鉆探工藝學(xué)相關(guān)知識(shí)(doc 10頁(yè)).doc

第一章1、 巖石性質(zhì)包括哪幾類？試分別說(shuō)明（1） 巖石的強(qiáng)度：巖石在載荷作用下抵抗破壞的能力（2） 巖石的硬度：巖石抵抗其他物體刻劃或壓入其表面的能力（3） 巖石的彈性和塑性：外力作用于巖石時(shí)，巖石發(fā)生變形，若撤除外力后巖石的外形和尺寸完全恢復(fù)原狀，則這種變形成為彈性變形；若撤除外力后巖石的外形和尺寸不能完全恢復(fù)原狀而產(chǎn)生殘留變形，則稱為塑性變形。（4） 巖石的研磨性：巖石磨損鉆頭的能力。2、 試分析說(shuō)明巖石的強(qiáng)度和硬度的關(guān)系巖石硬度是巖石表面的局部對(duì)另一物體壓入時(shí)的阻力，而巖石硬度是巖石整體破碎時(shí)的阻力，因此不能把巖石的單軸抗壓強(qiáng)度作為巖石硬度的指標(biāo)。根據(jù)理論分析，巖石抗壓入硬度為單軸抗壓強(qiáng)度的（1+2）倍。實(shí)驗(yàn)表明，巖石壓入硬度與單軸抗壓強(qiáng)度之比大約在520倍之間3、何謂巖石的研磨性？影響巖石研磨性的因素有哪些？巖石磨損鉆頭的能力稱為巖石的研磨性影響巖石研磨性的因素有摩擦力、滑動(dòng)速度和摩擦?xí)r間。4、何謂巖石的可鉆性？劃分巖石的可鉆性有何意義？巖石的可鉆性是表示鉆進(jìn)過(guò)程中巖石破碎的難易程度意義：它是決定鉆進(jìn)效率的基本因素。巖石可鉆性及按巖石可鉆性分級(jí)對(duì)鉆探實(shí)際生產(chǎn)來(lái)說(shuō)非常重要。它是合理選擇鉆進(jìn)方法、鉆頭類型和結(jié)構(gòu)、鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)的依據(jù)，也是制定鉆探生產(chǎn)定額和編制鉆探生產(chǎn)計(jì)劃的依據(jù)。5、試列出確定巖石可鉆性的幾種方法，并評(píng)述其優(yōu)缺點(diǎn)（1）金剛石鉆進(jìn)巖石可鉆性分級(jí)法（2）按巖石研磨硬度和抗剪強(qiáng)度分級(jí)（3）按聯(lián)合指標(biāo)分級(jí)（4）微鉆速度法（5）碎巖比功法第二章6、碎巖工具與巖石相互作用的主要方法有幾種？硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、牙輪鉆進(jìn)分屬哪類？（1）切削剪切型（2）沖擊型(3) 沖擊剪切型7、巖石在外載作用下的破碎變形方式有幾種？（1）巖石的表面研磨（表面破碎）（2）疲勞破碎（3）體積破碎第九章8、簡(jiǎn)述硬質(zhì)合金切削具在塑性和脆性巖石中的碎巖過(guò)程（一）塑性巖石的碎巖情況1、 切入巖石的過(guò)程在切削具和巖石接觸面的壓強(qiáng)達(dá)到或超過(guò)巖石的壓入硬度時(shí)，在軸向力作用下，由于切削具后斜面的作用，使切削具的刃尖并非垂直切入巖石，而是沿著與垂線成一定角度的方向切入巖石2、 回轉(zhuǎn)切削過(guò)程 切削具切入巖石并回轉(zhuǎn)時(shí)，在水平力作用下，壓迫其前面的巖石，使之發(fā)生塑性變形并不斷地向自由面滑移，稱為切削作用。在切屑的裂隙尚未發(fā)展到全段面斷裂之前，下一部分切屑又發(fā)生滑移。因此，其切屑應(yīng)該是連續(xù)的、平穩(wěn)的，其切削槽寬與切削具刃寬是相同的。（二）脆性巖石的碎巖情況1、切入巖石的過(guò)程在切削具和巖石接觸面的壓強(qiáng)達(dá)到或超過(guò)巖石的壓入硬度時(shí)，在軸向力作用下，切削具切入巖石。此時(shí)巖石發(fā)生脆性剪切，破碎的巖屑向自由面崩出3、 回轉(zhuǎn)切削過(guò)程當(dāng)切削具在水平力作用下前進(jìn)時(shí)，首先將刃尖前的巖石剪切掉，稱為大剪切，于是水平力突然降落下來(lái)。當(dāng)切削具繼續(xù)前進(jìn)時(shí)，在切削具刃尖前不斷發(fā)生小體積剪切，崩落出小體積的巖屑。經(jīng)過(guò)不斷的小體積剪切后，切削具刃前與巖石接觸的面積不斷增大，直至又達(dá)到全高接觸時(shí)，又發(fā)生一次大剪切。因此在脆性巖石中回轉(zhuǎn)切削過(guò)程是由數(shù)個(gè)小剪切和一個(gè)大剪切所組成的不斷循環(huán)的過(guò)程9、試述硬質(zhì)合金的基本組成、力學(xué)性質(zhì)及變化規(guī)律（1）鉆探用的鎢鈷合金：主要是碳化鎢（WC）鈷(Co)系硬質(zhì)合金。它以碳化鎢粉末為骨架金屬，鈷粉末為粘結(jié)劑，用粉末冶金方法制成。（2）硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強(qiáng)度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500的溫度下也基本保持不變，在1000時(shí)仍有很高的硬度。（3）隨著合金中含鈷量增加，相對(duì)密度下降，硬度、耐磨性降低，而抗彎強(qiáng)度、沖擊韌性增高；WC的顆粒越細(xì)，硬度越大、耐磨性越強(qiáng)；反之，則抗彎強(qiáng)度、韌性增強(qiáng)。 10、如何確定硬質(zhì)合金的出刃和鑲焊角（1）鑲焊在鉆頭體上的切削具必須突出鉆頭體一定的量，此突出部分稱為切削具的出刃，切削具出刃有：內(nèi)出刃、外出刃和底出刃。（2）切削具前面與垂直于鉆頭唇面方向之間的夾角為鑲悍角11、在中硬中等研磨性地層采用硬質(zhì)合金鉆進(jìn)時(shí)，選擇或設(shè)計(jì)鉆頭時(shí)應(yīng)如何考慮？自磨式硬合金鉆頭可用于鉆進(jìn)硬而研磨性大的可鉆性58級(jí)及部分9級(jí)巖石，但這種切削具因斷面較小而抗折斷能力較差，為此需要用鋼片或其它易磨金屬把切削具支撐或包裹起來(lái)以增強(qiáng)其抗彎能力12、試述硬質(zhì)合金鉆進(jìn)中鉆速與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，并說(shuō)明確定硬質(zhì)合金鉆進(jìn)規(guī)程中的基本原則硬質(zhì)合金鉆進(jìn)軟巖，可以認(rèn)為機(jī)械鉆速v與轉(zhuǎn)速n是成正比的；在中硬以上巖層中鉆進(jìn)時(shí)，機(jī)械鉆速v與轉(zhuǎn)速呈拋物線關(guān)系。曲線最高點(diǎn)的是最優(yōu)轉(zhuǎn)速，此時(shí)的機(jī)械鉆速最高?；驹瓌t：1、鉆壓的確定 2、轉(zhuǎn)速的確定 3、泵量的確定 4、各鉆進(jìn)參數(shù)間的配合關(guān)系 5、最優(yōu)回次鉆程時(shí)間的確定第十章13、試述金剛石單晶、聚晶和復(fù)合片鉆進(jìn)的適用范圍，并簡(jiǎn)要說(shuō)明原因 1、金剛石單晶：強(qiáng)度高、耐磨性好，在硬-堅(jiān)硬地層中鉆進(jìn)能取得良好的效果；但由于其粒度小，在軟-中硬地層中難以取得較高的鉆速，且由于出刃量小，容易發(fā)生糊鉆事故。2、金剛石聚晶：高溫穩(wěn)定性好，強(qiáng)度較高，耐磨性好，能直接合成所需的形狀，所以，在中硬地層中能取得較好的鉆進(jìn)效果，但由于其強(qiáng)度較單晶小，所以不適用于大部分硬-堅(jiān)硬的巖層鉆進(jìn)。3、金剛石復(fù)合片：綜合了金剛石的耐磨性和硬質(zhì)合金的抗沖擊韌性，且在鉆進(jìn)中金剛石層保持了銳利的切削角，所以，在軟-中硬地層能取得較好的效果。14、如何確定金剛石鉆進(jìn)的鉆進(jìn)規(guī)程？金剛石鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)包括：鉆壓、轉(zhuǎn)速、沖洗液量1、 鉆壓：具體選擇鉆壓時(shí)，可根據(jù)巖石硬度、金剛石的抗壓強(qiáng)度和鉆頭的類型等因素確定2、 轉(zhuǎn)速： 在中硬至硬、中等研磨性的完整巖層中，一般可采用較高轉(zhuǎn)速； 在堅(jiān)硬致密的巖層中，主要靠鉆壓破碎巖石，宜采用較低轉(zhuǎn)速； 在復(fù)雜地層中鉆進(jìn)，宜采用較低轉(zhuǎn)速3、 沖洗液泵量：金剛石鉆進(jìn)沖洗液泵量Q一般是根據(jù)液流上返速度來(lái)確定的Q = 6 vF (L/min) 15、試分析金剛石鉆進(jìn)規(guī)程確定的基本依據(jù)1、鉆壓：（1）根據(jù)轉(zhuǎn)速，確定每轉(zhuǎn)切深；（2）根據(jù)金剛石濃度和切深，計(jì)算出參加金剛石的顆粒數(shù)目；（3）計(jì)算出金剛石與巖石接觸的面積；（4）根據(jù)巖石的壓入硬度，算出所需要的理論壓力2、轉(zhuǎn)速：（1）表鑲金剛石鉆頭的線速度表鑲金剛石鉆頭所用的金剛石粒度較大，出刃量也較大，允許有較大的切入量，所以轉(zhuǎn)速應(yīng)低于孕鑲鉆頭。推薦的線速度為12m/s。（2）孕鑲金剛石鉆頭的線速度孕鑲金剛石鉆頭的金剛石粒度很小，出刃量微小，主要靠高轉(zhuǎn)速來(lái)獲取鉆進(jìn)效率。推薦的線速度為1.53m/s。 3、金剛石鉆進(jìn)對(duì)沖洗液量的特殊要求 （1）金剛石鉆頭唇面排粉漫流間隙小，極易形成巖屑重復(fù)破碎、巖粉堵塞，使孔底排粉和冷卻條件惡化，故對(duì)鉆頭水口和沖洗液水力學(xué)提出了特殊要求。（2）金剛石熱穩(wěn)定性差，溫度過(guò)高將導(dǎo)致金剛石石墨化，胎體變形，機(jī)械性能降低（高轉(zhuǎn)速缺水12min就可“燒鉆”）。故沖洗液應(yīng)具有較好的冷卻效果。 （3）鉆孔環(huán)狀間隙小，約23mm，水力損失大，故金剛石鉆進(jìn)時(shí)，沖洗液循環(huán)應(yīng)具有較高的泵壓。（4）孕鑲鉆頭鉆進(jìn)，巖粉較細(xì)，加之孔底需有一定的巖屑幫助金剛石自磨出刃，故泵量相對(duì)較?。ɡ鋮s作用的泵量較小，每厘米鉆頭直徑只需0.20.3L/min就能達(dá)到較好的冷卻效果）。 16、試述金剛石鉆頭的胎體與所鉆的巖石有何關(guān)系金剛石鉆頭胎體用于包裹金剛石，并與鉆頭鋼體牢固連接。孕鑲鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，胎體的磨損速度應(yīng)適當(dāng)超前于金剛石的磨損速度，使金剛石不斷出刃。如果胎體不磨損或磨損極慢，則金剛石出刃甚小，發(fā)揮不了多刃微切削作用，鉆速很低。反之，如果胎體磨損太快，則造成金剛石過(guò)早的崩刃或脫粒，從而失去鉆進(jìn)能力、鉆頭壽命縮短。合適的胎體耐磨性應(yīng)能使唇面金剛石正常出刃，且在每粒金剛石的后面形成蝌蚪狀支撐17、試分析孕鑲金剛石鉆頭在正常規(guī)程和臨界規(guī)程鉆進(jìn)時(shí)，都會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生1、在正常規(guī)程下，如在某些地層中，鉆頭金剛石耗量大而進(jìn)尺少；在另一些地層中，鉆頭的鉆速很低，甚至出現(xiàn)鉆頭“打滑”不進(jìn)尺的情況；一種鉆頭在這個(gè)地區(qū)鉆效很高，而在另一個(gè)地區(qū)卻效果很差。2、在臨界規(guī)程下，鉆頭胎體溫升將急劇上升，功率消耗劇增，鉆頭磨損嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)燒鉆現(xiàn)象。第十一章18、牙輪的布置有幾種方案？各有何特點(diǎn)？1、不超頂，無(wú)滑動(dòng)式布置牙輪軸線、主錐母線交于鉆頭中心線，主錐不超頂。牙輪在孔底的運(yùn)動(dòng)屬于純滾動(dòng)，無(wú)滑動(dòng)。牙輪的齒圈不與相鄰齒圈相嚙合，確定齒寬時(shí)不受相鄰牙輪齒圈的限制，適用于鉆硬地層的鉆頭。3、 超頂不移軸式布置牙輪軸線交于鉆頭軸線，但主錐超頂。牙輪在孔底有滑動(dòng)。由于超頂可使各牙輪的牙齒相互嚙合，因而牙輪可以自洗，有助于消除泥色現(xiàn)象，適用于軟及中硬地層的鉆頭。4、 超頂、移軸牙輪軸相對(duì)于鉆頭徑向片狀一個(gè)角度，即牙輪軸線偏移，且主錐有超頂，牙輪可自洗，又由于移軸，使牙輪產(chǎn)生軸向滑動(dòng)，適用于軟及中硬地層的鉆頭。第十二章19、何為沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)？在鉆進(jìn)過(guò)程中一般如何實(shí)現(xiàn)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)？1、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)是在鉆頭已承受一定靜載荷的基礎(chǔ)上，以縱向沖擊力和回轉(zhuǎn)切削力共同破碎巖石的鉆進(jìn)方法。2、具體實(shí)施：在回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的鉆具中增加一個(gè)具有一定沖擊頻率和沖擊能量的沖擊器，在取心鉆進(jìn)時(shí)，沖擊器安裝在巖心管上端，在無(wú)巖心鉆進(jìn)時(shí)則直接安裝在鉆頭之上。20、結(jié)合沖擊回轉(zhuǎn)鉆的碎巖機(jī)理，說(shuō)明在不同巖性條件下沖擊回鉆鉆進(jìn)破碎巖石的特點(diǎn)（碎巖機(jī)理：沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)在鉆頭切削具上受到三種力的作用，即回轉(zhuǎn)力、軸向靜壓力和沖擊力。在三種力的作用下，巖石以沖擊剪切和回轉(zhuǎn)切削方式破碎，首先是切削具在沖擊載荷作用下形成破碎穴，在兩次沖擊破碎穴之間造成孔底局部巖脊，繼之是切削具在回轉(zhuǎn)力的作用將已經(jīng)產(chǎn)生了裂紋的巖脊切削下來(lái)）1、 在堅(jiān)硬、脆性巖石中鉆進(jìn)時(shí)，巖石破碎主要是沖擊力作用的結(jié)果，鉆具的回轉(zhuǎn)只是移動(dòng)切削具的位置，改變沖擊點(diǎn)，在移動(dòng)中將裂隙發(fā)育的巖脊切削掉，而軸向載荷則是用來(lái)克服鉆具在沖擊時(shí)的反彈力，以改善鉆具的工作性能。對(duì)于堅(jiān)硬、脆性的巖石來(lái)說(shuō)，利用動(dòng)載破碎巖石時(shí)，由于瞬時(shí)應(yīng)力集中，軸向載荷在孔底巖石上造成了預(yù)加盈利，而在沖擊的同時(shí)又作用有回轉(zhuǎn)力，這就對(duì)破碎的巖石上增加了附加剪切作用，造成粗大顆粒巖體的分離，提高了碎巖效果。而且這種效果將隨巖石脆性的增大而更為顯著。2、 對(duì)于中硬、塑性較大的巖石，其破碎方式仍然是以回轉(zhuǎn)切削為主，沖擊作用是輔助性的。沖擊作用在巖石中形成裂紋，為回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)切入巖石和切削巖石創(chuàng)造了十分有力的條件。對(duì)于塑性大的巖石來(lái)說(shuō)，沖擊力的碎巖作用效果不大，回轉(zhuǎn)切削破巖作用處于主導(dǎo)地位。21、說(shuō)明閥式正作用、反作用、雙作用沖擊器和射流式、射吸式?jīng)_擊器的工作原理閥式正作用1、液體壓力推動(dòng)沖錘下行沖擊，彈簧力復(fù)位“正作用” 。2、沖錘在簧作用下處上位，中孔被活閥蓋住，液流瞬間被阻，液壓增大產(chǎn)生水錘。沖錘和活閥一同下行，壓縮閥簧和錘簧；活閥下行時(shí)被閥座限制與沖錘脫開(kāi)，液流經(jīng)中心孔流向孔底，液壓降低，活閥在閥簧作用下返位；沖錘在動(dòng)能作用下利用慣性繼續(xù)運(yùn)行，沖擊鐵砧，沖擊能量經(jīng)鐵砧巖心管接頭鉆頭。3、沖錘在錘簧力作用下彈回再次與活閥接觸閥式反作用1、利用高壓液流推動(dòng)沖錘上行，壓縮工作彈簧儲(chǔ)存能量，經(jīng)彈簧釋能作功。2、高壓液流進(jìn)入，由于水路封閉當(dāng)沖錘上下端壓力差超過(guò)彈簧的壓縮力和沖錘本身質(zhì)量時(shí)，迫使沖錘上行，并壓縮工作彈簧儲(chǔ)存能量；同時(shí)，鐵砧的水路被逐步打開(kāi)，高壓液流流向孔底，液壓下降，沖錘利用慣性繼續(xù)上行到上死點(diǎn)時(shí)，沖錘利用自身質(zhì)量和工作彈簧的彈力使沖錘急速向下沖擊鐵砧。3、同時(shí)，由于沖錘與鐵砧相接觸而又封閉了液流通向孔底的通路，液壓開(kāi)始上升，當(dāng)上升到一定值再次作用于沖錘使其上行，開(kāi)始第二個(gè)工作周期。 閥式雙作用1、沖錘正沖程和反沖程均由液體壓力推動(dòng)。2、鉆具自重使活接頭壓緊到外套處，工作腔的液流分別作用在活閥和塔形沖錘上，由活閥上下端的壓差使活閥上移到最上位置；3、沖錘活塞上、下面積不同產(chǎn)生壓差使其向上移動(dòng)；當(dāng)沖錘上行到與活閥接合時(shí)，通道d被關(guān)閉，沖錘與活閥一起急速下行，當(dāng)下行時(shí)，活閥被支撐座限止，沖錘與活閥分離，借助慣性繼續(xù)下行到時(shí)，沖擊砧子；4、由于沖錘中心通道被打開(kāi)，液流恢復(fù)循環(huán)，在液流壓力作用下，活閥與沖錘急劇上行，周而復(fù)始。射流式1、雙穩(wěn)射流元件控制的液動(dòng)沖擊鉆具。2、高壓水射流從噴嘴噴出產(chǎn)生附壁作用。3、若先附于右壁，高壓液流則流入通道C并進(jìn)入缸體上部，推活塞下行，沖錘沖擊砧。4、在C輸出高壓水的同時(shí)，有一小股高壓液流(反饋信號(hào))進(jìn)入D控制孔。在活塞行程末了時(shí)，反饋信號(hào)很強(qiáng)，促使射流由C切換到E輸出，高壓液流由左通道輸出，進(jìn)入下腔，推動(dòng)活塞向上。5、活塞上行時(shí)，反饋信號(hào)又回到F，射流又切換到右輸出通道。如此反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)沖錘的沖擊動(dòng)作。 射吸式利用液流高速噴射時(shí)產(chǎn)生的卷吸作用及閥與沖錘間壓力與位移的綜合反饋關(guān)系，通過(guò)閥與沖錘、活塞上腔與下腔液流壓力差的正負(fù)交換而使沖錘反復(fù)運(yùn)動(dòng)。22、簡(jiǎn)述沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用鉆頭有何特點(diǎn)1、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)鉆頭剛體承受沖擊荷載、軸向靜載和扭矩，剛體材料強(qiáng)度要高于普通鉆頭40Cr、45CrNi合金鋼；5、 取心沖擊鉆頭壁厚較普通取心鉆頭厚，一般壁厚1020mm，鉆頭體長(zhǎng)度較長(zhǎng)(140mm)；而氣動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆頭壁厚更大或多采用全面鉆進(jìn)型式；3、鉆頭體的外形多呈多邊形，以增大通水、通氣面積；4、為使鉆頭切削具承受大沖載，多采用YGl5或粗粒YG11C硬質(zhì)合金切削具，多采用圓柱狀、八角狀和球齒形狀。4、 切削具的出刃形式多為平底形，且出刃量較大。5、23、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)為什么能提高在硬巖中的鉆進(jìn)效率？它對(duì)鉆探質(zhì)量將產(chǎn)生什么影響？實(shí)踐表明，破碎堅(jiān)硬巖石時(shí)，沖擊鉆進(jìn)比回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)更為有效。這是由于沖擊鉆進(jìn)使巖石產(chǎn)生剪切破碎，而巖石的剪切強(qiáng)度只相當(dāng)于抗壓強(qiáng)度的1/61/12.此外在沖擊載荷作用下，巖石表面可產(chǎn)生瞬時(shí)接觸應(yīng)力，盡管巖石的動(dòng)硬度比靜硬度大，但在動(dòng)應(yīng)力作用下，巖石易產(chǎn)生裂紋，并且隨沖擊速度的提高，巖石的脆性將增大，有利于巖石中裂紋的發(fā)育。因此用不大的沖擊力，便可以達(dá)到破碎堅(jiān)硬巖石的效果，既提高了在硬巖中的鉆進(jìn)效率。24、試述沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)及碎巖機(jī)理1、與常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法相比，沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)只要用不大的沖擊力，便可以達(dá)到破碎堅(jiān)硬巖石的效果。2、 沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)最適用于粗顆粒的不均質(zhì)巖層，在可鉆性級(jí)，部分級(jí)的巖石中，鉆進(jìn)效果尤為突出。3、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)不僅應(yīng)用于硬質(zhì)合金鉆進(jìn)，還應(yīng)用于金剛石鉆進(jìn)及牙輪鉆進(jìn)。4、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)不僅可提高效率和鉆頭壽命，而且還可解決“堵心” 、“打滑”、“防斜”等問(wèn)題。5、在巖土工程的大口徑施工中也有用武之地。碎巖機(jī)理：沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)在鉆頭切削具上受到三種力的作用，即回轉(zhuǎn)力、軸向靜壓力和沖擊力。在三種力的作用下，巖石以沖擊剪切和回轉(zhuǎn)切削方式破碎，首先是切削具在沖擊載荷作用下形成破碎穴，在兩次沖擊破碎穴之間造成孔底局部巖脊，繼之是切削具在回轉(zhuǎn)力的作用將已經(jīng)產(chǎn)生了裂紋的巖脊切削下來(lái)。第十三章25、何為巖心采取率？鉆進(jìn)中影響巖心采取率質(zhì)量的因素主要有哪些？巖心的采取率是指在回次鉆進(jìn)過(guò)程中，實(shí)際取出的巖心長(zhǎng)度與實(shí)際鉆進(jìn)進(jìn)尺的比值。1. 自然因素 地質(zhì)因素主要有巖石的強(qiáng)度、硬度、完整度、膠結(jié)性、研磨性和易溶度等。2. 人為因素 鉆進(jìn)方法選擇不合理鉆具結(jié)構(gòu)選用不合理鉆進(jìn)規(guī)程不當(dāng)操作方法不正確26、分析說(shuō)明提高巖礦心采取質(zhì)量的方法和途徑（1）限制鉆進(jìn)過(guò)程中破會(huì)因素作用的時(shí)間（2）保全巖心管內(nèi)的破碎巖礦心（3）防止鉆進(jìn)過(guò)程中破會(huì)因素的作用或減弱其烈度27、單層巖心管鉆具常用的取心方法有哪些？各方法的適用條件是什么？1.卡料卡取法適于硬、中硬、完整巖礦層硬合金和鋼粒鉆進(jìn)。2. 卡簧卡取法 適于硬和中硬、巖心完整、直徑均勻巖礦層的金剛石鉆進(jìn)，取心方便可靠，但對(duì)巖心直徑與卡簧的配合精度要求較高。3.干鉆卡取法 適用于硬合金鉆軟或粘性巖層。 4.沉淀卡取法適用軟、脆、碎的巖層反循環(huán)鉆進(jìn)。常與干鉆法結(jié)合使用。 5.楔斷器卡取法適用于大直徑和巖石比較堅(jiān)硬、完整的巖礦層鉆進(jìn)。 28、試述雙層巖心管鉆具的結(jié)構(gòu)類型與特點(diǎn)雙管鉆具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) l 為減弱機(jī)械力對(duì)巖心破壞，鉆具中設(shè)置避振緩沖裝置.l 為減輕對(duì)巖心沖刷作用，鉆具中設(shè)置隔水和分流裝置.l 為防止或緩解巖礦心互磨，雙管鉆具中增加減磨防磨裝置.l 為防止巖礦心污染，設(shè)置隔漿活塞、壓入式內(nèi)管鉆頭、密封裝置等. l 為防止巖礦心脫落，設(shè)置爪簧、壓卡裝置、隔水球閥等.l29、什么是反循環(huán)鉆進(jìn)？其對(duì)提高巖心采取率質(zhì)量有何作用？反循環(huán)鉆進(jìn)是攜帶巖屑的鉆探?jīng)_洗介質(zhì)經(jīng)鉆桿內(nèi)孔從鉆孔內(nèi)返回地面的鉆進(jìn)方法作用：1、無(wú)需提鉆減少了輔助時(shí)間，鉆效高。2、巖心采取率達(dá)95以上，取心質(zhì)量好。3、巖粉及時(shí)被排出孔底干凈，減少孔底重復(fù)破碎大幅度提高時(shí)效，延長(zhǎng)鉆頭壽命。4、易于穿過(guò)坍、漏、破碎等復(fù)雜地層。5、單位成本低。相同地層條件下，反循環(huán)連續(xù)取心鉆進(jìn)的成本，僅為普通取心鉆進(jìn)的1/51/3。30、建立沖洗液孔底反循環(huán)地方法有幾種？并簡(jiǎn)要說(shuō)明其特點(diǎn)及使用條件1、無(wú)泵反循環(huán)鉆具在鉆進(jìn)中關(guān)水泵利用孔內(nèi)的靜水柱壓力和上下提動(dòng)鉆具在孔底形成局部反循環(huán)沖洗孔底鉆進(jìn)。這種方法鉆進(jìn)效率非常低，不適合深孔和金剛石鉆進(jìn)。2、噴射式鉆具（1）、噴射式孔底反循環(huán)鉆具（噴反鉆具）不必頻繁提動(dòng)鉆具，而是利用射流泵工作原理形成孔底反循環(huán)。（2）、噴反鉆具是在一般鉆具上增設(shè)噴反元件，噴反元件由噴嘴、混合室、喉管、擴(kuò)散管、分水接頭等組成噴射式鉆具可配備硬質(zhì)合金鉆頭和金剛石鉆頭，鉆進(jìn)產(chǎn)生大量巖粉的軟的和中硬的巖礦層時(shí)，不用噴射式鉆具。3、 封隔式孔底反循環(huán)鉆具通過(guò)人工阻隔，使沖洗液在孔底形成反循環(huán)。適用采集軟的和中硬的、甚至硬的巖礦樣品；當(dāng)孔壁比較穩(wěn)定和光滑時(shí)，采用彈性膠囊封隔裝置；鉆進(jìn)含粘土夾層和松散沉積物的軟弱巖礦層時(shí)，采用另一種封隔式鉆具。4、空氣升液式孔底反循環(huán)鉆具適合在易溶巖礦層以及在裂隙發(fā)育沖洗液強(qiáng)烈漏失的條件下取樣31、噴射式反循環(huán)鉆具的噴反元件包括哪幾個(gè)功能結(jié)構(gòu)部分？各部分分別起什么作用？噴反元件由噴嘴、混合室、喉管、擴(kuò)散管、分水接頭等組成工作原理：高壓沖洗液沿鉆桿進(jìn)入噴4，高速315m/s射入擴(kuò)散管。噴嘴與擴(kuò)散管周圍的液體被射流帶走一部分而形成負(fù)壓區(qū)。在壓差作用下，下部巖心管中液體被抽吸到噴射器里，高速液流和吸入的液體在混合室內(nèi)混合，進(jìn)行能量傳遞和交換后流入喉管；再經(jīng)擴(kuò)散管和出水孔或彎管排出。排出的沖洗液一部分沿鉆桿外環(huán)返回地面；一部分在負(fù)壓下流向孔底，沖洗孔底。改變沖洗液量或調(diào)節(jié)噴射器元件參數(shù)，就能控制孔底反循環(huán)沖洗的強(qiáng)弱。 32、無(wú)泵鉆進(jìn)原理特點(diǎn)及適應(yīng)的地層原理：在鉆進(jìn)中關(guān)水泵利用孔內(nèi)的靜水柱壓力和上下提動(dòng)鉆具在孔底形成局部反循環(huán)沖洗孔底鉆進(jìn)。這種方法鉆進(jìn)效率非常低，不適合深孔和金剛石鉆進(jìn)。33、何謂繩索取心鉆進(jìn)？其有何優(yōu)缺點(diǎn)？繩索取心鉆進(jìn)：繩索取心鉆進(jìn)是指在鉆進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)巖心充滿巖心管后，不需提鉆取巖心，而是以鉆桿內(nèi)孔為通道，借助于繩索和專用打撈工具，把鉆進(jìn)過(guò)程中貯存于內(nèi)巖心管中的巖心提升到孔外的取心鉆進(jìn)方法。一、優(yōu) 點(diǎn)1、鉆進(jìn)效率高2、地質(zhì)效果好3、鉆頭壽命長(zhǎng)4、有利于復(fù)雜地層鉆進(jìn)、孔內(nèi)安全和便于測(cè)斜工作5、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度6、降低鉆探成本二、缺 點(diǎn) 鉆桿的內(nèi)徑大而管壁薄，連接強(qiáng)度要求高。鉆頭壁較厚，切削孔底巖石的面積較大，因此，鉆進(jìn)時(shí)碎巖功率消耗較大。 1.磨銳式硬質(zhì)合金鉆頭：鉆頭磨鈍后可修磨銳利的鉆頭2.自磨式硬質(zhì)合金鉆頭：為了克服磨銳式鉆頭在鉆進(jìn)的過(guò)程中不斷被磨鈍的問(wèn)題，選用小斷面切削刃，使在鉆進(jìn)過(guò)程中切削刃磨損后與接觸面積保持不變3.鉆進(jìn)規(guī)程：一般是指鉆壓，轉(zhuǎn)數(shù)及沖洗液量3個(gè)鉆井過(guò)程中可以控制的工藝參數(shù)。廣義而言，它還應(yīng)包括提高鉆進(jìn)效率，保證質(zhì)量以及降低成本的一些措施4