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螺旋钻杆的执行标准是什么?
答:焊接结构软岩钻杆与钻头MT/T904-2002
螺旋钻杆的作用:传递扭矩;用作岩屑上返通道;增加钻头的轴压等。
设计螺旋钻杆应满足以下要求:有足够的抗振、抗扭强度;耐磨可靠;易排屑;连接可靠;连接部分不妨碍岩屑运输等。
一、螺旋钻杆直径D的设计
螺旋钻杆直径D取决于钻孔直径(即钻头直径),为减少钻杆柱与孔壁间的摩擦阻力,一般螺旋钻杆直径要比钻头直径小10~20mm。当孔径小于200mm时,可取下限;孔径大于800mm,可适当加大上限。
五螺旋钻杆长度及螺旋头数螺旋钻杆长度取决于钻机桅杆的高度、回次长度和螺旋钻杆重量,一般取1~5m。目前尚未形成标准系列,凭经验和现场需要设计。螺旋头数,则可采用单头或双头螺旋。
六螺旋钻杆的连接
螺旋钻杆的连接方式有法兰盘式和接头式两种。法兰盘式靠连接螺栓传递轴向压力和回转力矩;接头式连接又分插接式、牙嵌式和螺纹式。
插接式采用不同形状的公母接头插接后再加穿销。公母接头的截面形状有两方、三角形、四边形和六方形等,靠接触面传递扭矩,以销轴传递轴向力;牙嵌式连接采用牙嵌式接头,以其牙齿和牙槽对正插入后,再用销钉或螺栓连接,以牙嵌传递扭矩,以销钉或销栓承受轴向力;螺纹式连接则是在钻杆两端加焊公母接头承受轴向力。此种螺纹连接安全可靠,但其缺点是不允许反转卸土;扭矩过大时不易拆开。
2螺旋叶片切口中心角
由于开口叶片在压模成形过程中产生很复杂的变形,故圆环的周长,要比实际对应的螺旋线长度大,其切口中心角θ(见图3-14-1)应为20°~30°。
3螺旋叶片的厚度
一般为2~10mm,钻杆直径小、钻进均质软岩时取低值;钻进直径大、钻进砂砾、砂土时,取高值。选择时可以参考表3-14-2。
表3-14-2 螺旋叶片厚度与孔径、地层的关系
二螺旋钻杆螺距S的设计螺距S与所钻地层和螺旋钻杆直径D有关,设计时可参考表3-14-1。
三中心管直径d的设计中心管直径d和螺距S,均与螺旋叶板上的钻屑与螺旋面之间的摩擦角有关。为螺旋面上被输送的钻屑不因其自重而滑落,应使其螺旋上升角小于钻屑与螺旋面之间的摩擦角;若按土与螺旋叶片的摩擦系数f=0.5计算,则其螺旋上升角αr应小于36°36′。如果设计时,取螺旋上升角αr=36°34′,钻屑与螺旋面的摩擦角为φ,则有式:如果取土与螺旋面的摩擦系数f=0.5~0.7,代入公式(3-14-2)