介紹
鑽頭是鑽井設備的主要組成部分,其主要作用是破粹岩石、形成井眼。旋轉鑽頭是目前煤炭行業普遍使用的鑽頭,在機械的帶動下旋轉鑽頭會產生旋轉,從而帶動整個鑽頭產生向心運動,並通過侵削、研磨使岩石發生裂痕並破碎,起到向下鑽探的作用。鑽頭是主要的鑽井設備之一,根據工作環境、地域環境的不同,鑽頭的規格、形狀也應當有所不同,在進行煤炭鑽井工作時,應當以具體需要、具體設計方案為根據,合理地、科學地選擇鑽頭。在具體的鑽井工作中科學選擇鑽頭、合理確定鑽井液,從而提高煤炭鑽井的工作效率、工作質量,才能使煤炭鑽井更好地發揮自身的價值,為促進煤炭事業的發展作出一定的貢獻。
分類
金剛石
切削刃使用的是金剛石材料的鑽進刀具就是金剛石鑽頭,金剛石鑽頭的主要優勢在於能夠適應研磨性較高、地質較硬的地層,切割性能也比較優良。在高速鑽探方面具有非常顯著的優勢。
以所適應地層的差異為根據,可以將金剛石鑽頭分為普通金剛石鑽頭、聚晶金剛石複合片鑽頭兩大類。在這兩大類之中,普通金剛石鑽頭適用於研磨性較高、地質較硬、地質複雜的地層;聚晶金剛石複合片鑽頭能夠被廣泛的套用於硬質地層、軟質地層、軟硬適中的地層,其套用範圍十分廣泛。刀片的不同是這兩種金剛石鑽頭的主要差別所在。
聚晶金剛石複合片鑽頭主要有四個組成部分,即金剛石複合片、噴嘴、胎體以及鑽頭體;普通金剛石鑽頭主要有四個組成部分,即金剛石顆粒、噴嘴、胎體以及鑽頭體。因為金剛石鑽頭的切割性能比較優良,因此在選擇金剛石鑽頭當做煤炭鑽井工具時,能夠高速鑽探,也能夠在一定程度上擴大鑽深。在使用金剛石鑽頭進行煤炭鑽井作業的過程中,需要高度注意的有以下幾個方面:
第一,金剛石鑽頭的價格比較高,因此在使用時應小心操作,降低損壞程度;
第二,金剛石鑽頭在熱穩定性方面具有一定的缺陷,因此在使用時要保證鑽頭的冷卻性能、清洗情況;
第三,其質地比較脆,因此金剛石鑽頭的抗衝擊性能會比較差,應該嚴格按照金剛石鑽頭的相關規程來進行嚴格的、規範的操作。
牙輪
以牙輪鑽頭的結構為依據,可以將其分為水眼、軸承、巴掌、牙輪以及鑽頭體這五個部分。如果是密封噴射式的牙輪鑽頭,在一般情況下還包括儲油補償系統這一部分。螺紋一般會在牙輪鑽頭的上部,鑽柱與螺紋進行相互連線,鑽頭下部會存在牙輪,其上帶有三個巴掌,牙輪軸上裝上牙輪,牙輪軸與各個牙輪之間裝有軸承,牙輪會通過其自身所帶的切削齒進行破碎岩石工作。鑽井液的通道就是鑽頭的水眼。在進行煤炭鑽井工作的過程中,通過鑽進過程中的橫向剪下作用、縱向振動作用,牙輪鑽頭會實現破碎岩石的目的,從而能夠提升鑽井速度。
在選擇牙輪鑽頭當做煤炭鑽井工具時,需要按照鑽井設備的實際情況、地層的實際條件以及相鄰油井的地質資料、地層資料來進行牙輪鑽頭的選型。在進行選擇時,需要考慮的問題主要有以下幾點:
首先,應考慮鑽井地層中的軟硬交錯情況是否存在;其次,應考慮在煤炭鑽井工作中是否需要防斜鑽進、曲線作業;
再次,應考慮同一油井中的不同鑽進井段的實際深淺情況;
最後,應考慮鑽井地質、地層的可研磨性以及軟硬程度。