Projektowanie i eksperymentalne badanie rdzenia bitów do wiercenia w skałach twardych w głębinie morza

Projekt i badania eksperymentalne rdzeniowego wiertła do wiercenia w twardych skałach w głębinach morskich

Warstwa twardych skał poważnie wpływa na wydajność wierceń głębinowych i znacznie zwiększa koszty operacji wiertniczych ze względu na swoją złożoność. W operacjach wierceń oceanicznych kluczowe znaczenie ma konstrukcja wiertła. Dlatego wiertło rdzeniowe powinno być w stanie wiercić w różnych formacjach, zwłaszcza w warstwach twardych skał, z funkcją ograniczania potrzeby wymiany wiertła z powodu zmian formacji i poprawy wydajności wiercenia. W niniejszym artykule zaprojektowano trzy różne wiertła rdzeniowe zgodnie z warstwą twardych skał dna morskiego: wiertło rolkowe, wiertło diamentowe i wiertło bioniczne. Zgodnie z wynikami testów zaobserwowano, że: (1) Udowodniono, że rdzeniowe wiertło rolkowe ma cechy stabilnego wiercenia w twardych warstwach, mały moment obrotowy i wysoką wydajność wiercenia. Ta sama metoda może realizować rdzeniowanie w płytkich, miękkich warstwach poprzez ustawienie parametrów wiercenia. (2) W przypadku wiertła diamentowego dane z testów terenowych pokazują, że nowa formuła wiertła diamentowego ma dobrą adaptację do zmieniających się warstw twardych skał w tym obszarze, ze średnią prędkością penetracji (ROP) 4,4 m/h i żywotnością wiertła 137,75 m. (3) W przypadku wiertła bionicznego dane z eksperymentów terenowych wykazały, że wiercenie w formacji litologicznej było szarozielonym tufem, który miał odzysk rdzenia do 100%. Średnia ROP wynosiła 1,35 m/h, a najwyższa ROP wynosiła 1,88 m/h. Projekt i eksperymenty z trzema rodzajami wierteł skutecznie rozwiązały problem techniczny efektywnego wiercenia w głębinowych warstwach twardych skał.