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表面破碎階段：當(dāng)鉆壓小于巖石壓入硬度時(shí)，切削齒不能切入巖石，只能在巖石表面以磨擦形式破碎巖石，對(duì)切削齒磨損較大，雖然鉆速也隨鉆壓的加大而正比增加，但鉆速很低。

體積破碎階段：當(dāng)鉆壓加到大于巖石壓入硬度以上時(shí)，切削齒切入巖石產(chǎn)生體積破碎，鉆進(jìn)效果才能明顯，才屬正常鉆進(jìn)。

  高爐鉆頭的鉆壓在鉆井中具有重要的影響，影響著實(shí)際的鉆井過(guò)程，需要采取一定的措施和方針進(jìn)行控制，不斷的改進(jìn)新型的工藝技術(shù)，能夠充分按照實(shí)際的操作進(jìn)行。

 

   高爐鉆頭的排粉、冷卻、潤(rùn)滑和護(hù)壁諸功能中，以排粉所需的泵量，故以此為依據(jù)來(lái)選擇泵量。粘度的決定因素是沖洗液固相含量及其分散性。固相含量、固相顆粒的大小和分散度對(duì)鉆進(jìn)效率有明顯影響：

  （1）固相含量相同時(shí)，分散性沖洗液比不分散沖洗液的鉆速低。

  （2）固相含量越少，兩者的差別越大。一般應(yīng)用固相含量<4%的不分散沖洗液。

   液流的阻力與流速平方成正比，如泵量過(guò)大引起的孔底脈動(dòng)舉離力將抵消一部分鉆壓，造成在巖心管內(nèi)、外環(huán)間隙中流速過(guò)高，可能沖毀巖心或孔壁。合理的泵量值應(yīng)在滿足排粉前提下兼顧其他工藝因素。

   90年代起，從鉆頭水力學(xué)角度出發(fā)，通過(guò)完善鉆井泥漿以控制頁(yè)巖中鉆頭泥包現(xiàn)象獲得了成功，使解決鉆進(jìn)頁(yè)巖夾層存在的問題獲得了突破性進(jìn)展。PDC鉆頭的發(fā)展是Amoco公司發(fā)現(xiàn)了鉆頭損壞的原因是鉆頭旋轉(zhuǎn)偏擺(回旋)造成的，隨之發(fā)展了防鉆頭偏擺設(shè)計(jì)技術(shù)，各鉆頭制造廠從鉆頭設(shè)計(jì)角度出發(fā)對(duì)布齒結(jié)構(gòu)、刀翼結(jié)構(gòu)、鉆頭剖面形狀等采用了一系列防偏擺設(shè)計(jì)技術(shù)，將旋轉(zhuǎn)偏擺程度降低到。此外，Eastman Christensen公司將Amoco的防偏擺產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了商品化，采用了穩(wěn)定鉆頭工作裝置，使PDC在鉆進(jìn)時(shí)降低導(dǎo)致其破壞的劇烈偏擺載荷，正式推出了防旋轉(zhuǎn)偏擺鉆頭，這種鉆頭在多層(非均質(zhì)夾層)巖層鉆進(jìn)中更為有利。此外，鉆頭冠部形狀也由平面狀變?yōu)?～8刀翼甚至更多刀翼(螺旋形)的狀。