes de carburo cementado y dificultad para girar; demasiado pequeño afectará el impacto Transferencia efectiva de trabajo.
La perforación con percusión en el fondo del pozo se basa principalmente en los pistones para impactar la broca, en lugar de presurizar la sarta de perforación para aumentar la velocidad de perforación. Este es un diagrama diferente para la perforación rotatoria con una broca de cono de rodillo. Por lo tanto, para evitar vibraciones violentas de la tubería de perforación, el valor límite inferior debe modificarse tanto como sea posible. Una presión de perforación excesiva dañará el martillo y la broca y reducirá la velocidad de perforación.
3. Velocidad
La perforación con percusión en el fondo del pozo es un método de perforación de rotación lenta. El ion de velocidad razonable es crucial para la vida útil de la broca e incluso para el costo de perforación. Está principalmente relacionado con el tamaño de la energía de impacto producida por el martillo , la frecuencia del martillo , la forma de la broca y las propiedades mecánicas impotentes de la perforación de rocas. La perforación DTH se basa principalmente en roca triturada por impacto, por lo que no es necesaria una velocidad lineal excesivamente rápida. Una velocidad de rotación demasiado rápida es perjudicial para la vida útil de la broca. Especialmente en las formaciones rocosas abrasivas, la velocidad de rotación del bloque de silicio desgastará y astillará rápidamente los dientes de corte en la periferia de la broca.
Si la velocidad es demasiado lenta, el impacto de los dientes de la columna se repetirá con los puntos de trituración de impacto existentes (picaduras), resultando en una disminución de la velocidad de perforación. Convencionalmente, cuanto más dura es la roca, mayor es el diámetro de la broca y menor es la velocidad requerida.
Al perforar en algunas formaciones rocosas severamente fracturadas, a veces se usa un aumento en la velocidad para evitar que se atasque. Pero también tenga en cuenta que a veces el atascamiento se debe al desgaste excesivo de la broca y el aumento de la velocidad complicará el problema.
Para la perforación con percusión en el fondo del pozo, la velocidad de rotación de la broca más importante es obtener una velocidad de perforación efectiva, un funcionamiento equilibrado y una vida útil económica de la broca como requisitos generales.
