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钻具扭矩以及计算公式

钻具在钻孔作业时，包括钻头在内的岩心管、钻杆和各类接头需克服的回转阻力矩，由于轴压力作用在钻具工作面上产生的摩擦阻力矩，钻刃剪切两次冲击间遗留下来的岩瘤时所受的阻力矩，钻具与孔壁之间的摩擦阻力矩，因裂隙、浮石引起夹钻的阻力矩。

钻具回转扭矩的大小与孔径的大小、岩石坚固性、钻头形状、轴压力和回转速度的大小诸因素有关。数理统计公式计算：

钻具扭矩计算公式

力矩系数，KM=0.8~1.2，一般取KM=l.0

钻具水口对进尺效率的影响

钻具在高速钻进的时候产生了大量的热量和岩屑，钻具哪家价格低，为了保证冲洗液/泥浆液的正常循环，钻头胎体端面部分必须设计水口和内外水槽。水口的形状和数量对钻头的进尺效率都有一定的影响。

1，钻具水口的形状对进尺效率影响

目前常用的地质取芯钻头的水口形状有四种，分别是直水口、正螺旋水口、反螺旋水口及底喷水口。螺旋形的水口设计是为了解决在冲洗液或者是泥浆液的浓度很高的情况下循环不畅的问题，正、反循环水口分别对应正、反循环钻具的钻进，高速旋转时产生巨大的漩涡能加快液体流速进而达到进尺目的；底喷水口常用在绳索取芯钻头上，目的是****水口堵塞造成烧钻，然而实际效果并不是很明显，对钻头的进尺效率反而有的影响，因此应用范围不广；使用****多的是直水口，不仅仅是这样的设计****于钻头的加工，在实际钻进过程中更容易使岩屑排出，加快了液体循环的速度，保护钻头胎体的同时加快了进尺效率，目前金钻钻头均采用这样水口的设计。

几种常见的钻具水口

2，钻具水口数量对进尺效率的影响

钻头水口的宽度有4 mm、6mm、8mm、10mm、12mm和14mm几种规格。越宽的水口，其能够配置更大泵量和泵压的水泵或者是泥浆泵，钻进效率会越高。同理的，水口数量越多单位时间内通过的水流量就越大，进尺效率也应该越大。但是，过多的水口会占据过多的胎体面积，使得切削岩石的金刚石的基体面减少，对钻进是不利的，同时钻头胎体牙齿承载面积变小，容易造成钻头掉胎的问题。因此，金钻的110mm金刚石钻头用了12个水口，既满足冲洗液的正常循环，钻具生产哪家好，同时合理的金刚石胎体切削面积保证了每颗单晶有足够的轴压进行钻进。

目前很多厂家生产超小齿的钻头，旨在减少钻头胎体和岩层的接触面积而达到加快进尺的目的，其实钻头进尺效率不光光是简单的水口因素决定的，过多的水口反而会使得金刚石难以得到足够的压力进尺岩石的吃入，钻进坚硬岩层光靠增加水口数量是达不到目的的，应该使用胎体度数为6-8度的钻具，这类钻头有合理的水口形状和数量，重要的是它是****坚硬岩层的克星。

钻具泵压和泵量选择

泵量与泵压是金刚石钻头钻进规程的另外一个重要参数，它是冲洗液/泥浆循环速度和循环量大小的体现，在孔内循环良好没有出现漏水和涌水的情况时，一般用泵量来反应泵压大小，即反应冲洗液/泥浆的流量。

在实际钻探过程中，使用钻具的口径决定了泵量的选择范围，以下是不同口径钻具泵量的选择：

常用金钻牌金刚石钻头泵量选择范围

在钻头口径一定的情况下，影响泵量的因素主要是岩石的性质和钻头的类型，它们的差异直接影响泵量大小的选择（以钻具110mm金刚石钻头为例）。

常用钻具泵量选择范围

1，岩石的性质不同时泵压和泵量的选择

在钻进较软的7级以下岩层时应该使用大泵量值，推荐在60l/min左右，因为钻头在这类岩层中钻进的*，产生的大量热量和岩屑需要更快的循环也速度带出孔底，避免出现钻头的烧钻和糊钻的情况。如果是利用6-8度钻头钻进9级以上的坚硬岩层时，这是需要把转速加大，钻具，同时泵量还要增加20%左右，如果转速没有加上去，那么可以使用较小的泵量，总结起来即在转速越高、钻进效率越快、岩石越硬时，泵量应该选择越高的值。

2，钻具的类型不同时泵压和泵量的选择

钻头类型（主要分为钻进钻头和取芯钻头两类）的不同直接会影响冲洗液/泥浆在孔内循环阻力大小，一般情况下钻进钻头的阻力会大于电镀金刚石钻头，而电镀钻头的阻力会略大于金刚石复合片钻头。泵压在孔内的损失直接导致泵量的减小。通常50l/min的泵量需要的泵压为7个大气压，钻进钻头钻孔每增加10米，其泵压就要减小0.5个大气压左右，取芯钻头减小的幅度稍微小一点为0.2左右，因此钻进时应该根据钻头类型和钻孔的深度合理的增加泵压值，以便控制泵量确保循环冲洗液的正常循环，避免造成钻具的严重磨损和钻具的烧坏。

机长在操作钻机时要时刻注意泵压表上的数值变化情况，钻具厂价*，如果遇到泵压突然*，泵量停止或者是减小的现象时则表明岩心管或者是钻杆出现了堵塞的情况，应该立即降低转速、切断扭矩并且上下反复提钻；如果出现钻进效率下降严重或者是打滑现象时，有可能是泵量太小或者是漏水的情况导致了钻头的烧坏。应该立即停止提出钻头观察。