Efecto de la velocidad de rotación en la perforación

La velocidad de rotación indica qué tan rápido gira una broca con un diámetro determinado y es el objetivo utilizado para medir la velocidad de inversión durante el proceso de perforación. Al perforar, las condiciones de rotura de rocas con diferente dureza son diferentes, y el peso de la broca las afecta de manera diferente. Por lo tanto, la influencia de la velocidad de rotación del bit en el proceso de ruptura de rocas y la velocidad de perforación mecánica requiere tener en cuenta la litología y los factores del tiempo de ruptura de rocas.

(1) Velocidad de rotación durante la perforación en formación blanda

Al perforar en formaciones rocosas blandas, plásticas y poco abrasivas (como formaciones rocosas en forma de arcilla), el espesor de los recortes cortados por los dientes de corte es igual a la profundidad de los dientes de corte en la roca, y el desgaste de los dientes de corte es pequeño durante la perforación. Por lo tanto, cuando se perfora en formaciones blandas, cuando la presión de la broca es constante, la velocidad de rotación aumenta en proporción a la velocidad de rotación mecánica.

(2) Velocidad de rotación durante la perforación en formaciones medio duras y duras

Las capas duras y medias se laminan con mayor dureza y mayor abrasividad. Los dientes de corte son constantemente romos durante la perforación, y el área de contacto entre los dientes y la roca también está aumentando, lo que aumenta la deformación y las grietas cuando la roca se rompe, Y la dificultad aumenta. La velocidad se ralentiza y se requiere más peso en el bit. Con la mejora de la dureza del estrato, la broca rompe la roca en todo momento, aumentando la velocidad de perforación hará que el proceso de trituración de roca sea incompleto, Y los dientes cortantes se separarán de la roca antes de que la roca se rompa por completo, lo que resultará en la reducción de la profundidad de ruptura de la roca. Por lo tanto, para evitar un desgaste más rápido de los dientes de corte, la velocidad de rotación no se puede aumentar excesivamente cuando se perfora en formaciones duras y medianas.

(3) velocidad de rotación de la perforación en diferentes rocas

Para diferentes rocas, la velocidad de perforación tiene una cierta curva de cambio y velocidad límite con el aumento de la velocidad. Para la perforación en rocas tipo arcilla, la velocidad de perforación aumenta en proporción a la velocidad de rotación; para la perforación en rocas sólidas, altamente abrasivas, la velocidad de perforación aumenta con el aumento de velocidad relativamente lentamente, porque el tiempo de ruptura de rocas se prolonga y la velocidad límite es más alta que otros tipos de rocas. Si la velocidad excede la velocidad límite, la velocidad de perforación disminuirá.

Después de duplicar la velocidad, la broca de rodillo experimental perforó rocas de diferentes grados. Los resultados mostraron que:

Para el mármol con roca grado 4, la tasa de aumento de la tasa de perforación es 93%. Para el granito de pórfido con roca de Grado 9, la tasa de aumento de la tasa de perforación es solo 28%. Desde el grado 4 al 9, la tasa de aumento de la tasa de perforación muestra una curva decreciente. Por lo tanto, es beneficioso aumentar la velocidad de rotación para formaciones abrasivas más suaves, pero tiene poco significado para formaciones fuertes y altamente abrasivas.

En la práctica, la velocidad mejorada está restringida por la resistencia, la longitud de la cuerda de perforación, la función de la broca y la capacidad del equipo de perforación. En el período actual, con el desarrollo de habilidades de perforación de agujeros delgados, así como la mejora de la cuerda de perforación en el pozo, y la selección de lubricantes principales para reducir la resistencia a la fricción inversa, alta velocidad será completamente utilizado.