等离子钻井过程中岩石破碎的实验研究

摘要

等离子钻井是近年来一种新发展的钻井技术,该技术和传统机械加工方法相比较,加工过程无害、能量可调,且钻井过程中岩石的破碎与岩石的硬度无关.为了明确工作电流、击穿电压、脉冲宽度、电极直径、电极极性和电解质溶液的浓度等加工因素对岩石破碎的影响,采用环状电板结合实验室自主研发的电源在无围压的条件下进行了室内实验研究. 实验结果表明,工作电流、击穿电压、脉冲宽度和脉冲间隔对岩石破碎的效果有明显的影响.随着工作电流、击穿电压和脉冲宽度的增加,岩石破碎的效率逐渐增加,而岩石破碎的效率随脉冲间隔、电极直径的增加而减少.当内电极与电源的阴极相连时,岩石破碎的效果更好.实验结果同时表明,随着电解质溶液的浓度的增加,岩石破碎的效率先增加后减小.