山東開啟鉆探在內(nèi)蒙古地區(qū)鉆機銷售情況如何

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潛孔沖擊器及鉆頭在水井行業(yè)的使用與維護

一、四平礦用潛孔鉆機預(yù)售，潛孔沖擊器和鉆頭在水井施工中的優(yōu)點

1、 鉆進效率高,鉆具壽命長,潛孔沖擊器鑿巖鉆井,介質(zhì)為空氣,無沖洗介質(zhì)的回收和處理問題,減少了輔助時間.

2、 使用成本低,潛孔沖擊器對鉆機要求軸壓小,轉(zhuǎn)速低,同時扭矩就低,自然消耗功率小,且鉆桿直徑相對細(xì),安裝、拆卸容易，使用壽命長。

3、 潛孔沖擊器鉆井，孔壁較完整，沒有其他介質(zhì)的污染，基本可以保

持原有地層結(jié)構(gòu)及水的滲透性，減少了洗井時間，節(jié)約了成本。

4、 在嚴(yán)重漏失地層、孔壁不穩(wěn)定地層，可以采用潛孔沖擊器跟管鉆進，*解決重復(fù)作業(yè)問題。

5、 四平礦用潛孔鉆機預(yù)售，由于潛孔沖擊器采用風(fēng)作為動力源，在嚴(yán)寒的冬季施工，大大減少了以往冬季施工中的防寒工作量。

二、使用后的維護

，適當(dāng)、及時的維護可以延長潛孔沖擊器部件的壽命，并可以很大程度上降低使用成本。及時地清洗潛孔沖擊器的零件，在很多情況下，外套管磨損或者由于內(nèi)部零件磨損而使沖擊器性能降低，這時潛孔沖擊器需要維修,需要更加詳細(xì)的檢查。如各零件均處于完好狀態(tài)，那么需要涂抹潤滑油按裝配示意圖正確安裝后保管就可以了。但為了確保您的潛孔沖擊器保持的使用性能，必須定期的維護保養(yǎng)潛孔沖擊器。

三、 定期的保養(yǎng)

任何設(shè)備都需要定期的保養(yǎng)，只有我們認(rèn)真做好每次保養(yǎng)，在你需要使用的時候才能得心應(yīng)手，潛孔沖擊器也與此，不過在我們使用維護后的潛孔沖擊器保養(yǎng)就簡單多了，只需要確定其內(nèi)部活塞是否運動良好，潤滑是否合適。如果你使用了潛孔沖擊器較長的時間那么您需要按一下方法例行保養(yǎng)潛孔沖擊器：

1）、更換潛孔沖擊器內(nèi)部的所有“O”型圈、逆止閥密封和彈簧，這可以保證潛孔沖擊器降低耗氣量。

2）、保證潛孔沖擊器內(nèi)部運動部件（活塞）的良好潤滑，去掉活塞在使用過程中形成的所有尖角、毛刺（建議用油石磨掉活塞尖角、毛刺）。

3）、確保逆止閥暢通且回位正確。

4）、外套管、氣缸磨損情況，根據(jù)需要及時更換。

5）、按說明書或安裝示意圖的安裝順序正確安裝。

6）、妥善保存。氣動潛孔錘內(nèi)部運作程序：

過程一

潛孔錘處于*開啟狀態(tài)，千斤頂停臥于鉆頭的頂部。 同時，鉆頭*佃伸展出潛孔錘的外部，在這個位置，高壓空氣直接經(jīng)過潛孔錘的外管，千斤頂和鉆頭清除鉆頭前端之渣屑。

過程二

潛孔錘處于*關(guān)閉狀態(tài)，鉆頭停臥于洞底內(nèi)。 高壓空氣經(jīng)過潛孔錘的外管和千斤頂，匯集于千斤頂和鉆頭之間。

過程三

匯集于千斤頂和鉆頭之間的空氣開始膨脹，推動千斤頂向上，控制管開始進入千斤頂?shù)捻敳?，使千斤頂上的空氣壓縮；再者，低層千斤頂管之空氣狹槽被千斤頂所覆蓋，引致空氣停止流通至底部。

千斤頂繼續(xù)向上移動，開啟著千斤頂管頂部之空氣狹槽，以吸取高壓空氣，與此同時，處于千斤頂管底部的空氣會繼續(xù)膨脹。

千斤頂提起鉆頭，令到底層之空氣由鉆頭之氣管﹝FOOT VALVE﹞排出鉆頭，千斤頂仍然向上移動，而在千斤頂上之氣壓繼續(xù)增加。

過程四

千斤頂現(xiàn)處于全力沖擊狀態(tài)，預(yù)備向下移動的循環(huán)過程。 高層的空氣間繼續(xù)吸取高壓空氣，而低層范圍繼續(xù)排氣。

過程五

千斤頂開始向下沖擊，當(dāng)鉆頭上的氣管進入千斤頂?shù)牡卓讜r，低層空氣間之空氣開始壓縮。當(dāng)千斤頂之上段經(jīng)過空氣狹槽時，高層氣間之空氣開始膨脹，空氣在低層空氣間繼續(xù)壓縮。

過程六

千斤頂撞擊鉆頭的頂部，而過程二至過程六重復(fù)，此循環(huán)過程在氣壓250 PSI下，每分鐘重復(fù)1400次；在氣壓350 PSI下，每分鐘重復(fù)1600次。

藍色    ： 排出的空氣

粉紅條  ： 膨脹的空氣

紅色    ： 高壓的空氣

紅條    ： 壓縮的空氣

錨固鉆機系統(tǒng)維護的注意事項

1、液壓系統(tǒng)油液的選擇一股說來，液壓油應(yīng)符合下述要求：不得含有蒸汽、空氣及其它容易氣化和產(chǎn)生氣化的雜質(zhì)；具有良好的潤滑性能，有很高的液膜強度；有高度的化學(xué)穩(wěn)定性；適宜的粘度和良好的粘溫性能。

2、液壓系統(tǒng)油液污染的危害與防止措施液壓系統(tǒng)污染是液壓故障的一個主要原因。污染物混入系統(tǒng)后會加速液壓零件的磨損、研損、燒傷甚至破壞或者引起閥的動作失靈或者引起噪聲。污染物會堵塞液壓元件的節(jié)流孔或節(jié)流縫隙，改變液壓系統(tǒng)的工作性能，引起動作失調(diào)甚至*失靈，產(chǎn)生誤動作造成事故。灰塵顆粒在液壓缸內(nèi)會加速密封件的損壞，缸筒內(nèi)表面的拉傷，使泄漏增大，推力不足或者動作不穩(wěn)定、爬行、速度下降，產(chǎn)生異常的聲響與振動。因此必須加強管理，防止油液污染，確保液壓系統(tǒng)能夠安全可靠地運行。

3、空氣進入液壓系統(tǒng)的危害與防止措施液壓系統(tǒng)中所用油液可壓縮性很小，但低壓空氣的可壓縮性很大，約為油液的l萬倍，即使系統(tǒng)中含有少量的空氣，它的影響也很大，會使系統(tǒng)產(chǎn)生故障。(1)空氣進入液壓系統(tǒng)的危害。(2)防止空氣進入液壓系統(tǒng)的措施。根據(jù)空氣進入液壓系統(tǒng)的不同原因。

潛孔沖擊器的發(fā)展趨勢

隨著技術(shù)的不斷進步，氣動潛孔沖擊器及氣動沖擊回轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)將具有更加廣闊的發(fā)展空間。近年來國內(nèi)外氣動潛孔沖擊器結(jié)構(gòu)及鉆進工藝上的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下方面：

1、有閥式發(fā)展到無閥式。無閥式氣動潛孔沖擊器可以減少氣流阻力，大幅度降低耗氣量。

2、有效長度更短，結(jié)構(gòu)更簡單，壽命更長。

3、單次沖擊功由小到大發(fā)展。

4、鉆孔深度由淺到深發(fā)展，鉆孔直徑由小到大發(fā)展。

5、將多個單體氣動潛孔沖擊器組成集束式氣動潛孔沖擊器，用于大口徑鉆進。

6、與多種鉆井工藝相結(jié)合，包括與套管鉆進工藝相結(jié)合，解決松散、破碎地層的護壁問題；與雙向沖擊相結(jié)合，解決松散、破碎地層的鉆具退出問題；與相結(jié)合，解決大直徑漂石、孤石地層鉆進難題。

7、應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。從小口徑的地質(zhì)勘探孔施工到復(fù)雜條件下的工程孔施工，以及大直徑的基巖樁孔施工、石油鉆井、地?zé)徙@井、科學(xué)鉆探等。

8、鉆孔方位由主要的垂直孔向水平及定向可控方面拓展。

9、發(fā)展貫通式氣動潛孔沖擊器。為了進行反循環(huán)中心取樣（或取巖心），必須采取中空式（貫通式）潛孔錘。貫通式潛孔錘反循環(huán)連續(xù)取芯鉆進技術(shù)是集潛孔沖擊器碎巖、沖洗介質(zhì)反循環(huán)、鉆進中連續(xù)取芯三項技術(shù)與一體的鉆進技術(shù)。

10、采用計算機仿真研究潛孔沖擊器。仿真電算揭示潛孔沖擊器動力過程，找出配氣參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)等主要因素對潛孔沖擊器工作性能的影響規(guī)律，替代傳動的實驗法、經(jīng)驗法和類比法，實現(xiàn)潛孔沖擊器定量科學(xué)設(shè)計。

11、在材質(zhì)選取上朝更合理的方向發(fā)展。

12、適用于多種地層及鉆井工藝的新型鉆頭的研制及新材料在鉆頭切削齒上的應(yīng)用，進一步提高沖擊旋轉(zhuǎn)鉆頭的效率并延長其使用壽命。

13、與氣動潛孔沖擊器鉆井工藝相適應(yīng)的主要設(shè)備和附屬設(shè)備的專業(yè)化、系列化。由于潛孔沖擊器的工作條件惡劣，既有較大的含塵量，又有很高的濕度，且活塞往復(fù)運動又有較高的頻率和較大的沖擊速度，所以沖擊器的潤滑是十分重要的。

氣動沖擊器的潤滑的目的。沖擊器潤滑的目的大致如下：

1.減少運動件的摩擦損失。由于潤滑不足導(dǎo)致的過度摩擦，會使接觸表面產(chǎn)生細(xì)小的裂紋，如裂紋擴展會造成零件的損壞。另外，過度摩擦所產(chǎn)生的表面過熱，會引起金屬的局部軟化或區(qū)域性塑性變形，zui終導(dǎo)致氣缸與活塞的破壞。

2.防腐蝕作用。沖擊器零件在鉆孔過程中易受壓氣及水中的化學(xué)物質(zhì)腐蝕，而腐蝕作用與零件中的應(yīng)力的同時存在，將使零件強度嚴(yán)重下降；腐蝕還會使裂紋進一步擴大或者由腐蝕坑和生銹區(qū)直接造成零件的損壞。所以，防腐蝕是潤滑的重要作用之一。

3.密封作用。適宜的潤滑可保證沖擊器運動件之間的密封，防止由于密封不好而降低沖擊器的頻率。

對潤滑油質(zhì)量的要求。美國加德納-丹佛壓縮空氣研究所曾對風(fēng)動機的潤滑提出了如下要求：

1.必須具有高的液膜強度；

2.不能輕易發(fā)生噴發(fā)或干擾閥片運動；

3.不能有煙霧或排出；

4.在任何條件下無腐蝕現(xiàn)象；

5.能很快潤滑所有需潤滑的部件；

6.在高轉(zhuǎn)速、高溫和低溫的情況下能充分潤滑；

7.無論在冷氣體或熱氣體中都不形成膠黏的殘余物；

8.有較高的油質(zhì)性。

對上述要求，概括起來就是潤滑油要具有適宜的黏度、對壓氣氣流有較好的乳化質(zhì)量和較高的液膜強度。

所以，要求潤滑油具有適宜的黏度。這是因為沖擊器是在溫差很大的條件下工作，為了保證在任何溫度下，潤滑油都能很好的潤滑零件，因此潤滑油在低溫時黏度不能太大，以免影響閥片的靈活性，從而減慢鉆進速度；在高溫時，黏度不能太低，否則不對壓氣氣流的乳化質(zhì)量，是指潤滑油在遇到水的情況下，必須具有抗水洗而能黏著在金屬表面的能力，即在鉆孔時，壓氣中出現(xiàn)的水汽在乳化劑的作用下，能很快形成一種連續(xù)潤滑液膜，以保護零件的表面，同時也能對酸性水造成的生銹和腐蝕有防護作用，所謂乳化劑，是由潤滑油與皂化原料化合而成的一種短期乳劑（水油混合物）。

所謂液膜強度，是指潤滑油形成的液膜在兩個壓緊的金屬表面間受擠壓而不破裂的強度。為增大液膜強度，要在潤滑油中添加某種添加劑，是潤滑油所支撐的負(fù)荷增大，以防止滑動件金屬表面接觸時產(chǎn)生劃痕而損壞。

國內(nèi)氣動沖擊器所用的潤滑油為20號機械油。其性能見表。

名稱

代號

運動粘度（50）（cst）

閃點（°C，不低于）

凝固點（°C，不高于）

酸值KOH（g，不大于）

殘?zhí)浚?，不大于）

灰分（%，不大于）

雜質(zhì)（%，不大于）

20號機械油

HJ-20

17~23

170

-15

0.16

0.15

0.007

0.005

氣動沖擊器的潤滑方法與潤滑油消耗量。沖擊器的潤滑多采用噴射法，即在潛孔鉆機的供氣管路的適當(dāng)位置連接一個給油器，有壓氣攜帶霧狀潤滑油潤滑沖擊器的各個部件。

根據(jù)沖擊器尺寸與耗氣量大小，給油器應(yīng)有足夠的容積，以保證供給潤滑油；并在給油器的外部設(shè)有調(diào)節(jié)裝置，以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)給油速度。為防止沖擊器在無潤滑油的情況下繼續(xù)工作，有的給油器裝有在無油時供氣系統(tǒng)自動關(guān)閉裝置。

沖擊器故障分析

潛孔沖擊器根據(jù)配氣方式，可分為閥式?jīng)_擊器和無閥沖擊器兩種。除配氣方式不同外，其結(jié)構(gòu)也略有不同，但其工作原理是基本相似的，只是閥式?jīng)_擊器抗污染能力更差些。

潛孔沖擊器產(chǎn)生故障的原因是多方面的，但表現(xiàn)形式主要為沖擊器不沖擊、沖擊無力和間斷沖擊等。

１　加工處理缺陷

沖擊器活塞及缸套的配合較為緊密，且配合長度較長，加工精度和表面光滑度要求較高，這對活塞及缸套的圓柱度要求是非常高的。如果圓柱度得不到保證，活塞將會出現(xiàn)方向性或間歇性的卡滯，zui終可能不得不經(jīng)常提、卸鉆桿，進行沖擊器的維修。

另外，沖擊器外套管的剛性也是制約沖擊器使用壽命的一個重要因素。如果其剛性差，在鉆井過程中，沖擊器會因頻繁與井壁碰撞而變形；當(dāng)沖擊器不工作時，往往需要振擊和拆

卸、清洗沖擊器，這又將會加劇沖擊器外套管的變形；而外套管的變形將會導(dǎo)致沖擊器內(nèi)部零件卡滯而導(dǎo)致無法拆解，zui終直接造成沖擊器報廢。

２　沖擊器尾部逆止密封不可靠

目前，沖擊器尾部均設(shè)有一逆止閥，其結(jié)構(gòu)如圖所示。其密封形式主要是靠球形橡膠帽或加裝在金屬錐形帽上的Ｏ型圈的壓縮變形來進行逆止密封的。其逆止功能由彈性體來實現(xiàn)，并且彈性體一般具有導(dǎo)向裝置。

這種密封方式存在以下問題：

（１）彈簧與導(dǎo)向裝置存在摩擦，會影響逆止閥的截止速度；

（２）橡膠密封材料長時間的頻繁壓縮、摩擦?xí)蛊溥^度磨損；

（３）彈簧疲勞破壞，導(dǎo)致逆止密封失效；

（４）在停氣時，沖擊器內(nèi)部氣壓突然降低致使巖粉或液固混合物反灌進入沖擊器內(nèi)腔，將會致使活塞卡滯；

（５）更嚴(yán)重的是，水?dāng)y帶巖屑進入到配氣閥位置（閥式?jīng)_擊器），使閥片不能正常

沖擊器頭部的釬頭均設(shè)有一排氣孔與井底連通，而釬頭與沖擊器通過花鍵連接，其配合間隙較大。鉆井過程中遇到潛水面或因成井困難而需要加注固井液的情況下，井底及井壁與鉆桿的間隙中存在大量的液態(tài)、固態(tài)混合物，當(dāng)接／換鉆桿或加注固井液時，又都會停止供氣，這樣沖擊器尾部的逆止閥會迅速關(guān)閉，由于慣性，會有部分液體瞬間通過兩種途徑反灌進入沖擊器：釬頭排氣孔、釬頭與花鍵套的間隙。隨后，沖擊器猶如一個空水杯倒扣在液體中，封閉在沖擊器內(nèi)腔中的氣體勢必會被外界液體所壓縮，外界液面越高，沖擊器內(nèi)腔密封氣體長度越小，即進入沖擊器內(nèi)腔的液體愈多。而沖擊器內(nèi)腔如果進水太多，將會把一些巖屑帶入內(nèi)腔活塞運動副之中，大大增加了活塞的卡滯頻率。同時，如果沉淀在活塞與釬頭接觸端面之間的巖屑遲遲無法排除，則活塞的沖擊功會大部分被巖屑吸收，無法有效下傳，即沖擊無力。４　釬頭卡滯

釬頭與沖擊器為花鍵配合，配合間隙比較大，并且許多類型的沖擊器釬頭花鍵尾部可以露出與之相配合的花鍵套。如果巖屑潮濕，容易形成泥包黏附在釬頭上。如果這種狀態(tài)得不到及時改善，泥包會進入花鍵配合間隙，影響沖擊器活塞沖擊功的有效下傳；更為嚴(yán)重的是，釬頭與花鍵套可能卡滯在一起。５　固井液存在較大固相顆粒

正常情況下，遇到成井困難的易坍塌地層，需要使用泡沫鉆井，即頻繁往井中加注泡沫劑進行固井。但實際上，小隊施工過程中，考慮到方便與經(jīng)濟性，往往趨向于使用洗衣粉溶液。由于洗衣粉質(zhì)量或水質(zhì)問題，多少會存在一些無法溶解的顆粒。固井液是從鉆桿加注到井底的，這樣，洗衣粉中未溶解的顆粒會直接進入沖擊器內(nèi)腔，影響配氣閥（閥式?jīng)_擊器）的正常工作，或加大活塞卡滯的概率。

潛孔沖擊器鉆壓的選擇

由于活塞高頻率快速擊打潛孔釬頭，就需要潛孔沖擊器在鉆井底部保持一定的壓力，以壓緊潛孔沖擊器，以保證其高效率的工作。

的潛孔沖擊器之所以與其他競品在不同的操作環(huán)境中有不同的表現(xiàn)，這主要是由于以下幾點原因：

1.活塞重量——活塞的質(zhì)量與鉆頭質(zhì)量盡可能的接近，以獲得更好的能量傳遞，一般情況下活塞與鉆頭的質(zhì)量比控制在0.8~1.1之間較為合適。過大的質(zhì)量比會降低沖擊器的整體輸出功率，過低的質(zhì)量比會引起活塞在撞擊鉆頭時較大的反彈，降低能量的傳遞和工作效率。

2.結(jié)構(gòu)簡單——同等鉆孔條件下，結(jié)構(gòu)越簡單，故障率越低?；钊捎谑菨B碳淬火材料制成，對于表面的冷加工形狀有較高的要求，過于復(fù)雜的外形，會大大降低活塞的疲勞強度，從而降低使用壽命。

3.更大的沖擊功——沖擊功的確定與沖擊器的結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系，一般情況而言，活塞質(zhì)量越大，行程越大，單次沖擊功越高，適合鉆進硬度較高的巖層；相反，如果降低活塞的質(zhì)量，可以獲得更高的沖擊頻率，但同時也降低了單次沖擊功。而沖擊器的輸出功率是由沖擊功和沖擊頻率的乘積決定的，這樣在沖擊器選型過程中一定要了解施工工況，根據(jù)不同的巖層選擇不同類型的沖擊器，越硬的巖石需要的破碎沖擊功越大，在滿足破碎臨界條件下，沖擊頻率越高，鉆進效率越高。由于這些特點，要確保高效率的鉆孔，需要對軸向壓力予以控制，以免沖擊器在井內(nèi)產(chǎn)生不必要的跳動。然而，對深孔鉆頭總重量可能需要計算找到正確的量的重量。有一點需要特別注意，鉆機上的表壓，并不代表井下鉆具的實際壓力。除去鉆機施加的軸向壓力外，還有鉆桿自身的重量，這些均沖擊器和鉆頭在井下的壓力產(chǎn)生影響。

一個好的經(jīng)驗法則-開始鉆500lbs.per英寸鉆頭直徑（每毫米鉆頭直徑9公斤）

例如：360 6-1/2"鉆頭開孔時鉆壓為 500×6.5 = 3250磅

360 165mm 鉆頭 開孔時鉆壓為 9*165=1485 kg

請記住這只是一個經(jīng)驗法則為出發(fā)點，鉆井條件隨時都會變化，當(dāng)隨著深度的增加，需要對鉆機的軸向壓力進行調(diào)整，具體的調(diào)整辦法為開孔壓力減去鉆桿的重量，以保證沖擊器的鉆壓始終穩(wěn)定。

增加更多的重量或進尺壓力并不增加穿透率。過多的重量對鉆頭鉆進只能減少鉆頭壽命和增加對合金柱的磨損。

雖然有太多的重量鉆井是不利的，鉆壓不足同樣是有害的。由于鉆頭上的壓力不足會產(chǎn)生以下影響：

鉆頭松動或鉆進時打滑，導(dǎo)致成孔的垂直度降低；

在這些條件下鉆井可以產(chǎn)生幾個操作問題等，當(dāng)硬質(zhì)合金彈出時，會導(dǎo)致活塞空打或停止工作；

直柄鉆頭失效，鉆孔橫向偏移，導(dǎo)致鉆頭卡盤花鍵、花鍵和底部之間可以產(chǎn)生溫殘余應(yīng)力導(dǎo)致沖擊器個別部位失效，另外還可能產(chǎn)生無法控制的振動。