凿井钻头的特点是什么加工补焊的方法是什么

一、凿井钻头的特点是什么?

在凿井工程中,选择适宜的钻头型式,对提高钻进效率、保证井孔圆整,有着重要的意义。CZ型冲击钻机配套的钻头,原是用来作为套管护孔钻进的,不适用于泥浆护孔的凿井工程。所以必须在其圆型钻头的基础上,补焊成泥浆护孔的凿井钻头。多年的经验证明,经补焊后的凿井钻头,在各种冲积层,特别是在卵石、砾石层,不仅可以取得较高的钻进效率,且不易发生卡钻事故。

上述钻头具有下列五个特点。第一个特点,钻头的摩擦面是一个斜面,与孔壁成10°角,在钻进中,可减少钻头与井壁的摩擦,有利于提高钻进效率。第二个,钻头的切削刃成°~°角,在钻进中,切削刃的两端先接触井底,对岩层起松动、破坏作用。第三个特点,钻头的切削角根据不同岩层焊成不同角度,岩层软时角度小,岩层硬则角度大,利于提高钻进效率。

第四个特点,钻头的补焊宽度E,相当于井孔圆周的1/5~1/6。如补焊宽度过大,则钻头在井孔中转动较差,影响井孔圆整。如补焊宽度过小,又操作不当,极易造成扁孔、卡钻事故。第五个特点,钻头的摩擦面宽度B为45~90毫米。如果过宽,则摩擦面积加大,影响钻头在井孔中转动。如果过窄,则对钻头的补焊部分磨损过快,使补焊钻头的时间增多。

二、凿井钻头加工补焊的方法是什么?

对于新钻头来说,加工补焊的方法是这样的。将CZ钻机原配套的圆形钻头,按照计划加工补焊的尺寸规格,先做出冲击切削角的样板,将优质钢板割成样板形状,逐层在钻头角上用电焊补焊,直至达到计划的尺寸。冲击切削角的表面一层,可用废汽车或火车弹簧板补焊,以增加钻头的耐磨强度。

对于磨钝钻头的补焊。以汽车或火车弹簧板、普通电焊条所镶焊的钻头,用来钻进砂层,每钻进1米,钻头磨损2~3毫米。用来钻进卵石层,每钻进1米,磨损钻头5~6毫米。个别地区,每钻进1米,甚至磨损达10毫米。一个深米的井孔,如果其中含水层均是由砂和砾石组成,那么钻头的磨损量可达毫米。如果其中含水层为卵石层,则钻头的磨损量可以大到毫米以上。例如张家口某井,自开孔至终孔皆为卵、砾石层,开孔直径毫米,钻至90米终孔,钻头直径仅剩毫米。

井孔终孔直径因钻头磨损而变小,不符合设计要求,因此常有用加大开孔直径的办法,以求达到设计的终孔直径。但这样就要增加许多无益的钻进工作量,影响钻进效率。为了应付岩层对钻头的磨损,保证终孔直径达到设计要求,在钻进过程中,对已磨损的钻头应进行补焊,将磨损部分加以修补。不过,磨钝的钻头经过补焊后,尺寸就较修补前有所增大,继续钻进时,必须进行扩孔工作。扩孔工作比较困难,且容易造成卡钻事故。最好的办法,莫过于增加钻头的耐磨强度,增加钻头耐磨强度的方法,是以钨钢粉补焊钻头。钨钢粉含钨94~95%,活性炭4~5%,游离炭不超过0.1%,粒状比重19.3,不受磁力影响,其物理性能相当于YG型硬质合金。

钨钢粉的镶焊方法是这样的。先用0.5~0.75毫米厚的薄铁板,卷成5~6毫米直径的小管,比一般电焊条稍长。将小铁管一端砸扁封闭,从另一端装入钨钢粉,再将这一端也砸扁封闭,即制成钨钢粉焊条。镶焊时,采用电焊、氧焊均可。如用电焊镶焊,左手拿钨钢粉焊条,右手用电焊钳夹普通电焊条,接火后,二者同时并进,随焊随补钨钢粉。钨钢粉焊条与普通电焊条所成的角度约为°。停焊时,应立刻将钨钢粉焊条底端上仰,以防钨钢粉流出。

采用氧焊镶焊时,其镶焊方法与一般氧焊法相同。钻头镶焊钨钢粉的部位,一般是镶焊在钻头的冲击主刃及冲击切削角上。冲击主刃焊高4毫米,宽10毫米,冲击切削角焊高50毫米、厚10毫米。钻头镶焊钨钢粉后,钻头的耐磨强度可以增加2~3倍,使钻刃长时间保持锋利,相应地增强了钻头的破碎能力,减少了补焊钻头的次数,从而也减少了扩孔工作和由此而产生的卡钻事故。




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