整体式螺旋钻杆刻槽钻杆的特点——瑞龙钻具
- 分类:新闻资讯
- 作者:临清市瑞龙钻具有限公司
- 来源:http://www.lqrlzj.com
- 发布时间:2021-02-21
- 访问量:0
【概要描述】针对焊接式螺旋钻杆配合风压钻进松软煤层时,易出现螺旋翼片开裂、脱焊及不耐磨等现象,导致成孔难甚至报废等问题,通过铣屑方式在厚壁管材中加工出螺旋槽,改进钻杆接头,对螺纹进行表面处理,研制出整体式螺旋钻杆。通过现场试验结果表明:整体式螺旋钻杆具有良好的综合机械性能,成孔能力强,使用寿命长,既可替代焊接式螺旋钻杆在松软煤层中进行风压钻进,也可替代常规外平钻杆施工岩石钻孔。 松软煤层钻进所遇到的问题 松软煤层是指煤的硬度系数f<1的煤层,具有煤质松软,渗透性差,瓦斯含量高、压力大等特点。
整体式螺旋钻杆刻槽钻杆的特点——瑞龙钻具
【概要描述】针对焊接式螺旋钻杆配合风压钻进松软煤层时,易出现螺旋翼片开裂、脱焊及不耐磨等现象,导致成孔难甚至报废等问题,通过铣屑方式在厚壁管材中加工出螺旋槽,改进钻杆接头,对螺纹进行表面处理,研制出整体式螺旋钻杆。通过现场试验结果表明:整体式螺旋钻杆具有良好的综合机械性能,成孔能力强,使用寿命长,既可替代焊接式螺旋钻杆在松软煤层中进行风压钻进,也可替代常规外平钻杆施工岩石钻孔。 松软煤层钻进所遇到的问题 松软煤层是指煤的硬度系数f<1的煤层,具有煤质松软,渗透性差,瓦斯含量高、压力大等特点。
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针对焊接式螺旋钻杆配合风压钻进松软煤层时,易出现螺旋翼片开裂、脱焊及不耐磨等现象,导致成孔难甚至报废等问题,通过铣屑方式在厚壁管材中加工出螺旋槽,改进钻杆接头,对螺纹进行表面处理,研制出整体式螺旋钻杆。通过现场试验结果表明:整体式螺旋钻杆具有良好的综合机械性能,成孔能力强,使用寿命长,既可替代焊接式螺旋钻杆在松软煤层中进行风压钻进,也可替代常规外平钻杆施工岩石钻孔。 松软煤层钻进所遇到的问题 松软煤层是指煤的硬度系数f<1的煤层,具有煤质松软,渗透性差,瓦斯含量高、压力大等特点。
瓦斯抽采钻孔施工过程中,容易发生喷孔、塌孔、抱钻等孔内事故,导致钻孔成孔深浅、成孔率低、瓦斯抽采效果差[1]等问题,已成为煤矿开采亟待解决的难题。 在长期的钻探实践中,国内一些煤矿企业先后进行了松软煤层空气钻进技术的试验与应用。采用宽翼片螺旋钻杆配合风压钻进技术以后,松软煤层的成孔深和成孔率有了大幅度提高,而中风压空气钻进技术成为松软煤层中一种可行的钻孔施工工艺。 目前国内普遍使用宽翼片螺旋钻杆,螺旋翼片多采用热熔焊接的方式加工而成。这种加工方式对焊接工艺水平要求较高,实际加工过程中焊接质量的可控性与稳定性较差。受焊接工艺水平影响,不可避免地产生“过焊”或者“脱焊”等问题。
“过焊”会造成杆体的损伤,使用过程中易发生沿螺旋翼片与杆体焊缝部位的断裂现象;
“脱焊”则是因焊接质量不达标造成钻杆使用时螺旋翼片的脱落。此外,热熔焊接对杆体与螺旋翼片的材质要求较高。为了保证螺旋翼片与钻杆体间良好的焊合性,需优选两者的材料性能。如随意选用,除了易出现过焊、脱焊等非正常现象以外,还会造成钻杆螺旋翼片的过快磨损,大幅降低了钻杆的使用寿命。 成整体式螺旋钻杆的制造工艺 这种钻杆采用整体铣削方式,在厚壁管材中铣出, 整体式螺旋钻杆的研制及应用有一定参数的螺旋槽,从而形成螺旋翼片。由于采用数控铣床加工而成,可控制螺旋槽加工精度,所形成的螺旋翼片与杆体为一整体,其材质与钻杆母体材质相同,耐磨性大大提高,解决了传统焊接式螺旋钻杆过焊、焊接不牢、螺旋翼片磨损过快等问题。
整体式螺旋钻杆特点
1)与常规煤矿全液压钻机的适用性,即钻杆的使用无需对现有的钻机进行改造,不会增加钻探施工程序和工人劳动强度;
2)在钻杆轴向布置单头、双头或三头螺旋铣槽,既要保证钻杆整体强度,又要保证钻杆搅粉、排粉能力。
3)接头采用双顶结构,选用偏梯形牙型,抗拉强度和抗扭强度较常规钻杆分别提高30和40;考虑到松软煤层快速下护孔筛管技术的使用,接头设计有常规通径和大通径两种。
4)螺旋铣槽主要参数有铣槽深度、宽度及铣槽结构。铣槽深度和宽度参照焊接式宽翼片螺旋钻杆翼片,铣槽角采用圆弧过度,降低应力集中现象。
5)接头采用摩擦焊接技术。该技术具有节能和无污等特点,机械化程度高,生产效率高。
6)接头采用热处理工艺 对焊缝热影响区进行热处理,提高其综合机械性能。
7)整体式螺旋钻杆采用普通回火热处理工艺。
8)螺纹表面处理 接头是钻杆的薄弱环节,接头粘扣是常见的失效形式。整体式螺旋钻杆螺纹进行表面硬化处理,处理后的表面硬度可达HRC45-50,较表面处理前硬度HRC30-35提高约50,提高了螺纹的抗粘扣性能与耐磨性能。
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