Effet de la vitesse de rotation sur le forage

La vitesse de rotation indique la vitesse de rotation d'un foret avec un certain diamètre et est la cible utilisée pour mesurer la vitesse d'inversion pendant le processus de forage. Lors du forage, les conditions de rupture de roche des roches avec une dureté différente sont différentes et le poids sur le bit les affecte différemment. Par conséquent, l'influence de la vitesse de rotation des bits sur le processus de rupture de la roche et la vitesse de forage mécanique nécessite la prise en compte de la lithologie et des facteurs du temps de rupture de la roche.

(1) vitesse de rotation pendant le forage dans la formation douce

Lors du forage dans des formations rocheuses molles, plastiques et peu abrasives (telles que des formations rocheuses argileuses), l'épaisseur des boutures coupées par les dents de coupe est égale à la profondeur des dents de coupe dans la roche, et l'usure des dents de coupe est faible pendant le forage. Par conséquent, lors du forage dans des formations douces, lorsque la pression de bits est constante, la vitesse de rotation augmente proportionnellement à la vitesse de rotation mécanique.

(2) vitesse de rotation pendant le forage dans des formations moyennement dures et dures

Les couches mi-dures et dures sont stratifiées avec une dureté plus élevée et une abrasivité plus élevée. Les dents de coupe sont constamment émoussées pendant le forage, et la zone de contact entre les dents et la roche augmente également, ce qui augmente la déformation et les fissures lorsque la roche est cassée, et la difficulté augmente. La vitesse ralentit et plus de poids sur le bit est nécessaire. Avec l'amélioration de la dureté de la strate, le foret brise la roche à tout moment, augmentant la vitesse de forage rendra le processus de concassage de la roche incomplet, et les dents de coupe seront séparées de la roche avant que la roche ne soit complètement cassée, ce qui réduira la profondeur de rupture de la roche. Par conséquent, afin d'éviter une usure plus rapide des dents de coupe, la vitesse de rotation ne peut pas être augmentée de manière excessive lors du forage dans des formations moyennement dures et dures.

(3) vitesse de rotation du forage dans différentes roches

Pour différentes roches, la vitesse de forage a une certaine courbe de changement et limite la vitesse avec l'augmentation de la vitesse. Pour le forage dans des roches argileuses, la vitesse de forage augmente proportionnellement à la vitesse de rotation; pour le forage dans des roches solides et très abrasives, la vitesse de forage augmente avec l'augmentation de la vitesse relativement lentement, parce que le temps de rupture de la roche est prolongé et que la vitesse limite est plus élevée que les autres types de roches. Si la vitesse dépasse la vitesse limite, la vitesse de forage diminuera.

Après avoir doublé la vitesse, le trépan expérimental a foré dans des roches de différentes qualités. Les résultats ont montré que:

Pour le marbre de qualité rocheuse 4, le taux d'augmentation du taux de forage est de 93%. Pour le granit de porphyre de qualité rocheuse 9, le taux d'augmentation du taux de forage n'est que de 28%. Du grade 4 à 9, le taux d'augmentation du taux de forage montre une courbe décroissante. Par conséquent, il est bénéfique d'augmenter la vitesse de rotation pour les formations abrasives plus douces, mais cela a peu de sens pour les formations fortes et très abrasives.

En pratique, la vitesse améliorée est limitée par la résistance, la longueur du train de forage, la fonction du foret et la capacité de l'équipement de forage. Dans la période actuelle, avec le développement des compétences de forage de trous minces, ainsi que l'amélioration du train de forage dans le puits et la sélection des principaux lubrifiants pour réduire la résistance au frottement inverse, haute vitesse sera entièrement utilisé.