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轉速對鉆進的影響

轉速表示直徑一定的鉆頭旋轉的快慢，是鉆進過程中用以衡量回轉速度的指 標。鉆進時，不同硬度巖石的破巖狀態不同，鉆壓對其影響也不相同，因而鉆頭 轉速對破巖過程和機械鉆速的影響，要考慮巖性與破巖時間因素。

（1）軟地層鉆進中的轉速在軟而塑性大、研磨性小的巖層（如粘土類巖層）中鉆進時，切削齒切削下 來的巖屑厚度等于切削齒切入巖石的深度，且鉆進中切削齒的磨損很小。因此， 在軟地層中鉆進，當鉆壓一定時，轉速與機械鉆速成正比增長。

（2）中硬及硬地層鉆進中的轉速中硬及硬地層壓入硬度較大、研磨性較高，切削齒在鉆進中不斷被磨鈍，齒 與巖石接觸面積也不斷增大，使得巖石破碎時變形和裂隙發育時間延長，難度增 加，鉆速變慢，而需要更大的鉆壓。隨著地層硬度的提高，鉆頭破巖時間延長， 增大鉆速，會使巖石破碎過程發育不能完全，切削齒還未充分破碎巖石，就與巖 石分離開，引起破巖深度減小。因此，受破巖時間的限制，為避免切削齒較快磨 損，在中硬及硬地層中鉆進時不能過分增大轉速。

（3）不同巖石中鉆進的轉速不同的巖石，鉆速隨轉速增長均有一定的變化曲線和極限轉速。在粘土類巖 石中鉆進，鉆速隨轉速成正比增長；在堅硬的、高研磨性巖石中鉆進，鉆速隨轉 速增加而增長相對緩慢，由于破巖時間延長，極限轉速比其它類巖石要小，當轉 速超過極限轉速，將導致鉆速下降。通過提高一倍轉速，試驗牙輪鉆頭鉆進不同級別的巖石，結果表明：巖石級 別為4級的大理石，鉆速增長率為93%，巖石級別為9級的斑狀花崗巖，鉆速增 長率僅為28%4級到9級，鉆速增長率呈遞減曲線。因此，對較軟的研磨性 地層，提高轉速有利，而對堅硬的高磨性地層，則意義不大。在實際工作中，提高轉速受到鉆桿柱強度、長度和鉆頭性能及鉆井設備能力 的限制。現階段，隨著小井眼鉆井技術的發展，以及鉆桿柱在井內工作狀態的改 善和采用先進的潤滑劑以減小回轉磨阻的研究，高轉速將得到充分應用。

三牙輪鉆頭，它的三個牙輪錐體按120°夾角對稱分布。牙輪鉆頭還可分為全面鉆進牙輪鉆頭、取芯牙輪鉆頭、銑齒牙輪鉆頭、鑲齒牙輪鉆頭、滾動軸承牙輪鉆頭、滑動軸承牙輪鉆頭等。

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