成都理工大學(xué)鉆探工藝學(xué)復(fù)習(xí)題

1、1、 磨銳式硬質(zhì)合金鉆頭：指具有刃尖角的硬質(zhì)合金切削具在鉆進(jìn)過(guò)程中被巖層不斷磨鈍,接觸面增加,再次使用時(shí)需要重新修磨變銳,這類鉆頭稱為磨銳式鉆頭。2、 自磨式硬質(zhì)合金鉆頭： 是指硬質(zhì)合金切削具在鉆進(jìn)過(guò)程中雖經(jīng)磨損,而接觸面保持不變的鉆頭。3、 鉆進(jìn)規(guī)程 ：為提高鉆進(jìn)效率、降低成本、保證質(zhì)量所采取的技術(shù)措施，通常指可由操作者人為改變的參數(shù)組合。4、 優(yōu)質(zhì)鉆進(jìn)規(guī)程：（最優(yōu)規(guī)程）當(dāng)?shù)刭|(zhì)技術(shù)條件和鉆進(jìn)方法已確定時(shí)，在保證鉆孔質(zhì)量指標(biāo)（鉆孔方向、巖礦心采取率等）的前提下，為獲取最高鉆速或最低每米鉆進(jìn)成本而選擇的鉆進(jìn)參數(shù)搭配叫做最優(yōu)規(guī)程。5、 強(qiáng)力鉆進(jìn)規(guī)程：（合理鉆進(jìn)規(guī)程）在給定的技術(shù)裝備條件下，當(dāng)鉆進(jìn)規(guī)

2、程參數(shù)的選擇受到某種制約時(shí)（例如設(shè)備功率不足，鉆機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)不到要求，鉆具強(qiáng)度不夠，沖洗液泵量不足等），在保證鉆孔質(zhì)量指標(biāo)的同時(shí)爭(zhēng)取最大鉆速的鉆進(jìn)參數(shù)組合叫做合理規(guī)程 。6、 專用規(guī)程：為完成特種取心，矯正孔斜，進(jìn)行定向鉆進(jìn)等任務(wù)所采用的參數(shù)搭配稱之。7、 表鑲金剛石鉆頭：將較大顆粒金剛石以一定的排列形式單層固嵌在鉆頭工作表面上的鉆頭。8、 孕鑲金剛石鉆頭：較小顆粒金剛石埋藏于胎體中能實(shí)現(xiàn)“自銳”（自磨出刃）的鉆頭。9、 孕鑲金剛石鉆頭的100%濃度 ：當(dāng)金剛石的體積占胎體工作層體積的1/4時(shí)，其濃度即為100%濃度。10、 閥式正作用液動(dòng)沖擊器：它以液體壓力推動(dòng)沖錘下行進(jìn)行沖擊，而以彈簧力作用

3、恢復(fù)其原位，故稱之為正作用液動(dòng)沖擊器。11、 閥式反作用液動(dòng)沖擊器：它是利用高壓液流的壓力推動(dòng)沖錘活塞上行，并壓縮工作彈簧儲(chǔ)存能量，經(jīng)彈簧釋能而作功。12、 閥式雙作用沖擊器：它的沖錘活塞正沖程和反沖程均由液體壓力推動(dòng)。無(wú)閥射流式?jīng)_擊器（無(wú)閥的還有射吸沖擊器）： 射流式?jīng)_擊器是我國(guó)獨(dú)創(chuàng)的一種采用雙穩(wěn)射流元件作為控制機(jī)構(gòu)的新型鉆具。13、 最優(yōu)沖擊間隔 ：使兩次沖擊間的巖脊能被全部剪崩或切削掉的最大間隔，一個(gè)回次：從往孔內(nèi)下放鉆具到鉆進(jìn)到從孔內(nèi)提起鉆具稱之為生產(chǎn)循環(huán)中的一個(gè)回次。14、 巖石的研磨性：指在巖石與鉆頭接觸的表面上，巖石和巖屑對(duì)鉆頭的磨損作用。（巖石磨損工具的能力）15、 巖石的各向

4、異性：指天然巖體的物理力學(xué)性質(zhì)隨空間方位不同而異的特性，具體表現(xiàn)在它的強(qiáng)度及變形特性等各方面。16、 巖石的塑性：巖石破碎前呈現(xiàn)永久變形的性質(zhì)叫巖石的塑性。17、 巖石的硬度：巖石抵抗外部更硬物體壓入其表面的能力。18、 巖石破碎的三種方式 ：表層破碎、疲勞破碎、體積破碎19、 巖石的強(qiáng)度：固體物質(zhì)在外載作用下抵抗破壞的能力。20、 巖石的可鉆性：巖石被碎巖工具鉆碎的難易程度。21、 巖石的塑性指數(shù)：塑性系數(shù)：巖石破碎前耗費(fèi)的總功與巖石破碎前的彈性破碎功之比。22、 巖石的堅(jiān)固性系數(shù)：把巖石單軸抗壓強(qiáng)度的1/10作為巖石的堅(jiān)固系數(shù)，巖石抵抗破碎的相對(duì)值。它表示某種巖石比致密的粘土的抗壓強(qiáng)度高多

5、少倍.23、 破巖比功: 巖石破碎比功表征破碎單位體積巖石的功耗量。24、 切削剪切型碎巖：鉆頭碎巖刃具以速度向前移動(dòng)，靠軸向力和切向力作用切削（剪切）巖石。25、 鑿碎剪切型碎巖：不僅以軸向力和切向力作用于巖石，而且還有使鉆頭向前回轉(zhuǎn)的移動(dòng)速度和沖錘對(duì)齒刃的沖擊速度或牙輪滾動(dòng)時(shí)齒刃向下沖擊的速度對(duì)巖石的作用來(lái)鑿碎（剪切）巖石。26、 回次鉆速：回次進(jìn)尺數(shù)與回次時(shí)間加起下鉆具等輔助作業(yè)時(shí)間的商。27、 機(jī)械鉆速：鉆進(jìn)進(jìn)尺與純鉆進(jìn)時(shí)間之商。（技術(shù)鉆速分母還包括固孔，測(cè)孔斜等生產(chǎn)性時(shí)間28、 經(jīng)濟(jì)鉆速，分母還包括鉆機(jī)安裝，大修等非生產(chǎn)性時(shí)間；29、 循環(huán)鉆速分母還包括鉆進(jìn)準(zhǔn)備和收尾時(shí)間。一級(jí)一級(jí)的

6、加時(shí)間。）30、 硬質(zhì)合金鉆頭的前角（同鑲焊角）：切屑具的軸線與碎巖處垂線之間所夾的角（分正負(fù)前角，對(duì)應(yīng)正斜鑲，負(fù)斜鑲，前角為零為直鑲。）31、 金剛石濃度：是指金剛石在工作層胎體中分布的密度。32、 鉆孔軌跡：鉆進(jìn)過(guò)程中的位移和方向的綜合，可通過(guò)測(cè)定孔深，方位角，頂角得到。33、 孔斜三要素：孔深，方位角，頂角。34、 頂角：測(cè)點(diǎn)處鉆孔軸線切線與鉛垂線的夾角。35、 方位角：測(cè)點(diǎn)處鉆孔軸線切線在水平面的投影線與正北方向的夾角。36、 鉆孔遇層角：鉆孔軸線與巖層走向線之間所夾的銳角。（遇層角小于15至20度時(shí)順層溜，大于30度時(shí)頂層進(jìn)。）37、 測(cè)斜：運(yùn)用測(cè)斜儀器測(cè)定孔斜三要素的的過(guò)程。38、

7、 均角全距法：假定相鄰測(cè)點(diǎn)間的孔段為直線, 計(jì)算鉆孔軸線在地下空間的三維坐標(biāo)，因此計(jì)算出的鉆孔軌跡為一空間折線。 39、 鉆孔彎曲：由于自然地質(zhì)因素及鉆探技術(shù)和工藝因素造成的實(shí)際鉆孔軌跡偏離設(shè)計(jì)軌跡的現(xiàn)象。40、 鉆孔測(cè)量環(huán)測(cè)定向法 ：由孔口定向，利用專用測(cè)具下入孔內(nèi)，測(cè)出測(cè)點(diǎn)的頂角和終點(diǎn)角，通過(guò)換算求出測(cè)點(diǎn)的方位角。41、 初級(jí)定向孔：利用地層自然偏斜規(guī)律而到達(dá)靶點(diǎn)的鉆孔。42、 受控定向鉆孔：先規(guī)定鉆孔預(yù)定要達(dá)到目的層的中靶點(diǎn)和靶區(qū)，然后選擇定向鉆孔孔身剖面型式的一類鉆孔。43、 金剛石體積濃度：表示結(jié)塊中金剛石所占體積的多少。44、 止水：為了隔離鉆孔所貫穿的各透水層或漏失帶,防止含水層

8、相互溝通,導(dǎo)致水文地質(zhì)條件發(fā)生變化和引起水質(zhì)污染、潛水位升降、耕地鹽堿化等而采取的技術(shù)措施。分為臨時(shí)性止水、永久性止水和分層止水等 45、 巖礦心采取率：即實(shí)際自孔內(nèi)取上的巖礦心長(zhǎng)度與實(shí)際鉆進(jìn)進(jìn)尺之比值。46、 單動(dòng)雙管鉆具：鉆進(jìn)過(guò)程中外管轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)管不轉(zhuǎn)動(dòng)的雙管鉆具。47、 雙動(dòng)雙管鉆具：內(nèi)外兩層巖心管同時(shí)回轉(zhuǎn)的鉆具。48、 單層巖心管鉆具：只含有一層巖心管的鉆具。一般還應(yīng)加分水投球接頭和活動(dòng)分水帽。49、 泥漿：是指鉆井過(guò)程中以其多種功能滿足鉆井工作需要的各種循環(huán)流體的總稱。它通過(guò)泥漿泵來(lái)維持運(yùn)轉(zhuǎn)。50、 最佳回次鉆程時(shí)間：使得某回次的回次鉆速達(dá)到最大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間。51、 造漿率：配制表觀

9、粘度為15mPas的泥漿時(shí)每噸粘土所造漿的立方數(shù)。52、 失水造壁性：在井中液體壓力差的作用下，泥漿中的自由水通過(guò)井壁孔隙或裂隙向地層中滲透，稱為泥漿的失水。失水的同時(shí)，泥漿中的固相顆粒附著在井壁上形成泥皮（泥餅），稱為失水造壁性。53、 壓差卡鉆：壓差卡鉆是指鉆具在井中靜止時(shí)，在鉆井液與地層孔隙壓力之間的壓差作用下，緊壓在井壁泥餅上而導(dǎo)致的卡鉆。54、 不分散低固相泥漿：指泥漿中固相含量不超過(guò)泥漿重量的4，不分散指粘土顆粒由于高聚物的存在而聚合變粗，高聚物對(duì)泥漿中的巖屑起絮凝作用，不使其分散，便于機(jī)械除去。四、簡(jiǎn)述題1、巖石在靜載作用下的破碎機(jī)理？1）環(huán)形裂紋，呈圓錐形向深部延伸；2）鐮刀狀

10、極限狀態(tài)區(qū)；3）周圍巖石崩離，破碎穴形成。特點(diǎn)是塑性變形+“跳躍性”剪蹦,破碎坑穴大于切削具的斷面積為什么說(shuō)巖石的單軸抗壓強(qiáng)度與鉆探工程的關(guān)系密切？2、影響碎巖效果的因素？載荷大小的影響（等于或大于壓入硬度，體積破碎，小于為表面破碎，為摩擦磨削，中間為過(guò)渡階段，多次外載作用的小剪切，疲勞破碎區(qū)。);碎巖工具形狀的影響（硬巖選球形工具，軟巖石選楔形工具）;加載速度的影響（彈塑性硬巖用沖擊方式提高鉆速，高塑性巖石用壓入式回轉(zhuǎn)）;液柱壓力的影響.（鉆頭有足夠的軸向壓力，低密度，低固相沖洗液，減少孔底壓差）3、巖石在動(dòng)載作用下的破碎機(jī)理？開(kāi)始邊緣出現(xiàn)裂紋帶；脆性破碎第一形態(tài)環(huán)形崩離帶；脆性破碎第二形態(tài)

11、靜壓力相似的脆性破壞；脆性破碎第三形態(tài)壓入深度增加，崩離體出現(xiàn)。特點(diǎn):“跳躍性”剪蹦,體積破碎4、巖石的力學(xué)性質(zhì)包括哪幾類？試分別說(shuō)明。巖石力學(xué)性質(zhì)是巖石在受外力作用后所表現(xiàn)的抵抗變形和破壞的能力。變形特性（彈性、塑性和脆性）、強(qiáng)度特性（抗壓、抗剪、抗拉和抗彎強(qiáng)度）、表面特性（硬度和研磨性）等的性質(zhì)。5、試分析說(shuō)明巖石的強(qiáng)度和硬度之間的關(guān)系。強(qiáng)度是固體物質(zhì)在外載作用下抵抗破壞的能力。硬度是巖石抵抗外部更硬物體壓入其表面的能力。前者時(shí)抗壓強(qiáng)度是固體抵抗整體破壞時(shí)的阻力，硬度是故意表面對(duì)另一物體局部壓入或侵入時(shí)的阻力。硬度指標(biāo)更接近于鉆探過(guò)程的實(shí)際情況。一般硬度和抗壓強(qiáng)度成正相關(guān)。6、根據(jù)巖石的變

12、性特性，圖示說(shuō)明脆性巖石、塑性巖石和塑脆性巖石。 脆性巖石的變形曲線其特征是破壞前沒(méi)有明顯的不可逆變形，當(dāng)外載一旦達(dá)到彈性極限，巖石立即破壞。這種破壞形式消耗能量最少，只有彈性變形。 塑脆性巖石的變形曲線，OA是彈性變形段， A點(diǎn)之后即轉(zhuǎn)入塑性變形區(qū)。形變由彈性變形轉(zhuǎn)為塑性變形時(shí)的載荷稱為屈服極限或流變極限。到達(dá)D點(diǎn)后，巖石即發(fā)生破碎。 塑脆性巖石施加不大的載荷情況下就開(kāi)始塑性變形，其后形變隨變形時(shí)間的延長(zhǎng)而增長(zhǎng)，曲線傾角趨近于零。這種變形曲線對(duì)于塑性巖石是有代表性的。7、何謂巖石的研磨性？影響巖石研磨性的因數(shù)有哪些？巖石磨損鉆頭的能力稱為巖石的研磨性。（磨損包括摩擦磨損-巖石和鉆具 和磨粒磨

13、損-與孔底巖屑等有關(guān)）影響因素：1）礦物成分方面：造巖礦物的硬度（正相關(guān)），顆粒度，顆粒形狀，膠結(jié)物及其形式（膠結(jié)強(qiáng)度越高，巖石表面不易更新，研磨性越低）。2）礦物顆粒越帶有棱角，尺寸越大，越是非均質(zhì)多礦物巖石，越軟硬相間、孔隙度越大，則巖石的研磨性越高。3）正壓力未達(dá)到巖石的硬度值以前，動(dòng)摩擦系數(shù)是正壓力的增函數(shù)，超過(guò)巖石硬度值以后，動(dòng)摩擦系數(shù)值便保持為常數(shù)，間或還有所降低。4）摩擦速度增大的，起初磨損率的增長(zhǎng)較小，當(dāng)摩擦速度增大到某一臨界值，磨損率急劇增大。石英顆粒的直徑越大，臨界摩擦速度越小，硬質(zhì)合金越硬，臨界摩擦速度越大。5）介質(zhì)：濕潤(rùn)和含水的巖石研磨性降低。8、何謂巖石的可鉆性？劃分

14、巖石的可鉆性有何意義？可鉆性為巖石可鉆進(jìn)的難易程度。含義：碎巖的對(duì)象、使用的工具、鉆碎的難易性。碎巖的對(duì)象是指巖石，使用的工具實(shí)質(zhì)上包含了方法、工具、技術(shù)等條件，鉆碎的難易性實(shí)質(zhì)是鉆進(jìn)對(duì)象在一定條件下的可破碎性質(zhì)。影響因素：固有因素巖石自身因素和自然環(huán)境因素；技術(shù)因素設(shè)備因素、工具方法、工藝參數(shù)。意義：巖石的可鉆性與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合的比較密切，它是合理選擇鉆探方法、正確設(shè)計(jì)鉆頭結(jié)構(gòu) 、合理確立生產(chǎn)定額、制定生產(chǎn)計(jì)劃的關(guān)鍵。對(duì)碎巖技術(shù)具有重要的意義。9、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）按巖石的物理力學(xué)性質(zhì)分級(jí)：壓入硬度法、擺球硬度法、普氏系數(shù)法、綜合力學(xué)性質(zhì)法（巖石的力學(xué)性質(zhì)是影

15、響巖石可鉆性的決定因素）測(cè)定方法簡(jiǎn)單，測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定，排除了實(shí)際鉆進(jìn)時(shí)人為的因素影響，測(cè)試結(jié)果比較客觀可靠。但是，不能和某種具體的鉆進(jìn)方法相吻合，不能體現(xiàn)某種具體鉆進(jìn)方法的碎巖特點(diǎn)；（2）利用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際鉆進(jìn)資料，即實(shí)鉆法。優(yōu)點(diǎn)：與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合緊密，可較準(zhǔn)確地反映實(shí)際可鉆性的特點(diǎn)，可直接用于生產(chǎn)定額，缺點(diǎn)：由于不同的鉆進(jìn)方法要求不同的分級(jí)指標(biāo)，具體做起來(lái)比較繁瑣，標(biāo)準(zhǔn)條件難以保證；不能維持持久；生產(chǎn)條件易變化難于統(tǒng)一對(duì)比；（3）利用破碎巖石單位體積所消耗功，即比功法。單位面積比公法、單位體積比工法。能把不同的碎巖方法聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行比較；只看最終結(jié)果不看過(guò)程； （4）利用模擬鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)巖石進(jìn)行標(biāo)定，以

16、確定可鉆性(可用全尺寸鉆頭或用微型鉆頭)微鉆法。優(yōu)點(diǎn)：鉆進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)容易統(tǒng)一；便于觀察和測(cè)量；實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)過(guò)程易于簡(jiǎn)化。缺點(diǎn)：試驗(yàn)巖石的應(yīng)力狀態(tài)完全改變了；不可能把自然條件下的巖石都能一一微鉆。10、碎巖工具與巖石相互作用的主要方法有哪幾種？硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、牙輪鉆進(jìn)分屬哪一類？切削-剪切型、 沖擊型、 沖擊-剪切型硬質(zhì)合金鉆進(jìn)是：切削-剪切型；沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)是：沖擊型；牙輪鉆進(jìn)是：沖擊-剪切型；（回轉(zhuǎn)，沖擊回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)沖擊：回轉(zhuǎn)沖擊一般是高頻低沖擊功加在硬質(zhì)合金鉆頭或金剛石鉆頭上。）11、巖石在外載作用下的破碎變形方式有哪幾種？巖石的破碎方式分為：表面研磨、疲勞破碎、體積破碎。出現(xiàn)的條件分

17、別是：表面研磨：切削具與巖石接觸面單位壓力遠(yuǎn)小于巖石的壓入硬度，巖石的破碎是由摩擦作功引起的；疲勞破碎：切削具上載荷不斷增加，巖石晶體間聯(lián)系被破壞，結(jié)構(gòu)缺陷發(fā)展，內(nèi)部裂紋交錯(cuò)發(fā)展，盡管壓強(qiáng)小于巖石的壓入強(qiáng)度，仍可破碎巖石；體積破碎：接觸壓強(qiáng)達(dá)到或超過(guò)巖石的壓入強(qiáng)度，切削具切入巖石，克服結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行破碎巖石。12、試述硬質(zhì)合金鉆進(jìn)的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)。利用鑲焊在鉆頭鋼體上的硬質(zhì)合金切削具作為碎巖的工具，這種鉆進(jìn)方法稱為硬合金鉆進(jìn)。硬合金鉆進(jìn)是巖土鉆掘工程中的一種主要鉆進(jìn)方法，它用于軟巖層及中硬巖層的鉆進(jìn)（14級(jí)軟的沉積巖、中硬的57級(jí)及部分8級(jí)巖漿巖和變質(zhì)巖）。原則：在軟巖和中硬巖層中用硬質(zhì)合金回

18、轉(zhuǎn)鉆頭； 在中硬及部分中硬以上巖層中采用銑齒牙輪鉆頭；在硬巖中采用金剛石鉆頭或鋼粒鉆頭； 在硬脆巖層中采用鑲齒牙輪鉆頭。金剛石鉆頭主要用于59、76（75）的小口徑；鋼粒鉆頭主要用于91mm以上的口徑； 硬質(zhì)合金和牙輪鉆頭則既可鉆進(jìn)小口徑，又可鉆進(jìn)大口徑。 優(yōu)點(diǎn)：在軟巖和中硬巖運(yùn)用性廣；對(duì)鉆孔直徑適應(yīng)性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)；成本低。缺點(diǎn)：容易磨損，起下鉆頭比其他頻繁；孔內(nèi)事故頻率相對(duì)較高。13、簡(jiǎn)述硬質(zhì)合金切削具在塑性和彈-塑性巖石中的碎巖過(guò)程。塑性巖石：1)切入巖石的過(guò)程，在軸力作用下切入巖石（塑性巖石的切入深度h0與切削具的刃角成反比，雖然角越小切削具刃尖切入巖石越容易，但如果很小則切削具會(huì)很快崩

19、裂，實(shí)際上角的最小值為4550。）；2）回轉(zhuǎn)切削過(guò)程：切削具切入巖石并回轉(zhuǎn)，在水平力Px作用下，壓迫前面的巖石使發(fā)生塑性變形并不斷地向自由面滑移切削作用。在軸力和回轉(zhuǎn)力（該水平力可認(rèn)為不變）共同作用下的切入深度更容易更深。彈-塑性巖石：硬質(zhì)合金鉆進(jìn)的主要對(duì)象。碎巖顯著特點(diǎn)：以跳躍式的剪切破碎為主。過(guò)程：1）切入巖石，巖石剪切破碎，前移碰撞刃前巖石；2）刃前接觸面很小，擠壓力較大，小剪切破碎。繼續(xù)前移產(chǎn)生若干次小剪切；3）當(dāng)刃前接觸面較大時(shí)，前進(jìn)受阻。繼續(xù)擠壓刃前巖石（部分被壓成粉狀）；同時(shí)，Px 力急劇增大，當(dāng)Px 力達(dá)到極限值時(shí)，產(chǎn)生大的剪切破碎，然后Px力突然減小。14、試述硬質(zhì)合金的基本

20、組成、力學(xué)性質(zhì)及變化規(guī)律。 a.炭化鎢為骨架材料它的高硬度保證了硬質(zhì)合金的耐磨性； b.鈷粉為粘結(jié)劑保證硬質(zhì)合金具有一定的韌性； c.隨著含鈷量的增大硬質(zhì)合金的耐磨性有所減弱，但抗彎強(qiáng) 度和沖擊韌性有所提高； d.成分相同時(shí)顆粒越細(xì)，硬質(zhì)合金的硬度越大、耐磨性越強(qiáng)；相反，顆粒越粗，抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性增強(qiáng)。15、選用硬質(zhì)合金切削具的基本原則： 硬質(zhì)合金切削具的基本形狀：薄片狀、方柱狀、八角柱狀、針狀等。a. 方柱狀適合軟巖b. 八角柱狀合金適用于 級(jí)的中硬巖石c. 針狀和薄片狀硬質(zhì)合金主要用于鑲焊自磨式鉆頭，適用在硬地層和研磨性地層.16、硬質(zhì)合金鉆頭減小切削具磨損的措施：應(yīng)避免切削具在表面破碎

21、狀態(tài)下工作; 根據(jù)巖性選用合適的硬質(zhì)合金牌號(hào)和型號(hào)，采用合理的鉆頭唇面結(jié)構(gòu); 及時(shí)修磨切削具; 采取等強(qiáng)度磨損的原則; 采用有潤(rùn)滑作用的乳化液或泥漿洗孔.17、如何確定硬質(zhì)合金鉆頭的結(jié)構(gòu)要素？結(jié)構(gòu)要素主要包括：鉆頭體，切削具出刃（使鉆頭體與孔壁、巖心之間的間隙，避免摩擦孔壁和巖心，提供循環(huán)沖洗通道。）、切削具的鑲焊角度、切削具在鉆頭體上的數(shù)目及布置方式，水口和水槽（作用：是沖洗液流經(jīng)鉆頭、沖洗孔底并返回鉆柱外環(huán)空間的通道。保證切削具的冷卻和孔底及時(shí)排粉。）出刃確定：合理選擇出刃（出刃過(guò)大，合金抗外力的能力降低、碎巖斷面和功耗增大，鉆孔易彎曲；出刃過(guò)小，流阻增大，容易堵塞巖心、沖毀孔壁、漂浮鉆具

22、。）：一般13 mm。巖硬、孔壁穩(wěn)、鉆速低，取小值；反之取大值，遇水敏地層還要加焊肋骨，以增大環(huán)空間隙，一般取內(nèi)、外出刃36mm ，底出刃（保證切削具能順利地切入巖石，并為沖洗液冷卻切削具和排除孔底巖粉提供通道。硬巖和裂隙性巖層中容易造成崩刃，應(yīng)增加補(bǔ)強(qiáng)，底出刃有平底式、階梯式。階梯式可增加切削具破碎巖石的自由面，容易產(chǎn)生體積破碎。 ）45mm 。鑲焊方式的確定：對(duì)所鉆巖石切入和回轉(zhuǎn)阻力小；可保證鉆頭體上的切削具有較大的抗彎和抗磨損能力；有利于及時(shí)排除巖粉；磨損后的端面接觸面積不能過(guò)快增大，應(yīng)保持一定的切削能力；上述條件很難同時(shí)滿足，設(shè)計(jì)鉆頭應(yīng)根據(jù)巖性有所側(cè)重地考慮。刃角的確定：=4550，級(jí)

23、非裂隙性巖石；=65，級(jí)巖石；=90的小切削具，用于自磨式鉆頭。切削角一般軟巖層應(yīng)取小些，但不能過(guò)小，否則切削具后面直接與巖面摩擦。三種鑲焊形式的特征分析: 切入深度相同時(shí)，切入所需軸向力Py和水平力Px： 正斜鑲 直鑲負(fù)斜鑲磨損體積相同時(shí)，切削刃端的磨損面積: 正斜鑲直鑲 負(fù)斜鑲?cè)叱鋈幸恢聲r(shí)，切削刃上的彎矩: 正斜鑲直鑲負(fù)斜鑲排粉條件: 正斜鑲直鑲負(fù)斜鑲通常正斜鑲的鉆頭在軟巖 中具有高鉆速，而負(fù)斜鑲鉆頭適用于硬巖和非均質(zhì)巖層，最常用的是直鑲。 布置方式：?jiǎn)苇h(huán)排列，雙環(huán)排列，多環(huán)排列。布置原則： 能保證鉆頭在孔底工作平穩(wěn)； 多環(huán)排列時(shí)，每個(gè)切削具只破碎孔底的一部分，疊加起來(lái)完成整個(gè)唇面的切削

24、，若各環(huán)之間能相互造成自由面，則破巖效果更佳； 盡量使每個(gè)切削具負(fù)擔(dān)的破巖量接近，避免局部磨損過(guò)甚； 切削具之間應(yīng)保持一定的距離，以利于排粉； 對(duì)切削具的鑲焊和修磨方便。 鉆頭切削具數(shù)目：對(duì)軟巖取較少的數(shù)量，對(duì)較硬和非均質(zhì)及研磨性巖石，為保證鉆頭壽命，一般應(yīng)取密集式排列。水口的數(shù)目：等于切削具的數(shù)目或組數(shù)。18、試述硬質(zhì)合金鉆進(jìn)中的鉆速與轉(zhuǎn)速的關(guān)系？并說(shuō)明確定硬質(zhì)合金鉆進(jìn)規(guī)程的基本原則。鉆軟、塑性大、研磨性小的巖層時(shí)（曲線），鉆速vm與轉(zhuǎn)速n基本呈（直線）線性關(guān)系；鉆中硬、研磨性較小的巖層時(shí)（曲線），鉆速vm與n開(kāi)始呈直線關(guān)系，但隨著n繼續(xù)增大而逐漸變緩，轉(zhuǎn)速愈高， 鉆速增長(zhǎng)愈慢；鉆中硬、研磨

25、性強(qiáng)的巖層（曲線），開(kāi)始類似于曲線，但vm隨n增大而增大的速率緩慢， 當(dāng)超過(guò)某個(gè)極限轉(zhuǎn)速n0后，鉆速還有下降的趨勢(shì)。原則：在實(shí)際鉆進(jìn)中P、n、Q都不是單獨(dú)起作用，存在交互影響。1）軟巖研磨性小易切入，應(yīng)重視及時(shí)排粉延長(zhǎng)鉆頭壽命，應(yīng)取高轉(zhuǎn)速、低鉆壓、大泵量的參數(shù)配合；2）研磨性較強(qiáng)的中硬及部分硬巖，為防止切削具早期磨鈍保持較高鉆速，應(yīng)取大鉆壓、較低轉(zhuǎn)速、中等泵量；3）中等研磨性中軟巖，應(yīng)取兩者參數(shù)配合的中間狀態(tài)。定性分析的原則是： 鉆進(jìn)級(jí)及以下巖層，以較高轉(zhuǎn)速為主；鉆進(jìn)級(jí) 及以上巖層，應(yīng)以較大的鉆壓為主。19、鉆探用金剛石分為天然的、人造的兩大類。（1）天然金剛石分為：天然金剛石 “包布茲”（B

26、ortz） 制造表鑲鉆頭；天然金剛石“剛果”（Congo） 孕鑲鉆頭；天然“卡邦納多”（Carbonado）“巴拉斯”（Ballas）首飾；天然“雅庫(kù)特”（）主要在前蘇聯(lián)境內(nèi)使用。（2）人造金剛石分為：人造金剛石單晶人造金剛石聚晶 由細(xì)小的金剛石顆粒、粘合劑燒結(jié)成較大顆粒的多晶金剛石人造金剛石復(fù)合片（PDC） 由一層金剛石多晶薄層、一層較厚的硬質(zhì)合金層復(fù)合而成。22、如何確定金剛石鉆進(jìn)的鉆進(jìn)規(guī)程？鉆速、鉆頭總進(jìn)尺和單位進(jìn)尺的金剛石耗量三個(gè)指標(biāo)。31、何謂沖擊回轉(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)？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

27、法。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的核心部件是沖擊器。35、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；（2）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。（5）切削具的出刃形式多為平底形，且出刃量較大。36、何謂巖心采取率？鉆進(jìn)中影響巖礦心采取質(zhì)量的因素主要有哪些

28、？巖(礦)心的采取率是指在回次鉆進(jìn)過(guò)程中，實(shí)際取出的巖(礦)心長(zhǎng)度與實(shí)際鉆進(jìn)進(jìn)尺的比值。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）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）40、試述雙層巖心管鉆具的結(jié)構(gòu)類型與特點(diǎn)。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；為減輕對(duì)巖心沖刷作用，鉆具中設(shè)置隔水和分流裝置；為防止或緩解巖礦心互磨，雙管鉆具中增加減磨防磨裝置；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；為防止巖礦心脫落，設(shè)置爪簧、壓卡裝置、隔水球閥等.41、何謂繩索取心鉆進(jìn)？其有何優(yōu)缺點(diǎn)？繩索取心：鉆

29、進(jìn)中巖心充滿巖心管后不需提鉆，借助繩索和專用打撈工具從鉆桿中把內(nèi)管及巖心提至地表的取心方法，極大地減少了起下鉆具時(shí)間，機(jī)械化程度高，增加純鉆進(jìn)時(shí)間，雖然繩索取心鉆頭壁更厚，機(jī)械鉆速略低于普通鉆頭?？偟你@效提高了，且這種趨勢(shì)隨孔深的增大而增大；巖心堵塞后能即時(shí)報(bào)警，巖心采取率高，地質(zhì)效果好；減少了提鉆次數(shù)，鉆桿與孔壁間隙小，鉆頭回轉(zhuǎn)平穩(wěn)，鉆頭壽命比普通鉆頭壽命高一倍左右；降低鉆探成本。缺點(diǎn)：鉆桿的內(nèi)徑大而管壁薄，鉆頭壁較厚，鉆進(jìn)時(shí)碎巖功率消耗較大。繩索取心鉆具配套設(shè)備較多，一次性投資較大。地質(zhì)條件：適于各種地層，在69級(jí)中硬巖層中效果最好。一般不宜鉆1012級(jí)巖石。這時(shí)鉆效極低，鉆頭極易磨損，不

30、能充分發(fā)揮繩索取心鉆進(jìn)的優(yōu)越性。繩索取心與液動(dòng)沖擊器相配合，鉆進(jìn)硬地層有良好的前景。繩索取心一般在深孔中采用。通常鉆孔越深其經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果越好,但最大深度受鉆桿強(qiáng)度制約。 若繩索取心鉆頭壽命短，便失去了繩索取心的意義42、以S75鉆具為例，試述繩索取心鉆具的主要結(jié)構(gòu)及其功能。外管總成：彈卡擋頭1、 彈卡室7、穩(wěn)定接頭23（上擴(kuò)孔器）、外管46和鉆頭52。內(nèi)管總成：撈矛、彈卡定位、懸掛 、到位報(bào)訊、巖心堵塞報(bào)警、單動(dòng)、內(nèi)管保護(hù)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。 51、為什么鉆井作業(yè)要求鉆井液具有良好的剪切稀釋性？環(huán)形空間： 低， a大，有利于攜帶鉆屑； 鉆頭水眼： 大， a小，有利于水力破巖。52、論述不分散低固相聚合

31、物鉆井液能顯著提高鉆速的原因聚合物鉆井液固相含量低，亞微米粒子比例小，剪切稀釋性好，卡森極限粘度低，懸浮攜帶鉆屑能力強(qiáng)，洗井效果好，這些優(yōu)良性能都有利于提高機(jī)械鉆速。53、怎樣設(shè)計(jì)鉆孔護(hù)壁堵漏的綜合技術(shù)措施？（1）各種鹽類地層，采用鹽水泥漿；（2）粘土、泥巖、頁(yè)巖，鈣處理泥漿、鉀基泥漿，乳化瀝青泥漿和油包水活度平衡泥漿；（3）流砂、砂礫、松散破碎地層，鈉羧甲基纖維素泥漿、鐵鉻鹽泥漿、木質(zhì)素磺酸鹽泥漿和腐植酸泥漿；（4）裂隙地層，優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土泥漿；（5）巖溶地層，化學(xué)堵漏，包括水泥堵漏、脲醛樹(shù)脂堵漏；（6）高壓油、氣、水地層，高比重泥漿，同時(shí)采用暫堵技術(shù)。（7）高溫地層，選用耐高溫的造漿粘土，如海

32、泡石和凹凸棒石粘土等。采用抗溫和抗鹽能力較強(qiáng)的有機(jī)處理劑。丙烯酸類的衍生物、腐植酸類的磺化體，以及各種樹(shù)脂具有較高的抗溫能力。減少粘土加量，對(duì)付粘土分散度增大的情況。二、判斷選擇題15、隨著硬質(zhì)合金中鈷含量的增加，相對(duì)密度有所下降 硬度逐漸降低，耐磨性能 下降；而抗彎強(qiáng)度逐漸增加，同時(shí)沖擊韌性也增加。16、用金剛石鉆頭在正常規(guī)程鉆進(jìn)時(shí)，只要沖洗液量適當(dāng)，胎體溫度正常，功率消耗平穩(wěn)，則鉆頭磨損輕微；而到達(dá)臨界規(guī)程以后，則胎體溫度急劇上升，功率消耗急劇增大，鉆頭磨損嚴(yán)重，甚至發(fā)生燒鉆。17、鉆孔彎曲充分而必要的條件是孔壁間隙，傾倒力，傾斜面方向穩(wěn)定。18、JXY2型測(cè)斜儀是 單點(diǎn)全測(cè)儀（非磁性礦體）測(cè)斜儀。用羅盤(pán)測(cè)量方位角，用懸錘測(cè)頂角。19、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，切削具上所受的力有靜載荷，沖擊力，回轉(zhuǎn)切削力。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)：利用專門的沖擊器和鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器共同驅(qū)動(dòng)鉆頭破碎孔底巖石的鉆進(jìn)方法。20、硬質(zhì)合金切削具的鑲焊方式有正斜鑲（以正前角斜鑲軟巖層）、負(fù)斜鑲（硬巖層）和直鑲（垂直擺放軟硬皆宜）。21、硬質(zhì)合金鉆進(jìn)45級(jí)以下巖層，以采用高鉆速為主的規(guī)程；鉆進(jìn)6級(jí)以上巖層以采用大鉆壓為主的規(guī)程為宜。22、用表鑲金剛石鉆頭鉆進(jìn)堅(jiān)硬、致密、較難鉆的巖層時(shí)應(yīng)選用細(xì)粒金剛石和