高能射流式液动锤在花岗岩中的钻进研究.pdf

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1、第43卷第8期探矿工程(岩土钻掘工程)Vo1．43No．82016年8月ExplorationEngineering(Rock＆SoilDrillingandTunneling)Aug．2016：39—43高能射流式液动锤在花岗岩中的钻进研究孙强，杨冬冬，彭枧明，纪天坤，张鑫鑫(吉林大学建设S-程学院，吉林长春130026)摘要：由于干热岩地层通常为火成岩，研磨性强、可钻性差，现有常规工艺方法钻进效率低，为此专门研制了用于干热岩钻进用的SC一86H型高能射流式液动锤，并对该高能射流式液动锤样机进行了地面钻进试验。试验采用可钻性等级为10级的完整花岗岩作为钻进对象，观

2、测了冲锤质量、活塞行程和泵量对机械钻速的影响。试验结果表明：增大冲锤质量、活塞行程和泵量有利于提高机械钻速。试验过程中获得的最大机械钻速为5．19m／h，较常规回转钻进机械钻速提升显著。关键词：干热岩；钻进；可钻性；花岗岩；高能；射流式液动锤；机械钻速中图分类号：1：'634．3文献标识码：A文章编号：1672—7428(2016)08—0039—05ExperimentalResearchOilHi【ghEnergyLiquid-jetHammerinGraniteDrilling／SUNQiang，YANGDong一如，，PENGJian·ruing，JITia

3、n-kun，ZHANGn—xin(CollegeofConstructionEngineering，JihnUniversity，ChangchunJilin130026，China)Abstract：Hotdryrockstratausuallyareofigneousrockswithstrongabrasionandpoordrillability．Becauseofthelowdrillingefficiencyofconventionaldrillingmethods，SC一86Hhighenergyliquid-jethammerwasspecially

4、developedforhotdryrockstratadrilling．andthegrounddrillingtestswerecarriedoutontheprototype．Intactgranitewithdrillability0fgradeXwastakenassimulationstrata，theefectsofhammermass，pistonstrokeandinputtingflowrateonthedrillingefi-ciencywerestudied．Thetestresultsshowthatincreasingthehammerm

5、ass，pistonstrokeandinputtingflowratearebene-ficialtoimprovethedrillingeficiency．ThemaximumROPobtainedinthetestsis5．19m／h，whichissignificantlymorethanthatofconventionalrotarydrillingmachines．Keywords：hotdryrock；drilling；drillability；granite；highenergy；liquid-jethammer；rateofpenetration0

6、引言可靠性高，工作性能不受背压影响，管路振动小等优干热岩是一种储量大、分布广的可再生清洁能点；固体矿产小径勘探的大量实践表明，液动冲源，具有极高的开发价值与应用前景I2J，但干热岩击回转钻进技术与普通回转钻进技术相比能够提高的热能多赋存于各种变质岩及结晶类岩体中，如花钻进效率50％一60％，降低钻进成本20％以上，且岗岩、花岗闪长岩等，地层研磨性强、可钻性差J，能大幅提高钻头的使用寿命]。高参1井常规回转且埋深一般超过2000m，开发难度大，常规开采方钻进平均机械钻速1m／h_l，YSC一178A型射流式式难以实现。液动冲击回转钻进是一种专用于硬质液动锤在松南气田长

7、岭断陷层火成岩气藏平均机械地层的钻进技术，与普通回转钻进工艺相比，液动锤钻速1．15m／h㈨。回转钻进工艺使钻头能够体积破碎岩石，提高钻进然而，常规液动锤单次冲击功有限，难以获得与速度，降低钻进成本；钻进所需的钻压低、转速低，防气动潜孔锤相当的高钻进效率，限制了其应用领斜效果好，井身质量高，在中硬、坚硬和硬脆岩层中域和范围。为大幅提升钻进效率，研制了具有高冲的技术经济指标均优于回转钻进，有望用于干热击功的SC一86H型高能射流式液动锤，并进行了地岩快速钻进。面钻进试验，取得了显著效果。目前，射流式液动锤在固体矿产钻探和科学钻探工程等领域已取得了良好的应用效果，具