Comment choisir des forets pour des appareils de forage entièrement hydrauliques dans des formations rocheuses de dureté différente ?
Méthode générale pour les appareils de forage entièrement hydrauliques permettant de sélectionner les modèles de trépans en fonction des niveaux de dureté de la roche de 1 à 10 dans le forage géologique :
Niveau 1 - 3 soft rock
- Sélection du modèle de foret : forets racleurs, forets PDC à faible densité de dents (la forme de la couronne est parabolique longue, la taille des dents de coupe est de 19 à 24 mm, l'angle de coupe négatif est de 15° à 20°) et des forets à dents sphériques avec un grand diamètre de dents sphériques (comme 16 à 18 mm) et relativement peu de dents sphériques peuvent être utilisés.
- Motif du choix : La roche tendre présente une faible dureté et se brise facilement. Les trépans racleurs offrent une vitesse de forage élevée ; les trépans PDC ont une forte capacité de coupe. Leur longue couronne parabolique, leurs dents de grande taille et leur faible angle de coupe négatif améliorent l'efficacité du forage. Les trépans à dents sphériques de grande taille peuvent percer efficacement la roche et réduire la résistance au frottement.
4 à 6 roches moyennement tendres
- Sélection du modèle de foret : des forets à cône à rouleaux, des forets à dents sphériques avec un diamètre de dent sphérique d'environ 13-16 mm et une répartition uniforme, et des forets PDC avec une densité de dents moyenne (couronne parabolique moyenne, taille de dent de coupe de 16-19 mm, angle de coupe négatif de 17°-25°) peuvent être sélectionnés.
- Raisons de la sélection : les forets à cône à rouleaux conviennent aux formations moyennement tendres et ont une forte capacité de concassage ; la taille et la densité des dents sphériques des forets à dents sphériques peuvent mieux écraser les roches moyennement tendres ; la configuration des paramètres moyens des forets PDC peut prendre en compte à la fois l'efficacité du forage et la durée de vie du foret.
7-8 roches moyennement dures
- Sélection du modèle de foret : des forets diamantés à surface à grain moyen avec une granulométrie de 20 à 40 grains/carat, des forets diamantés imprégnés avec une taille de maille de 60 ou grossière et des forets PDC avec une densité de dents plus élevée (couronne parabolique courte, taille de dent de coupe de 13 à 16 mm, angle de coupe négatif de 20° à 30°) peuvent être utilisés.
- Motif du choix : Les roches mi-dures présentent une dureté élevée, et les forets diamantés offrent une bonne résistance à l'usure et une bonne efficacité de forage. La granulométrie et la dureté de la matrice des forets diamantés à grains moyens, sertis en surface et imprégnés, sont adaptées aux roches mi-dures ; la densité élevée des dents, la couronne parabolique courte, la petite taille des dents de coupe et le grand angle de coupe négatif des forets PDC améliorent la résistance à l'usure et l'agressivité.
Roche dure de grade 9-10
- Sélection du modèle de foret : En général, on sélectionne des forets diamantés imprégnés de 80 mesh, des forets diamantés à surface fine avec une bonne granulométrie de 40 à 60 grains/carat et des forets composites en diamant polycristallin (PDC) (densité de dents élevée, couronne parabolique courte, taille de dent de coupe de 13 à 16 mm ou moins, angle de coupe négatif de 25° à 35°).
- Motif du choix : La roche dure présente une dureté extrêmement élevée, nécessitant des forets d'une dureté et d'une résistance à l'usure exceptionnelles. La finesse des grains et la forte concentration des forets diamantés imprégnés permettent un forage optimal. Les forets diamantés à surface fine sont de bonne qualité et permettent un concassage efficace de la roche dure. La densité élevée des dents, la forme parabolique courte de la couronne, la petite taille des dents de coupe et le grand angle de coupe négatif du foret PDC lui confèrent de meilleures performances de coupe dans la roche dure.
