山东开启钻探在内蒙古地区钻机销售情况如何

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山东开启钻探逐渐占领了内蒙古地区的钻机市场、

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潜孔冲击器及钻头在水井行业的使用与维护

一、四平矿用潜孔钻机预售，潜孔冲击器和钻头在水井施工中的优点

1、 钻进效率高,钻具寿命长,潜孔冲击器凿岩钻井,介质为空气,无冲洗介质的回收和处理问题,减少了辅助时间.

2、 使用成本低,潜孔冲击器对钻机要求轴压小,转速低,同时扭矩就低,自然消耗功率小,且钻杆直径相对细,安装、拆卸容易，使用寿命长。

3、 潜孔冲击器钻井，孔壁较完整，没有其他介质的污染，基本可以保

持原有地层结构及水的渗透性，减少了洗井时间，节约了成本。

4、 在严重漏失地层、孔壁不稳定地层，可以采用潜孔冲击器跟管钻进，*解决重复作业问题。

5、 四平矿用潜孔钻机预售，由于潜孔冲击器采用风作为动力源，在严寒的冬季施工，大大减少了以往冬季施工中的防寒工作量。

二、使用后的维护

，适当、及时的维护可以延长潜孔冲击器部件的寿命，并可以很大程度上降低使用成本。及时地清洗潜孔冲击器的零件，在很多情况下，外套管磨损或者由于内部零件磨损而使冲击器性能降低，这时潜孔冲击器需要维修,需要更加详细的检查。如各零件均处于完好状态，那么需要涂抹润滑油按装配示意图正确安装后保管就可以了。但为了确保您的潜孔冲击器保持的使用性能，必须定期的维护保养潜孔冲击器。

三、 定期的保养

任何设备都需要定期的保养，只有我们认真做好每次保养，在你需要使用的时候才能得心应手，潜孔冲击器也与此，不过在我们使用维护后的潜孔冲击器保养就简单多了，只需要确定其内部活塞是否运动良好，润滑是否合适。如果你使用了潜孔冲击器较长的时间那么您需要按一下方法例行保养潜孔冲击器：

1）、更换潜孔冲击器内部的所有“O”型圈、逆止阀密封和弹簧，这可以保证潜孔冲击器降低耗气量。

2）、保证潜孔冲击器内部运动部件（活塞）的良好润滑，去掉活塞在使用过程中形成的所有尖角、毛刺（建议用油石磨掉活塞尖角、毛刺）。

3）、确保逆止阀畅通且回位正确。

4）、外套管、气缸磨损情况，根据需要及时更换。

5）、按说明书或安装示意图的安装顺序正确安装。

6）、妥善保存。气动潜孔锤内部运作程序：

过程一

潜孔锤处于*开启状态，千斤顶停卧于钻头的顶部。 同时，钻头*佃伸展出潜孔锤的外部，在这个位置，高压空气直接经过潜孔锤的外管，千斤顶和钻头清除钻头前端之渣屑。

过程二

潜孔锤处于*关闭状态，钻头停卧于洞底内。 高压空气经过潜孔锤的外管和千斤顶，汇集于千斤顶和钻头之间。

过程三

汇集于千斤顶和钻头之间的空气开始膨胀，推动千斤顶向上，控制管开始进入千斤顶的顶部，使千斤顶上的空气压缩；再者，低层千斤顶管之空气狭槽被千斤顶所覆盖，引致空气停止流通至底部。

千斤顶继续向上移动，开启着千斤顶管顶部之空气狭槽，以吸取高压空气，与此同时，处于千斤顶管底部的空气会继续膨胀。

千斤顶提起钻头，令到底层之空气由钻头之气管﹝FOOT VALVE﹞排出钻头，千斤顶仍然向上移动，而在千斤顶上之气压继续增加。

过程四

千斤顶现处于全力冲击状态，预备向下移动的循环过程。 高层的空气间继续吸取高压空气，而低层范围继续排气。

过程五

千斤顶开始向下冲击，当钻头上的气管进入千斤顶的底孔时，低层空气间之空气开始压缩。当千斤顶之上段经过空气狭槽时，高层气间之空气开始膨胀，空气在低层空气间继续压缩。

过程六

千斤顶撞击钻头的顶部，而过程二至过程六重复，此循环过程在气压250 PSI下，每分钟重复1400次；在气压350 PSI下，每分钟重复1600次。

蓝色    ： 排出的空气

粉红条  ： 膨胀的空气

红色    ： 高压的空气

红条    ： 压缩的空气

锚固钻机系统维护的注意事项

1、液压系统油液的选择一股说来，液压油应符合下述要求：不得含有蒸汽、空气及其它容易气化和产生气化的杂质；具有良好的润滑性能，有很高的液膜强度；有高度的化学稳定性；适宜的粘度和良好的粘温性能。

2、液压系统油液污染的危害与防止措施液压系统污染是液压故障的一个主要原因。污染物混入系统后会加速液压零件的磨损、研损、烧伤甚至破坏或者引起阀的动作失灵或者引起噪声。污染物会堵塞液压元件的节流孔或节流缝隙，改变液压系统的工作性能，引起动作失调甚至*失灵，产生误动作造成事故。灰尘颗粒在液压缸内会加速密封件的损坏，缸筒内表面的拉伤，使泄漏增大，推力不足或者动作不稳定、爬行、速度下降，产生异常的声响与振动。因此必须加强管理，防止油液污染，确保液压系统能够安全可靠地运行。

3、空气进入液压系统的危害与防止措施液压系统中所用油液可压缩性很小，但低压空气的可压缩性很大，约为油液的l万倍，即使系统中含有少量的空气，它的影响也很大，会使系统产生故障。(1)空气进入液压系统的危害。(2)防止空气进入液压系统的措施。根据空气进入液压系统的不同原因。

潜孔冲击器的发展趋势

随着技术的不断进步，气动潜孔冲击器及气动冲击回转钻井技术将具有更加广阔的发展空间。近年来国内外气动潜孔冲击器结构及钻进工艺上的发展趋势主要表现在以下方面：

1、有阀式发展到无阀式。无阀式气动潜孔冲击器可以减少气流阻力，大幅度降低耗气量。

2、有效长度更短，结构更简单，寿命更长。

3、单次冲击功由小到大发展。

4、钻孔深度由浅到深发展，钻孔直径由小到大发展。

5、将多个单体气动潜孔冲击器组成集束式气动潜孔冲击器，用于大口径钻进。

6、与多种钻井工艺相结合，包括与套管钻进工艺相结合，解决松散、破碎地层的护壁问题；与双向冲击相结合，解决松散、破碎地层的钻具退出问题；与相结合，解决大直径漂石、孤石地层钻进难题。

7、应用领域更加广泛。从小口径的地质勘探孔施工到复杂条件下的工程孔施工，以及大直径的基岩桩孔施工、石油钻井、地热钻井、科学钻探等。

8、钻孔方位由主要的垂直孔向水平及定向可控方面拓展。

9、发展贯通式气动潜孔冲击器。为了进行反循环中心取样（或取岩心），必须采取中空式（贯通式）潜孔锤。贯通式潜孔锤反循环连续取芯钻进技术是集潜孔冲击器碎岩、冲洗介质反循环、钻进中连续取芯三项技术与一体的钻进技术。

10、采用计算机仿真研究潜孔冲击器。仿真电算揭示潜孔冲击器动力过程，找出配气参数、结构参数等主要因素对潜孔冲击器工作性能的影响规律，替代传动的实验法、经验法和类比法，实现潜孔冲击器定量科学设计。

11、在材质选取上朝更合理的方向发展。

12、适用于多种地层及钻井工艺的新型钻头的研制及新材料在钻头切削齿上的应用，进一步提高冲击旋转钻头的效率并延长其使用寿命。

13、与气动潜孔冲击器钻井工艺相适应的主要设备和附属设备的专业化、系列化。由于潜孔冲击器的工作条件恶劣，既有较大的含尘量，又有很高的湿度，且活塞往复运动又有较高的频率和较大的冲击速度，所以冲击器的润滑是十分重要的。

气动冲击器的润滑的目的。冲击器润滑的目的大致如下：

1.减少运动件的摩擦损失。由于润滑不足导致的过度摩擦，会使接触表面产生细小的裂纹，如裂纹扩展会造成零件的损坏。另外，过度摩擦所产生的表面过热，会引起金属的局部软化或区域性塑性变形，zui终导致气缸与活塞的破坏。

2.防腐蚀作用。冲击器零件在钻孔过程中易受压气及水中的化学物质腐蚀，而腐蚀作用与零件中的应力的同时存在，将使零件强度严重下降；腐蚀还会使裂纹进一步扩大或者由腐蚀坑和生锈区直接造成零件的损坏。所以，防腐蚀是润滑的重要作用之一。

3.密封作用。适宜的润滑可保证冲击器运动件之间的密封，防止由于密封不好而降低冲击器的频率。

对润滑油质量的要求。美国加德纳-丹佛压缩空气研究所曾对风动机的润滑提出了如下要求：

1.必须具有高的液膜强度；

2.不能轻易发生喷发或干扰阀片运动；

3.不能有烟雾或排出；

4.在任何条件下无腐蚀现象；

5.能很快润滑所有需润滑的部件；

6.在高转速、高温和低温的情况下能充分润滑；

7.无论在冷气体或热气体中都不形成胶黏的残余物；

8.有较高的油质性。

对上述要求，概括起来就是润滑油要具有适宜的黏度、对压气气流有较好的乳化质量和较高的液膜强度。

所以，要求润滑油具有适宜的黏度。这是因为冲击器是在温差很大的条件下工作，为了保证在任何温度下，润滑油都能很好的润滑零件，因此润滑油在低温时黏度不能太大，以免影响阀片的灵活性，从而减慢钻进速度；在高温时，黏度不能太低，否则不对压气气流的乳化质量，是指润滑油在遇到水的情况下，必须具有抗水洗而能黏着在金属表面的能力，即在钻孔时，压气中出现的水汽在乳化剂的作用下，能很快形成一种连续润滑液膜，以保护零件的表面，同时也能对酸性水造成的生锈和腐蚀有防护作用，所谓乳化剂，是由润滑油与皂化原料化合而成的一种短期乳剂（水油混合物）。

所谓液膜强度，是指润滑油形成的液膜在两个压紧的金属表面间受挤压而不破裂的强度。为增大液膜强度，要在润滑油中添加某种添加剂，是润滑油所支撑的负荷增大，以防止滑动件金属表面接触时产生划痕而损坏。

国内气动冲击器所用的润滑油为20号机械油。其性能见表。

名称

代号

运动粘度（50）（cst）

闪点（°C，不低于）

凝固点（°C，不高于）

酸值KOH（g，不大于）

残炭（%，不大于）

灰分（%，不大于）

杂质（%，不大于）

20号机械油

HJ-20

17~23

170

-15

0.16

0.15

0.007

0.005

气动冲击器的润滑方法与润滑油消耗量。冲击器的润滑多采用喷射法，即在潜孔钻机的供气管路的适当位置连接一个给油器，有压气携带雾状润滑油润滑冲击器的各个部件。

根据冲击器尺寸与耗气量大小，给油器应有足够的容积，以保证供给润滑油；并在给油器的外部设有调节装置，以适当的调节给油速度。为防止冲击器在无润滑油的情况下继续工作，有的给油器装有在无油时供气系统自动关闭装置。

冲击器故障分析

潜孔冲击器根据配气方式，可分为阀式冲击器和无阀冲击器两种。除配气方式不同外，其结构也略有不同，但其工作原理是基本相似的，只是阀式冲击器抗污染能力更差些。

潜孔冲击器产生故障的原因是多方面的，但表现形式主要为冲击器不冲击、冲击无力和间断冲击等。

１　加工处理缺陷

冲击器活塞及缸套的配合较为紧密，且配合长度较长，加工精度和表面光滑度要求较高，这对活塞及缸套的圆柱度要求是非常高的。如果圆柱度得不到保证，活塞将会出现方向性或间歇性的卡滞，zui终可能不得不经常提、卸钻杆，进行冲击器的维修。

另外，冲击器外套管的刚性也是制约冲击器使用寿命的一个重要因素。如果其刚性差，在钻井过程中，冲击器会因频繁与井壁碰撞而变形；当冲击器不工作时，往往需要振击和拆

卸、清洗冲击器，这又将会加剧冲击器外套管的变形；而外套管的变形将会导致冲击器内部零件卡滞而导致无法拆解，zui终直接造成冲击器报废。

２　冲击器尾部逆止密封不可靠

目前，冲击器尾部均设有一逆止阀，其结构如图所示。其密封形式主要是靠球形橡胶帽或加装在金属锥形帽上的Ｏ型圈的压缩变形来进行逆止密封的。其逆止功能由弹性体来实现，并且弹性体一般具有导向装置。

这种密封方式存在以下问题：

（１）弹簧与导向装置存在摩擦，会影响逆止阀的截止速度；

（２）橡胶密封材料长时间的频繁压缩、摩擦会使其过度磨损；

（３）弹簧疲劳破坏，导致逆止密封失效；

（４）在停气时，冲击器内部气压突然降低致使岩粉或液固混合物反灌进入冲击器内腔，将会致使活塞卡滞；

（５）更严重的是，水携带岩屑进入到配气阀位置（阀式冲击器），使阀片不能正常

冲击器头部的钎头均设有一排气孔与井底连通，而钎头与冲击器通过花键连接，其配合间隙较大。钻井过程中遇到潜水面或因成井困难而需要加注固井液的情况下，井底及井壁与钻杆的间隙中存在大量的液态、固态混合物，当接／换钻杆或加注固井液时，又都会停止供气，这样冲击器尾部的逆止阀会迅速关闭，由于惯性，会有部分液体瞬间通过两种途径反灌进入冲击器：钎头排气孔、钎头与花键套的间隙。随后，冲击器犹如一个空水杯倒扣在液体中，封闭在冲击器内腔中的气体势必会被外界液体所压缩，外界液面越高，冲击器内腔密封气体长度越小，即进入冲击器内腔的液体愈多。而冲击器内腔如果进水太多，将会把一些岩屑带入内腔活塞运动副之中，大大增加了活塞的卡滞频率。同时，如果沉淀在活塞与钎头接触端面之间的岩屑迟迟无法排除，则活塞的冲击功会大部分被岩屑吸收，无法有效下传，即冲击无力。４　钎头卡滞

钎头与冲击器为花键配合，配合间隙比较大，并且许多类型的冲击器钎头花键尾部可以露出与之相配合的花键套。如果岩屑潮湿，容易形成泥包黏附在钎头上。如果这种状态得不到及时改善，泥包会进入花键配合间隙，影响冲击器活塞冲击功的有效下传；更为严重的是，钎头与花键套可能卡滞在一起。５　固井液存在较大固相颗粒

正常情况下，遇到成井困难的易坍塌地层，需要使用泡沫钻井，即频繁往井中加注泡沫剂进行固井。但实际上，小队施工过程中，考虑到方便与经济性，往往趋向于使用洗衣粉溶液。由于洗衣粉质量或水质问题，多少会存在一些无法溶解的颗粒。固井液是从钻杆加注到井底的，这样，洗衣粉中未溶解的颗粒会直接进入冲击器内腔，影响配气阀（阀式冲击器）的正常工作，或加大活塞卡滞的概率。

潜孔冲击器钻压的选择

由于活塞高频率快速击打潜孔钎头，就需要潜孔冲击器在钻井底部保持一定的压力，以压紧潜孔冲击器，以保证其高效率的工作。

的潜孔冲击器之所以与其他竞品在不同的操作环境中有不同的表现，这主要是由于以下几点原因：

1.活塞重量——活塞的质量与钻头质量尽可能的接近，以获得更好的能量传递，一般情况下活塞与钻头的质量比控制在0.8~1.1之间较为合适。过大的质量比会降低冲击器的整体输出功率，过低的质量比会引起活塞在撞击钻头时较大的反弹，降低能量的传递和工作效率。

2.结构简单——同等钻孔条件下，结构越简单，故障率越低。活塞由于是渗碳淬火材料制成，对于表面的冷加工形状有较高的要求，过于复杂的外形，会大大降低活塞的疲劳强度，从而降低使用寿命。

3.更大的冲击功——冲击功的确定与冲击器的结构有很大关系，一般情况而言，活塞质量越大，行程越大，单次冲击功越高，适合钻进硬度较高的岩层；相反，如果降低活塞的质量，可以获得更高的冲击频率，但同时也降低了单次冲击功。而冲击器的输出功率是由冲击功和冲击频率的乘积决定的，这样在冲击器选型过程中一定要了解施工工况，根据不同的岩层选择不同类型的冲击器，越硬的岩石需要的破碎冲击功越大，在满足破碎临界条件下，冲击频率越高，钻进效率越高。由于这些特点，要确保高效率的钻孔，需要对轴向压力予以控制，以免冲击器在井内产生不必要的跳动。然而，对深孔钻头总重量可能需要计算找到正确的量的重量。有一点需要特别注意，钻机上的表压，并不代表井下钻具的实际压力。除去钻机施加的轴向压力外，还有钻杆自身的重量，这些均冲击器和钻头在井下的压力产生影响。

一个好的经验法则-开始钻500lbs.per英寸钻头直径（每毫米钻头直径9公斤）

例如：360 6-1/2"钻头开孔时钻压为 500×6.5 = 3250磅

360 165mm 钻头 开孔时钻压为 9*165=1485 kg

请记住这只是一个经验法则为出发点，钻井条件随时都会变化，当随着深度的增加，需要对钻机的轴向压力进行调整，具体的调整办法为开孔压力减去钻杆的重量，以保证冲击器的钻压始终稳定。

增加更多的重量或进尺压力并不增加穿透率。过多的重量对钻头钻进只能减少钻头寿命和增加对合金柱的磨损。

虽然有太多的重量钻井是不利的，钻压不足同样是有害的。由于钻头上的压力不足会产生以下影响：

钻头松动或钻进时打滑，导致成孔的垂直度降低；

在这些条件下钻井可以产生几个操作问题等，当硬质合金弹出时，会导致活塞空打或停止工作；

直柄钻头失效，钻孔横向偏移，导致钻头卡盘花键、花键和底部之间可以产生温残余应力导致冲击器个别部位失效，另外还可能产生无法控制的振动。