深部油气资源是保证我国油气安全的战略顶替,怎么样进步深部硬岩钻进的机械钻速是深层钻探面对的重要问题。冲击钻进技能是现在处理硬岩钻进机械钻速低最有用办法之一,现在所研发的提速东西单齿冲击功比较小,虽起到了必定的提速作用,但岩石内部裂隙激活和贯穿作用依然有限,提速作用也未达最优作业上限,传统轻载冲击提速作用不足以满意工程上的火急提速需求。西南石油大学祝效华教授团队聚集钻井提速问题,根据提出的重载冲击破岩理念,经过室内试验、数值模仿的办法研讨了围压条件下花岗岩重载冲击破碎形式与破碎规则,认为重载冲击破岩供给参阅。相关研讨知道刊登在《石油学报》第46卷第6期。
(1)提醒了花岗岩在冲击载荷下的3种损坏形式。跟着冲击功添加,破碎形状由“U”型压碎形式转变为“W”型压碎与剪切损坏形式,终究演变为“V”型压—剪—拉损坏形式。冲击破碎坑体积随围压添加表现为指数递减;破碎比功曲线走势与围压严密相关,围压小于40MPa时,破岩比功与冲击功为负相关;围压大于40MPa时,破岩比功与冲击功为正相关。
(2)对比了花岗岩在不同齿形下的重载冲击破碎规则。3种齿形冲击时均表现为“压应力成坑+拉应力成裂纹+剪切剥离”的冲击破碎规则。冲击坑破碎体积先坚持高斜率线J)然后添加趋势逐步减缓(>
150J);相同冲击功下锥齿破碎体积最大,其次是子弹齿、球齿。3种冲击齿的破岩比功均随冲击功添加先减小后增大。无围压时冲击功是影响破岩功率的重要的条件,单齿50~150J冲击功时,破岩比功最低。
(3)研讨了围压和冲击功对破岩作用的影响。围压存在一个临界值,在该临界值前后冲击功和围压替换成为破岩的主控影响要素。当围压小于临界值时破碎比功跟着冲击功的添加而减小,高于临界围压破碎比功随冲击功添加而线型添加,大围压会极大影响冲击的破碎作用。所用花岗岩的破碎比功规则产生显着的改变的临界围压介于30~40MPa,在有围压时高效破岩比功对应的冲击功引荐50~100J。此外破岩比功根本不随围压系数的改变而改变。