浮板在钻机超负荷下管时的应用

王维洪

摘 要：浮板在钻机超负荷下管时基本原理，应用实例。效果适用于改装咎机超重下管问题，也适用于其它钻机超重下管问题。

关键词：浮板 超负荷 计算应用

中图分类号：TE922 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）11-0-01

一、前言

随着地下水被广泛地开采利用，深井不断增多并向深层发展已成趋势。目前水利部门用于打深井的钻机多为SPJ-300型水文进钻机，或将300型钻机改装在2WY-550型反循环钻机底盘上进行深层钻井。此外，其他部门还有采用650-1200型勘探钻机身深层取水的。

300型水文井钻机负荷为18000kg。目前深井井壁管大都采用直径300mm的铸铁管，上水用铸铁管代之，管箍连接。连滤器采用井壁管打孔、垫筋、缠丝方法制作。每米重120kg。300型钻机在井深超过200m时。井管重量过大。用提吊法下管钻机超负荷，很难完成下管任务。而用托盘法下管，井壁弯曲较大。成井质量将受到一定影响。用二次法下管即得杂又有很多弊端，都不利应用。以往大都是减少一部分直径300mm井壁管而另用细管代之，来减轻井壁管重量，已达到向深层取水的目的。反循环钻机和改装在反循环底盘上的深井钻机很难用提吊法完成超百米的深井下管任务。为达到既能向深层取水，又不使钻机因管重增加而超负荷，采用每节井壁管的上下端封堵木制浮板的办法可以避免钻机超负荷问题。现将浮板在钻机超负荷下管时应用情况做以介绍，供大家参考。

二、基本原理

应用浮板可以减轻井壁管重量，其原理根据陈基米德定律：“浸在液体中的物体所受浮力的大小等于该物体排开液体的重量”。装浮板后，增加了井壁管排开液体的体积，从而增大了液体对井壁管的浮力，也就相当于减轻井壁管的重量。

三、計算应用实例

辽中县机井队用300型钻机改装在反循环钻机底盘上，自制成可移动车装深井钻井机，在马家店自来水公司4号井施工，井深150m，下直径300mm铸铁管为井壁管，井壁管总重量T115000kg，塔架负载重量T2为8000kg，泥浆对15000kg井壁管产生的浮力T3=T1/d·λ=20570牛（λ为1070kgm3）。由公式求得的所需浮板管长度

为防止个别浮板出现问题造成设计浮力减小，采用了30%浮=λ·π·r2hx=64350牛。总的浮力为84920牛，塔架实际承许值80000牛，且有一定的安全系数，解决了井壁超重不敢下管的难题，安全顺利完成下管成井工作。

四、结语

通过应用实践，采用自制的井壁管（专用特制螺丝连接外）要千万防止浮板脱落、漏水或碎坏而失去浮力作用。要注意一下这几个问题。