首页岩土在线评论员岩土论坛注册岩土工程市场岩土问答岩土人才网岩土领域岩土企业

论坛首页职业区学术与写作工程技术区软件区资料区商务合作区社区办公室

您好！欢迎登录或注册

最新帖子邀请注册活动聚焦统计排行社区服务帮助

热搜：注册岩土规范勘察基坑

2393阅读
2回复

[转载]钻孔弯曲的原因 [复制链接]

上一主题下一主题查看指定楼层

查看指定楼层

离线05430000000

发帖: 2499

土币: 4233

威望: 14017

原创币: 0

只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2010-07-23

形成钻孔弯曲条件的原因大致可分为三类，即地质、技术和工艺因素。 27E6S)zv 1、地质因素 LZM[Wg# 　影响钻孔弯曲的地质因素主要是岩石的各向异性和软硬互层。地质因素是客观存在的，只能通过工艺技术措施来减弱甚至抵消它的促斜作用。 /+sn-$/"i 　 1．1 岩石的各向异性 NV*aHci 　某些具有层理、片理等构造特征的岩石，其可钻性具有明显的各向异性。如图所示，钻头沿垂直于岩层方向钻进的岩石破碎效率最高，而平行于层理的方向，效率最低，倾斜方向的破岩效率居中。因此，在倾斜岩层中钻进时，极易产生钻孔向垂直于层面的方向弯曲（俗称顶层进）。

图在各向异性岩层中钻进示意图
钻孔弯曲强度与岩石各向异性强弱和钻孔遇层角的大小有关。所谓钻孔遇层角就是钻孔轴线与其在层面上的正投影的夹角。当遇层角约为45°时，钻孔弯强最大。 +sE81B 　 1．2 软硬互层 3oxQ[.o 　钻孔以锐角穿过软硬岩层界面，从软岩进入硬岩时，由于软、硬部分抗破碎阻力的不同，使钻孔朝着垂直于层面的方向弯曲；而从硬岩进入软岩时，则钻具轴线有偏离层面法线方向的趋势。但由于上方孔壁较硬，限制了钻具偏倒，结果基本保持着原来的方向；钻孔通过硬岩进入软岩又从软岩进入硬岩时，最终还是沿层面法线方向延伸。

图软硬互层示意图
钻孔遇层角存在着临界值。超过此值时，钻孔顶层进；低于此值时，钻孔将沿硬岩的层面下滑(俗称顺层跑)。 t\{q,4 　这也说明钻进中粗径钻具倾斜面方向稳定是客观存在的。 cIja^xD 2、技术因数 mh.0% 9`9 　开孔时，钻机基础不平，立轴安装不正确，未下孔口管或孔口管方向不合要求都会使钻孔轨迹偏离设计的空间位置。这些因素主要是在开孔阶段起作用，但钻孔一旦开始偏斜就会对以后的钻孔继续延伸产生严重的影响。钻孔较深时，即使顶角偏差不大，也会导致很大的水平偏距。 _"a(vfl# 　钻进过程中造成钻孔弯曲的技术原因主要是钻具的结构和尺寸。现行的一切钻进方法中，为了保证冲洗液畅通、排除岩屑，钻具直径往往大于粗径钻具直径，同时，钻头在钻进过程中不可避免地还要产生一定程度的扩壁，所以孔壁与粗径钻具之间的空隙必然存在。钻进过程中必须对钻头施加轴向压力，由于存在孔壁间隙，而钻杆柱为一细长柔性杆件，在压力的作用下，钻杆柱将产生弯曲变形，轴向压力将沿弯曲钻杆产生水平分力，当粗径钻具直径较大、长度较小时，钻具为一刚体，使粗径钻具偏倒，所以，使粗径钻具倾倒或弯曲的力也是客观存在的。 QXq~e 　粗径钻具在孔底的偏倒角ε决定于孔壁间隙和粗径钻具长度，即： Uv[:Aj 　　 7u!R 'D 　粗径钻具越长，钻具的偏倒角越小，但直径小而长度过大，会引起刚度不足的问题，在轴向压力作用下会被压弯，即使孔壁间隙不大也会使钻孔产生较大的弯曲。粗径钻具的临界长度可按下式计算 vp4!p~C{ .-`7Av+7 3、工艺方面的原因 . ~G>vVb 　影响钻孔弯曲的工艺因素，主要有钻进方法、钻进规程参数。不同的钻进方法具有不同的破碎岩石特点，导致不同的孔壁间隙。钢粒钻进时孔壁间隙最大，因此孔斜最大。硬质合金钻进时孔壁间隙次之，一般孔斜中等。金刚石钻进孔壁间隙最小，通常只有1～3mm，在钻具刚度足够时，孔斜最小。 _7]5Q 　钻进规程参数是影响孔斜的重要因素。钻压过大，会造成钻杆柱甚至粗径钻具弯曲，使钻头紧靠孔壁一侧，此时偏倒角可能达到最大值，并且钻具与孔壁摩擦阻力增加，钻具围绕只围绕自身轴线自转而不作公转，此时钻具倾斜面有固定方向，从而导致钻孔弯曲。转速过高，钻杆柱回转离心力增大，从而加剧丁钻具的横向振动和扩壁作用，结果孔壁间隙增加。但是，钻压过小，转速过低，则进尺慢，效率低，钻头停留在孔底时间长，也会扩大孔壁间隙，增加孔斜。 !;'U5[}8 　冲洗液量过大，特别是在较软的岩层中，液流会冲刷、破坏孔壁。冲洗液质量不好，某些易塌岩石会产生"大肚子"孔段，这些都会使孔壁间隙剧增，为钻具偏倒、钻孔弯曲提供条件。钻进规程参数过大，不仅会增大孔壁间隙，而且会使钻杆柱强烈弯曲。

听君一席话，胜读十年书。

分享到 淘江湖新浪 QQ微博 QQ空间开心人人豆瓣网易微博百度鲜果白社会飞信

离线芊芊

发帖: 143

土币: 3423

威望: 420

原创币: 0

只看该作者 1楼发表于: 2010-07-23

理论知识丰富啊。。。！佩服。

资源共享，资料共享，互相学学哈。。。。。

离线wx03150119

发帖: 230

土币: 222

威望: -5827

原创币: 0

只看该作者 2楼发表于: 2010-08-13

谢谢分享资料

https://beian.mps.gov.cn/ 粤公网安备 44010602012919号广州半山岩土网络科技有限公司粤ICP备2024274469号

工业和信息化部备案管理系统网站