Efeito da velocidade de rotação na perfuração

A velocidade de rotação indica o quão rápido uma broca com um determinado diâmetro gira, e é o alvo usado para medir a velocidade de reversão durante o processo de perfuração. Ao perfurar, as condições de quebra de rocha de rochas com dureza diferente são diferentes, e o peso no bocado afeta-os de forma diferente. Portanto, a influência da velocidade de rotação do bocado no processo de quebra da rocha e na velocidade mecânica de perfuração requer consideração da litologia e dos fatores do tempo de quebra da rocha.

(1) Velocidade de rotação durante a perfuração na formação macia

Ao perfurar em formações rochosas macias, plásticas e de baixa abrasão (tais como formações rochosas argilosas), a espessura das estacas cortadas pelos dentes de corte é igual à profundidade dos dentes de corte na rocha, e o desgaste dos dentes de corte é pequeno durante a perfuração. Portanto, ao perfurar em formações macias, quando a pressão do bocado é constante, a velocidade de rotação aumenta proporcionalmente à velocidade de rotação mecânica.

(2) Velocidade de rotação durante a perfuração em formações meio-duras e duras

Camadas meio-duras e duras são laminadas com maior dureza e maior abrasividade. Os dentes de corte estão constantemente sendo contundentes durante a perfuração, e a área de contato entre os dentes e a rocha também está aumentando, o que aumenta a deformação e rachaduras quando a rocha é quebrada, e a dificuldade aumenta. A velocidade diminui, e mais peso no bit é necessário. Com a melhoria da dureza do estrato, a broca quebra a rocha em todos os momentos, aumentando a velocidade de perfuração tornará o processo de esmagamento da rocha incompleto, e os dentes de corte serão separados da rocha antes que a rocha seja totalmente quebrada, resultando na redução da profundidade de quebra da rocha. Portanto, a fim de evitar o desgaste mais rápido dos dentes de corte, a velocidade de rotação não pode ser aumentada excessivamente ao perfurar em formações médias-duras e duras.

(3) Velocidade de rotação de perfuração em rochas diferentes

Para rochas diferentes, a velocidade de perfuração tem uma certa curva de mudança e limite de velocidade com o aumento da velocidade. Para perfuração em rochas argilosas, a velocidade de perfuração aumenta proporcionalmente à velocidade de rotação; para perfuração em rochas sólidas, altamente abrasivas, a velocidade de perfuração aumenta com o aumento da velocidade relativamente lentamente, pois o tempo de quebra da rocha é prolongado e a velocidade limite é maior do que outros tipos de rochas. Se a velocidade exceder a velocidade limite, a velocidade de perfuração diminuirá.

Depois de dobrar a velocidade, o bocado experimental do rolo perfurado em rochas de diferentes graus. Os resultados mostraram que:

Para mármore com rocha grau 4, a taxa de aumento da perfuração é de 93%. Para granito porphyry com grau de rocha 9, a taxa de aumento da taxa de perfuração é de apenas 28%. De grau 4 a 9, a taxa de aumento da taxa de perfuração mostra uma curva decrescente. Portanto, é benéfico aumentar a velocidade de rotação para formações abrasivas mais macias, mas tem pouco significado para formações fortes e altamente abrasivas.

Na prática, a velocidade melhorada é restrita pela força, comprimento da corda de broca, a função da broca e a capacidade do equipamento de perfuração. No período atual, com o desenvolvimento de habilidades de perfuração de furos finos, bem como a melhoria da corda de perfuração no poço e a seleção de lubrificantes líderes para reduzir a resistência de atrito reverso, a alta velocidade será totalmente usada.