巖石可鉆性的測(cè)定

巖石可鉆性的測(cè)定、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈳r石的可鉆性；掌握巖石可鉆性的測(cè)量方法。二、實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)驗(yàn)中使用巖石可鉆性測(cè)試儀來(lái)測(cè)量巖石的可鉆性，如下圖1所示。設(shè)備的具體技術(shù)指標(biāo)參見(jiàn)《巖石可鉆性測(cè)定及分級(jí)方法-SY/T5426-2000》。圖1巖石可鉆性測(cè)試儀2.測(cè)量原理使用特制微鉆頭（牙輪鉆頭或PDC鉆頭），以一定的鉆壓（牙輪鉆頭為890N+20NPDC鉆頭為500N+10N）和轉(zhuǎn)速（55r/min±1r/min）在巖樣上鉆三個(gè)特定深度的孔（牙輪鉆頭為2.4mm,PDC鉆頭為3mm）,取三個(gè)孔鉆進(jìn)時(shí)間的平均值為巖樣的鉆時(shí)（t）,對(duì)t取以2為底的對(duì)數(shù)值作為該巖樣的可鉆性級(jí)值K計(jì)算公式如下所示：dKd=log2t求得可鉆性級(jí)值后，行定級(jí)。再查巖石可鉆性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照表（如下表1所示）進(jìn)表1巖石可鉆性分級(jí)對(duì)照表類(lèi)級(jí)級(jí)值鉆進(jìn)時(shí)間S1軟--<2<22二2—<322-<23三23-<24四4-<524~<25n中五5-<62S~<26六6-<726-<27七7-<827-<281UXFFtAAY92」V2,九9-<10V一＜孝1>10三、實(shí)驗(yàn)步驟試樣用石油鉆井所取井下巖心或地面采的巖石，巖樣制備成圓柱體（直徑40-100mm，高度30-80mm）或長(zhǎng)方體（長(zhǎng)寬各100mm，高度20-100mm），端面平行度公差值^0.2mm，試驗(yàn)前將試樣放在溫度設(shè)定為105-110°C的干燥箱內(nèi)烘烤24小時(shí)；將于輪上移至最上端，取下巖心支架、鉆頭和接屑盤(pán)并清掃干凈；裝上接屑盤(pán)，將所選的微型鉆頭安裝在花鍵軸上端（注意：鉆頭上鍵槽應(yīng)對(duì)準(zhǔn)花鍵軸上端的鍵?。惭b好鉆頭后，將巖心支架回歸原位；關(guān)閉所有鉆進(jìn)模式（牙輪模式和PDC模式），打開(kāi)總電源，打開(kāi)相應(yīng)的鉆進(jìn)模式開(kāi)關(guān)（牙輪模式或PDC模式，開(kāi)關(guān)如圖2所示），打開(kāi)電機(jī)調(diào)速器上的電機(jī)開(kāi)關(guān)，開(kāi)動(dòng)電機(jī)，調(diào)電機(jī)至規(guī)定轉(zhuǎn)速55轉(zhuǎn)/分（注意：教師進(jìn)行此項(xiàng)調(diào)速操作，學(xué)生請(qǐng)不要調(diào)電機(jī)轉(zhuǎn)速，避免產(chǎn)生危險(xiǎn)！），然后關(guān)閉電機(jī)開(kāi)關(guān)；關(guān)開(kāi)圖2鉆進(jìn)模式開(kāi)關(guān)示意圖選擇好相應(yīng)的鉆壓砝碼（牙輪鉆頭用兩個(gè)砝碼，PDC鉆頭只用一個(gè)下部大砝碼），放在砝碼支架上；將準(zhǔn)備好的試樣放在巖心支架上，手輪下移，稍用力夾緊巖樣，如果鉆頭高出巖心支架，應(yīng)在輕輕夾緊巖樣的同時(shí)，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)小手搖泵手輪，卸掉液壓系統(tǒng)壓力（注意：要確保巖樣的鉆進(jìn)面一定為平面?。?。轉(zhuǎn)動(dòng)手搖泵給活塞缸和儲(chǔ)能器加壓，先使鉆頭上移頂在巖樣底面上，后頂砝碼至最高點(diǎn)（注意：該過(guò)程中應(yīng)特別注意觀(guān)察壓力表，不能使壓力表超過(guò)0.9MPa），然后，回?fù)u手搖泵，使砝碼下行，觀(guān)察壓力表，停搖手搖泵后，壓力能夠反彈至試驗(yàn)規(guī)定值后即可；待壓力穩(wěn)定后，按清零按鈕，待位移、時(shí)間清零后，再按清零按鈕復(fù)位;打開(kāi)電機(jī)開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；當(dāng)位移顯示至規(guī)定值（牙輪鉆頭模式2.6mm，PDC鉆頭模式4mm），電

機(jī)停轉(zhuǎn)后立即關(guān)閉電機(jī)開(kāi)關(guān)；記錄鉆進(jìn)時(shí)間；逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手搖泵手柄，先后使砝碼和鉆頭下行至最底部（注意：當(dāng)壓力降至將近零點(diǎn)時(shí)，應(yīng)緩慢卸壓，不要使壓力表承受過(guò)大負(fù)壓！）；松開(kāi)手輪，卸下巖樣；取下巖心支架，抱住接屑盤(pán)外圈，向上同時(shí)取下接屑盤(pán)和鉆頭（注意：不要直接抓著鉆頭向上拔出，以免撞傷手部?。?；清理后，將接屑盤(pán)和鉆頭裝回原位；應(yīng)及時(shí)對(duì)手輪和手搖泵絲杠、砝碼支架活塞、液缸活塞、花鍵軸加油和維護(hù)，保證活動(dòng)順暢。四、數(shù)據(jù)處理表2巖石可鉆性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表牙輪鉆頭鉆進(jìn)時(shí)間t/s平均時(shí)間t/s d 極值K433437.675.236計(jì)算過(guò)程如下:平均時(shí)間:極值:根據(jù)極值查表1，土二二43+34+36=37.67s平均時(shí)間:極值:根據(jù)極值查表1七=log2=log237.67=5.2可確定巖石可鉆性為五級(jí)。五、思考題1、 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中哪些步驟對(duì)測(cè)量結(jié)果精度影響較大，如何操作才能提高測(cè)量結(jié)果的精度？答：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)不正確、巖樣夾持不夠緊、轉(zhuǎn)動(dòng)手搖泵給活塞缸和儲(chǔ)能器加壓時(shí)壓力大于0.9MPa、待壓力穩(wěn)定后，忘記按清零按鈕或者忘記再按清零按鈕復(fù)位等都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果的精度有較大影響。應(yīng)該準(zhǔn)確調(diào)整轉(zhuǎn)速為55轉(zhuǎn)/分，確保巖樣夾持緊，轉(zhuǎn)動(dòng)手搖泵給活塞缸和儲(chǔ)能器加壓時(shí)確保壓力不大于0.9MPa、待壓力穩(wěn)定后，記得按清零按鈕，并且再按清零按鈕復(fù)位。2、 調(diào)研并簡(jiǎn)要介紹巖石可鉆性是如何應(yīng)用于