कौन से कारक छोटे रोटरी ड्रिलिंग रिग्स की दक्षता को प्रभावित करते हैं

एक छोटे रोटरी ड्रिलिंग रिग की ड्रिलिंग दक्षता सामान्य संचालन के दौरान बिताए गए कुल समय के लिए ड्रिल किए गए ढेर छेद की कुल गहराई के अनुपात को संदर्भित करती है। रोटरी ड्रिलिंग रिग्स की ड्रिलिंग दक्षता को प्रभावित करने वाले कारकों में छेद की गहराई, छेद व्यास, भूवैज्ञानिक स्थिति, ड्रिलिंग टूल्स का चयन और ड्रिल रॉड प्रकार शामिल हैं।

रोटरी ड्रिलिंग रिग की ड्रिलिंग दक्षता पर छेद की गहराई का प्रभाव

रोटरी ड्रिलिंग रिग के निर्माण के दौरान, हर बार जब ड्रिल बिट मिट्टी से भर जाता है, तो मिट्टी को उठाने और उतारने के लिए आवश्यक होता है, और फिर छेद के नीचे ड्रिलिंग टूल को कम करें। जाहिर है, छेद की गहराई जितनी छोटी होगी, दक्षता उतनी ही अधिक होगी। ड्रिलिंग दक्षता v=h1/(t 1+ t 2+2 h/v1) (m/h), जहाँ h प्रति ड्रिलिंग पैर, m; t1, एक पूर्ण बाल्टी ड्रिल करने के लिए आवश्यक समय है, h; टी 2 अनलोडिंग समय है, एच; एच छेद की गहराई है, एम; वी, ड्रिलिंग की गति को बढ़ाने और घटाने के लिए, एम/एच। उपरोक्त समीकरण से, यह देखा जा सकता है कि जब अन्य पैरामीटर स्थिर रहते हैं, तो बड़ा एच, छोटा वी। जब छेद की गहराई 100 मीटर से अधिक हो जाती है, तो ड्रिलिंग दक्षता तेजी से कम हो जाती है। जब छेद की गहराई 120 मीटर से अधिक हो जाती है, तो ड्रिलिंग दक्षता अन्य निर्माण विधियों की तुलना में कम होगी, और दुर्घटना दर में काफी वृद्धि होगी। इसलिए, अल्ट्रा डीप होल कंस्ट्रक्शन को आगे बढ़ाते समय आगे और रिवर्स सर्कुलेशन जैसे अन्य निर्माण विधियों का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।

2। रोटरी उत्खननकर्ताओं की ड्रिलिंग दक्षता पर एपर्चर का प्रभाव

वर्तमान में, आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला रोटरी ड्रिलिंग रिग रोटरी ड्रिलिंग बकेट है, जिसमें एक खोखले बैरल बॉडी और दो एंट्री बकेट डोर हैं। ड्रिलिंग के दौरान, ड्रिलिंग मलबे को ड्रिल दांतों द्वारा काट दिया जाता है और बाल्टी के दरवाजे के माध्यम से बैरल में प्रवेश करता है। निचले ड्रिलिंग मलबे के जोर के तहत, ऊपरी मलबे धीरे -धीरे बैरल में बढ़ जाता है जब तक कि यह भरा नहीं जाता है। दो मुख्य कारक हैं जो ड्रिलिंग दक्षता को प्रभावित करते हैं, एक वह गति है जिस पर मलबे बाल्टी के दरवाजे में प्रवेश करता है, और दूसरा वह गति है जिस पर मलबे बाल्टी के अंदर उगता है। सबसे पहले, बाल्टी के दरवाजे में प्रवेश करने वाली मिट्टी की गति बाल्टी के दरवाजे में प्रवेश करने वाली मिट्टी के क्षेत्र से संबंधित है। ड्रिलिंग व्यास जितना बड़ा, बाल्टी के दरवाजे में प्रवेश करने वाली मिट्टी का बड़ा क्षेत्र, और तेजी से मिट्टी में प्रवेश करने वाली मिट्टी;

दूसरे, बाल्टी शरीर में मलबे की बढ़ती गति कई कारकों से संबंधित है, मुख्य रूप से शामिल है:

(1) मिट्टी के मलबे का वजन;

(२) बाल्टी की दीवार और मलबे की मिट्टी के बीच आसंजन बल।

जाहिर है, बोरहोल का व्यास जितना बड़ा होगा, मिट्टी उतनी ही भारी होगी, लेकिन बाल्टी की दीवार और मिट्टी के बीच आसंजन बल कम हो जाएगा; जब ड्रिल बिट का व्यास कम हो जाता है, तो मलबे का वजन कम हो जाता है, लेकिन बाल्टी की दीवार और मलबे के बीच आसंजन बल बढ़ जाता है।

बेशक, अन्य कारक भी हैं जैसे ड्रिल बकेट का आकार, ड्रिल बकेट सतह के घर्षण गुणांक, और स्लैग मिट्टी की नमी, जो बाल्टी शरीर में स्लैग मिट्टी की बढ़ती गति को प्रभावित कर सकता है। उपरोक्त स्थिति के आधार पर, ड्रिलिंग दक्षता पर ड्रिलिंग व्यास का प्रभाव चित्रा 2 में दिखाए गए पैटर्न का अनुसरण करता है। यह इस आंकड़े से देखा जा सकता है कि ड्रिलिंग दक्षता कम हो जाती है जब ड्रिलिंग व्यास 1 मी से कम और 2 मी से अधिक होता है।

ड्रिलिंग दक्षता पर भूवैज्ञानिक संरचनाओं का प्रभाव मुख्य रूप से ड्रिलिंग की कठिनाई (भूवैज्ञानिक संरचनाओं की ड्रिलिबिलिटी) और मिट्टी के उतारने की गति में प्रकट होता है।

3.1 स्ट्रैट की ड्रिलिबिलिटी

The drillability of geological formations is a complex indicator. Geological drilling experts at home and abroad classify formations according to the difficulty of drilling. China follows the grading method of the former Soviet Union and divides formations into 12 levels, with higher levels indicating poorer drillability. Due to the lack of classification of drillability in the construction of large-diameter cast-in-place pile holes, there is no unified standard and specification for drilling techniques corresponding to different formations. The mechanism of rock fragmentation and powder carrying during pile hole construction with rotary drilling rig is different from geological drilling. Rotary drilling rig mainly divides the drilled layer into large rock fragments by cutting and then installs them into the drill bit body, while geological drilling mainly grinds the formation into small particles by flushing and carries them to the ground through flushing fluid. So the drillability index of the construction stratum by rotary drilling rig is mainly the compressive strength of the stratum. As long as the drilling pressure applied by the drilling rig is greater than the compressive strength of the stratum, the drill teeth can press the stratum and cut it into blocks. The pressure acting on the drill teeth must be greater than the compressive strength of the stratum, that is, F/S>जी, जहां एफ - दबाव; एस - ड्रिल टूथ संपर्क छेद के नीचे का क्षेत्र; जी - गठन की संपीड़ित शक्ति।

यदि उपरोक्त स्थितियों को पूरा किया जाता है और अन्य कारकों को अनुकूलित किया जाता है, तो ड्रिलिंग दक्षता में बहुत सुधार होगा, जैसे कि रोटेशन की गति को समायोजित करना और दांत कोण ड्रिलिंग करना। जैसा कि ऊपर से देखा जा सकता है, कठिन गठन, कम ड्रिलिंग दक्षता, क्योंकि आवश्यक ड्रिलिंग दबाव बढ़ता है, और दबाव के स्थिर होने पर फ्रैक्चर के गठन का समय बढ़ जाता है।

3.2 ड्रिलिंग दक्षता पर मिट्टी को उतारने वाले कारकों का प्रभाव

ड्रिल्ड स्ट्रैट की रचना, संरचना और नमी की सामग्री में अंतर के कारण, ड्रिलिंग मलबे की चिपचिपाहट भिन्न होती है। जब ड्रिलिंग मलबे को बाल्टी में लोड किया जाता है और उतारने के लिए जमीन से हटा दिया जाता है, तो इसकी चिपचिपाहट जितनी अधिक होती है, उतना ही लंबा समय अनलोडिंग के लिए आवश्यक होता है।

4। ड्रिलिंग दक्षता पर ड्रिलिंग टूल चयन का प्रभाव

विभिन्न संरचनाओं के साथ छोटे रोटरी उत्खनन में कई प्रकार के ड्रिल बिट्स का उपयोग किया जाता है। विभिन्न उपकरण मॉडल, निर्माण विधियों और भूवैज्ञानिक संरचनाओं के लिए विभिन्न ड्रिल बिट्स का चयन किया जाना चाहिए। वर्तमान में, रोटरी ड्रिलिंग रिग्स के लिए छह आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले प्रकार के ड्रिल बिट्स हैं: सर्पिल ड्रिल बिट्स, रोटरी ड्रिलिंग बकेट, बेलनाकार कोरिंग ड्रिल बिट्स, विस्तारित बॉटम ड्रिल बिट्स, इम्पैक्ट ड्रिल बिट्स, और इम्पैक्ट कोन ड्रिल बिट्स, जिनमें से प्रत्येक में कई किस्में हैं। ड्रिलिंग टूल्स के चयन का रोटरी ड्रिलिंग रिग्स की ड्रिलिंग दक्षता पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, और ड्रिलिंग दक्षता को अधिकतम करने के लिए ड्रिल किए जा रहे गठन के अनुसार उपयुक्त ड्रिल बिट्स को चुना जाना चाहिए। रोटरी ड्रिलिंग रिग्स को भूवैज्ञानिक स्थितियों के अनुसार अलग -अलग ड्रिल बिट्स से सुसज्जित किया जा सकता है, और ड्रिलिंग की गति में तेजी लाने के लिए लंबे समय तक ड्रिल बैरल का उपयोग एकजुट मिट्टी की परतों में किया जा सकता है; रेत और बजरी की एक उच्च सामग्री के साथ संरचनाओं के लिए, ड्रिलिंग गति को नियंत्रित करने के लिए मिट्टी की सुरक्षा के साथ छोटी ड्रिल बैरल का उपयोग किया जा सकता है; अलग -थलग चट्टानों, बोल्डर, और कठिन चट्टानों वाली संरचनाओं के लिए, उपचार के लिए लंबी और छोटी सर्पिल ड्रिल बिट्स का उपयोग किया जा सकता है। ढीला करने के बाद, ड्रिल बैरल को ड्रिलिंग जारी रखने के लिए प्रतिस्थापित किया जा सकता है। पारंपरिक ड्रिलिंग रिग्स की तुलना में, रोटरी ड्रिलिंग रिग्स में एक बड़ा घूर्णी टोक़ होता है और भूवैज्ञानिक स्थितियों के अनुसार स्वचालित रूप से समायोजित हो सकता है।

5। ड्रिलिंग दक्षता पर ड्रिल पाइप चयन का प्रभाव

रोटरी ड्रिलिंग रिग्स के लिए आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली ड्रिल रॉड्स को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: घर्षण प्रकार और मशीन लॉक प्रकार। घर्षण प्रकार ड्रिल रॉड मुख्य रूप से ड्रिलिंग दबाव उत्पन्न करने के लिए ड्रिल रॉड कुंजियों के बीच घर्षण बल पर निर्भर करता है। इस प्रकार की ड्रिलिंग रिग की विशेषताएं हैं: ड्रिलिंग करते समय दबाव बढ़ाना, एक दबाव बिंदु खोजने की आवश्यकता नहीं है, ड्रिल रॉड को उठाते समय अनलॉक करने की आवश्यकता नहीं है, आसान संचालन, ड्रिलिंग उपकरण को उठाने और कम करने की उच्च गति, लेकिन कम दबाव, और नरम गठन में ड्रिलिंग में उच्च दक्षता; मशीन लॉक ड्रिल पाइप एक प्रकार का ड्रिल पाइप है जो ड्रिल पाइप की प्रत्येक परत के बीच दबाव बिंदुओं का उपयोग करता है ताकि पावर हेड से ड्रिलिंग टूल को ड्रिलिंग दबाव बनाने के लिए ड्रिलिंग टूल में दबाव को कनेक्ट किया जा सके। इस प्रकार के ड्रिल पाइप की विशेषता यह है कि यह केवल उच्च ड्रिलिंग दबाव उत्पन्न कर सकता है जब प्रत्येक परत के बीच दबाव बिंदु ड्रिलिंग के दौरान जुड़े होते हैं। ड्रिल पाइप को उठाते समय, इसे पहले अनलॉक करने की आवश्यकता होती है, और उठाने और कम करने की गति धीमी होती है, जो कठिन संरचनाओं के लिए उपयुक्त है।