刮刀鉆進(jìn)(drag bit drilling)

使用刮刀鉆頭破碎巖石的回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法。

刮刀鉆進(jìn)時(shí)，鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆桿回轉(zhuǎn)，鉆桿帶動(dòng)刮刀鉆頭破碎巖石，被破碎下來(lái)的巖屑通過(guò)大流量的沖洗液攜出孔外，達(dá)到鉆孔不斷延伸的目的。在鉆進(jìn)塑性巖石時(shí)，鉆頭刀刃在軸向鉆壓作用下切入巖石某一深度，在回轉(zhuǎn)力矩作用下轉(zhuǎn)動(dòng)刀翼切削掉刀刃前的巖石，在回轉(zhuǎn)鉆頭的同時(shí)，隨著鉆孔不斷深進(jìn)均勻連續(xù)地下降鉆具，巖石呈片狀或?qū)訝畋磺邢骱图羟邢聛?lái)；在鉆進(jìn)彈塑性巖石時(shí)，巖石的破碎大致經(jīng)歷碰撞、壓碎、小剪切和大剪切幾個(gè)過(guò)程，若切削的連續(xù)性差，則鉆具常產(chǎn)生“跳動(dòng)”現(xiàn)象。

刮刀鉆進(jìn)的特點(diǎn)是進(jìn)行孔底全面破碎不取心鉆進(jìn)，回次進(jìn)尺不受限制，從而節(jié)省了升降鉆具等輔助作業(yè)時(shí)間，可加快鉆進(jìn)速度。使刮刀鉆進(jìn)多在地質(zhì)情況清楚，不需要取心的松散和軟地層中采用。隨著鑲齒刮刀、金剛石復(fù)合片刮刀等新型鉆頭的使用，擴(kuò)大了刮刀鉆進(jìn)在較硬或軟硬互層的地層中的使用范圍，使刮刀鉆進(jìn)也可用于巖石可鉆性為1～6級(jí)的松散至中硬巖石鉆進(jìn)。

刮刀鉆進(jìn)在孔底破碎巖石的面積，比環(huán)狀碎巖取心鉆進(jìn)的大，相應(yīng)地鉆進(jìn)所需的鉆壓和回轉(zhuǎn)力矩也都增大；同時(shí)，由于碎巖面積增大，在同樣的鉆速下單位時(shí)間產(chǎn)生的巖粉量也增多，因此刮刀鉆進(jìn)的速度主要取決于鉆壓和泥漿泵排量的大小。只有保證有足夠的鉆頭總壓力和沖洗液量，才能有效地破碎孔底巖石和清除孔底巖粉，防止糊鉆，減少鉆進(jìn)阻力和巖粉對(duì)鉆頭的磨損。此外，沖洗液自鉆頭水眼高速?lài)姵觯錄_擊力可加速孔底巖石的破碎過(guò)程，這對(duì)鉆進(jìn)軟地層特別有效。一般，在鉆進(jìn)可鉆性為1～3級(jí)的松軟、塑性和粘性地層時(shí)，宜采用中轉(zhuǎn)速(50～150r／min)、大沖洗液量(400～1200L／min)和適當(dāng)鉆壓(300～800N／cm鉆頭直徑)。在鉆進(jìn)中硬巖層時(shí)，宜提高鉆壓、降低轉(zhuǎn)速并采用大沖洗液量。