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金剛石鉆頭水口對進尺效率主要有兩方面的影響
日期:2020-08-22 17:14:40    點擊:
金剛石鉆頭在高速鉆進的時候產生了大量的熱量和巖屑,為了保證沖洗液/泥漿液的正常循環,鉆頭胎體端面部分必須設計水口和內外水槽。水口的形狀和數量對鉆頭的進尺效率都有一定的影響。
水口寬度對進尺效率的影響
鉆頭水口的寬度有4mm、6mm、8mm、10mm、12mm和14mm幾種規格。越寬的水口,其能夠配置更大泵量和泵壓的水泵或者是泥漿泵,鉆進效率會越高。同理的,水口數量越多單位時間內通過的水流量就越大,進尺效率也應該越大。但是,過多的水口會占據過多的胎體面積,使得切削巖石的金剛石的基體面減少,對高效鉆進是不利的,同時鉆頭胎體牙齒承載面積變小,容易造成鉆頭掉胎的問題。因此,110mm金剛石鉆頭用了12個水口,既滿足沖洗液的正常循環,同時合理的金剛石胎體切削面積保證了每顆單晶有足夠的軸壓進行鉆進。

目前很多廠家生產超小齒的鉆頭,旨在減少鉆頭胎體和巖層的接觸面積而達到加快進尺的目的,其實鉆頭進尺效率不光光是簡單的水口因素決定的,過多的水口反而會使得金剛石難以得到足夠的壓力進尺巖石的吃入,鉆進堅硬巖層光靠增加水口數量是達不到目的的,應該使用胎體度數為6-8度的金鉆的鉆頭,這類鉆頭有合理的水口形狀和數量,最重要的是它是極堅硬巖層的克星。
水口形狀對進尺效率影響
目前常用的地質取芯鉆頭的水口形狀有四種,分別是直水口、正螺旋水口、反螺旋水口及底噴水口。螺旋形的水口設計是為了解決在沖洗液或者是泥漿液的濃度很高的情況下循環不暢的問題,正、反循環水口分別對應正、反循環鉆具的鉆進,高速旋轉時產生巨大的漩渦能加快液體流速進而達到高效進尺目的;底噴水口常用在繩索取芯鉆頭上,目的是防止水口堵塞造成燒鉆,然而實際效果并不是很明顯,對鉆頭的進尺效率反而有負面的影響,因此應用范圍不廣;使用最多的是直水口,不僅僅是這樣的設計有助于鉆頭的加工,在實際鉆進過程中更容易使巖屑排出,加快了液體循環的速度,保護鉆頭胎體的同時加快了進尺效率,目前鉆頭均采用這樣水口的設計。
 

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