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學習天地

怎么提高鉆探設備的工作效率

    要想提高鉆探設備工作的效率和質量,就必須全面了解組成地殼的各種巖石礦物的成分和構造。研究與破碎巖石有關的因素,從而掌握其破碎的規律性,以便創造更有利的破碎條件,更好地選擇鉆進方法、鉆進規律和切削具、研磨材料及鉆探設備類型等。    

    巖石是由各種晶質或非晶質的礦物組成。由于巖石本身分子結構以及成因條件的不同,巖石的基本狀態可以分為堅硬的、可塑性的和松散性的三類。

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1.堅硬的

構成堅硬巖石的礦物顆粒間,存在著聯結力和摩擦力,且聯結力明顯地大于摩擦力。這類巖石破碎以后,無論是濕潤、壓縮或同時濕潤并壓縮,都不能恢復原狀,如花崗巖、石灰巖。

2.可塑性

和堅硬巖石一樣,構成塑性巖石的礦物顆粒間也具有聯結力和摩擦力,但是其聯結力與濕潤程度有關,在聯結力受到破壞時,如果加以壓縮和濕潤,則其聯結力可以部分地或全部地恢復,各種泥質類巖石都有這種塑性現象。

3.松散性

可以把松散性巖石看成顆粒間相互沒有聯結力,而只靠摩擦力相結合的巖石。如疏松的巖石,在被水泡和或完全干燥的情況下,都沒有聯結力。當含水達15%~20%時,這種巖石則具有一定的聯結力,典型的是砂子和礫石。

    巖石的上述三種狀態并不是永恒的。它們可以在外界條件的影響下互相變化,如堅硬巖石經過地質構造和變質作用,能變成塑性巖石;經過外應力的風化作用,也能變成松散性巖石。而塑性巖石或松散性巖石,經過變質、沉積等作用,也會變成堅硬巖石。組成地殼的各種巖石,按其成因特征可分為巖漿巖、沉積巖和變質巖。如果把變質巖包括在巖漿巖中,則在地殼內,巖漿巖占95%,沉積巖占5%(其中泥質頁巖占4%,砂巖占0.75%,碳酸鹽類巖石占0.25%),上述三類巖石,鉆探工作中幾乎都會遇到,煤田鉆探、石油天然氣和地熱井勘探,所遇到的巖石大都是沉積巖。

    由于巖石的構成和狀態不同。一般巖漿巖的硬度較大,如花崗巖等;沉積巖的硬度較低,如頁巖、泥巖等;由地表風化作用變質的變質巖較軟,如高嶺土;而由于溫度及壓力作用變質的變質巖較硬,如矽卡巖、石英巖等。

    了解了各種巖石礦物的成分和構造后,對于提高鉆機鉆進效率十分有利,同時,也能對地質勘探設備起到一定的保護作用,減少鉆機配件的磨損,延長鉆探設備的使用壽命。

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