浮板在鉆機超負荷下管時的應用

王維洪

摘 要：浮板在鉆機超負荷下管時基本原理，應用實例。效果適用于改裝咎機超重下管問題，也適用于其它鉆機超重下管問題。

關鍵詞：浮板 超負荷 計算應用

中圖分類號：TE922 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）11-0-01

一、前言

隨著地下水被廣泛地開采利用，深井不斷增多并向深層發展已成趨勢。目前水利部門用于打深井的鉆機多為SPJ-300型水文進鉆機，或將300型鉆機改裝在2WY-550型反循環鉆機底盤上進行深層鉆井。此外，其他部門還有采用650-1200型勘探鉆機身深層取水的。

300型水文井鉆機負荷為18000kg。目前深井井壁管大都采用直徑300mm的鑄鐵管，上水用鑄鐵管代之，管箍連接。連濾器采用井壁管打孔、墊筋、纏絲方法制作。每米重120kg。300型鉆機在井深超過200m時。井管重量過大。用提吊法下管鉆機超負荷，很難完成下管任務。而用托盤法下管，井壁彎曲較大。成井質量將受到一定影響。用二次法下管即得雜又有很多弊端，都不利應用。以往大都是減少一部分直徑300mm井壁管而另用細管代之，來減輕井壁管重量，已達到向深層取水的目的。反循環鉆機和改裝在反循環底盤上的深井鉆機很難用提吊法完成超百米的深井下管任務。為達到既能向深層取水，又不使鉆機因管重增加而超負荷，采用每節井壁管的上下端封堵木制浮板的辦法可以避免鉆機超負荷問題。現將浮板在鉆機超負荷下管時應用情況做以介紹，供大家參考。

二、基本原理

應用浮板可以減輕井壁管重量，其原理根據陳基米德定律：“浸在液體中的物體所受浮力的大小等于該物體排開液體的重量”。裝浮板后，增加了井壁管排開液體的體積，從而增大了液體對井壁管的浮力，也就相當于減輕井壁管的重量。

三、計算應用實例

遼中縣機井隊用300型鉆機改裝在反循環鉆機底盤上，自制成可移動車裝深井鉆井機，在馬家店自來水公司4號井施工，井深150m，下直徑300mm鑄鐵管為井壁管，井壁管總重量T115000kg，塔架負載重量T2為8000kg，泥漿對15000kg井壁管產生的浮力T3=T1/d·λ=20570牛（λ為1070kgm3）。由公式求得的所需浮板管長度

為防止個別浮板出現問題造成設計浮力減小，采用了30%浮=λ·π·r2hx=64350牛。總的浮力為84920牛，塔架實際承許值80000牛，且有一定的安全系數，解決了井壁超重不敢下管的難題，安全順利完成下管成井工作。

四、結語

通過應用實踐，采用自制的井壁管（專用特制螺絲連接外）要千萬防止浮板脫落、漏水或碎壞而失去浮力作用。要注意一下這幾個問題。