如何提高绳索取芯钻进效率
金刚石绳索取心钻探技术
第二节 绳索取心钻具
在目前的技术条件下，一般不宜钻进10～12级岩石，尤其是岩石的组织致密、颗粒细小无研磨性的极坚硬岩石，如石英闪长岩、石英
砂砾岩、石英磁铁矿等，或研磨性很强的硬、脆、碎岩石。
对粗粒金刚石: p约2-3 Kg/粒; 特优级金刚石: p约5 Kg/粒;
内、外管之间能保证有良好的通水性。
试验表明：当转速为800r/min，钻头唇面压力为10Mpa时，钻头每转一圈，胎体温度升高1.
金刚石钻进的临界规程（Critical condition of drilling）
转速过大或过小，金刚石的磨损量都较小。
p—单位底唇面积允许的压力，Kg/ cm2 。
在正常规程中，钻头胎体温度正常，功率消耗平稳，同时钻头磨5.37 6.56 6.91
1180
2.16 2.64 5.52
1500 0.48 1.44 2.16 5.56
用该 钻头钻进花岗岩时,其最高钻速不得超过临界值 37mm/min,否则将出现胎体温度剧增的严重后果。
冲洗液泵量对胎体温度和功率消耗的影响
指标
胎体温度℃ 钻进功率消耗kw
90 120 640
1500 50 70 120 550
钻进功率消耗(kw)与轴向压力和转速的关系
转速
轴向压力（kg）
r/min 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
600
1.71 1.86 1.92 2.32 5.34
750
1.80 1.86 2.04 5.67
由于绳索取心钻进效率高、钻头管材以及动力消耗比较小，因此，钻进成本可大幅度下 降。据有关资料统计，使用绳索取心钻进成本降低30％一40％。
提高绳索取芯岩矿芯采取率的工艺分析
提高绳索取芯岩矿芯采取率的工艺分析[摘要]根据所钻岩（矿）层的特点，合理地确定钻孔直径，合理地选择钻进方法，正确地选用钻具，正确掌握钻进技术和操作方法，选用正确的采芯方法以及针对前述影响岩（矿）芯采取质量的因素，并采取相应措施，就能提高岩（矿）芯采取率与品质，本文主要探讨提高绳索取芯岩矿芯采取率的工艺。
[关键字]绳索取芯岩矿芯采取率绳索取芯钻探技术绳索取芯钻探是一种不提钻取芯的钻进方法，最早用于石油与天然气钻进。
绳索取芯钻进方法是使岩心进入专门的岩心管中，当岩心装满后，用钢绳携带打捞器从钻杆内把岩心管连同其中的岩心一起提到地面，不用提升钻杆[1]。
1绳索取芯钻进工艺1.1钻头的选择和合理使用绳索取芯钻头的选择原则基本上与普通双管钻头相同。
选择时，特别要考虑绳索取芯；钻头所具有的特点：例如钻头镶嵌的金刚石质量、胎体性能均要好；与地层应有更广的适应性；内、外径补强好、胎体高等。
由于绳索取芯钻头壁厚而影响钻进效率，因此，尽可能选择与岩石接触唇面较小的，能创造多自由面碎岩的钻头（阶梯式或多环槽尖齿式钻头）。
钻头合理使用中需特别注意的是：绳索取芯钻头钻进虽然不经常提钻换钻头，但对于钻头来说，同样存在着排队使用问题。
特别是当钻进强研磨性岩层时、或者钻头内外径的；保径金刚石质量不够好时，更应注意。
1.2钻进规程参数的特点绳索取芯钻进规程与普通双管钻进规程有所不同。
但确定规程的方法基本相同。
首先，由于绳索取芯钻头唇面比普通钻头要厚，因此钻压比普通双管钻头要大（一般要大25％左右）。
转速同样是提高绳索取芯钻速的主导因素，因此，只要其它条件允许，应高转速钻进。
当然，要防止不分岩层是否完整；钻具和钻孔是否弯曲，以及超径等不利条件下盲目开高速。
由于绳索取芯钻杆柱较粗，所以深孔因钻机的功率所限开高转速会受些影响。
2影响岩（矿）芯采取率与品质的因素为了提高岩（矿）芯采取率与品质，获得数量足够且具有良好代表性的岩（矿）芯，了解其影响因素是极其必要的。
绳索取芯金刚石在煤田钻探钻进工艺的分析
绳索取芯金刚石在煤田钻探钻进工艺的分析摘要煤田勘探大多都是取芯钻进,绳索取芯钻探是一种不提钻而由钻杆捞取岩芯的先进方法,其结构简单钻进效率高岩煤芯质量好,劳动强度低等。
介绍提高钻探绳索取芯钻进工艺的基本要点和使用方法。
关键词钻头的质量;绳索取芯;钻具;低固相优质泥浆1金刚石绳索取芯的基础取决于钻头的质量钻头是钻进的主要工具,钻头的好坏直接影响钻进效果。
因此钻头是在钻进工艺的基础。
而绳索取芯钻进工艺对钻具钻头要求严格,特别注意以下两个方面的问题:1)要保证钻具钻头的加工质量,金刚石钻头的制做方法较多,工艺复杂质量指标多,要求严格。
2)要有质量好的金刚石。
金刚石的质量是金刚石钻头制造在中最重要的因素之一,它的好坏直接影响钻头的性能。
金刚石有着各种不同的特征,其中形状及表面状态可以肉眼鉴定。
一般呈圆形或浑圆形且表面光滑的金刚石适合于钻探用。
因此,生产单位没有更多的测试手段。
3)要绝对保证钻头胎体与钢体之间的粘结强度,在孔内正常情况下钻进,不能出现“掉环”现象。
4)胎体部分不应该有裂纹,包括横纹和竖纹,特别是横纹绝对不能有,以免在钻进过程中出现胎体掉块的现象。
5)要保证钻头内径、外径的公称尺寸,在允许误差范围之内。
6)要正确选择钻头的类型。
金刚石钻头的种类很多,就金刚石选料来说有人造金刚石钻头和天然金刚石钻头之分;就金刚石的粒度来说也有很多级别,就镶焊形式来说有孕镶钻头和表镶钻头之分,选用钻头,必须根据本地区,本单位的地层情况,设备条件和工艺水平而定。
所以选用人造孕镶金刚石绳索取芯钻头,使用效果不错。
2煤田钻探金刚石的必要条件性能取决于可靠的绳索取芯钻具取芯数量多,岩煤芯直径大是煤田钻探地质要求的特点之一。
而每个回次取芯的成败金刚石钻进是否能够正常进行的关键。
以前钻进工艺主要是采用单管取芯问题不少,如取芯成功率低,可靠性差,经常出现岩芯采不上来和岩芯中途脱落的现象。
这不仅影响钻头的使用寿命,而且增加不少的辅助时间。
提高绳索取心钻进效率的有效途径
提高绳索取心钻进效率的有效途径
一、提高绳索取心钻进效率的有效途径
1. 采用新一代机械装备：钻具就如同一把“利刃”，合理选择结构合理，质量优良、功能齐全的新一代机械装备可以更加高效的完成绳索取心钻进的工作。
2. 优化管柱的连接方式：完善的管柱连接形式不仅可以提高钻具的稳定性和可靠性，而且显著提高绳索取心钻进速度，减少一些不必要的安装时间。
3. 关注绳索的维护：因为过度疲劳，绳索会出现断裂等情况，绳索断裂会降低钻具稳定性，影响绳索取心钻进效率，因此，绳索维护是商家、用户必须重视的问题。
4. 使用复合绳索：采用复合绳索可以将拉力分配到钢丝索中，更高效地抵抗抗摇晃，抗冲击，同时提高绳索取心钻进效率。
5. 合理配置空心套件：空心套件起到了固定钻具绳索的作用，若把空心套件的位置配置的合理，可以确保绳索取心钻进工作的高效。
二、绳索取心钻进效率的方法策略
1. 加大绳索的拉力：通过合理调整绳索的拉力，使钢丝绳的拉力分布更加均匀，达到更高的钻井效率。
2. 优化管柱的配置：为了提高钻进效率，在钻进现场可以采用管柱堆积膨胀狭缝等方法，以降低抵抗绳索拉力而带来的阻力，从而提高绳索取心钻进效率。
3. 选择合适的钻孔：绳索取心钻进的有效方法之一就是选择合适的钻孔，避免绳索和钻铤干擦，减少不必要的摩擦力，从而提高绳索取心钻进效率。
4. 采用钢丝绳增加筒壁厚度：消除绳索拉力在管柱上的摩擦力，改善绳索取心钻进效率。
5. 加强现场指导：现场指导是提高绳索取心钻进效率的重要因素，在现场指导中，钻井人员可以根据现场实际情况及时调整操作策略，提高绳索取心钻进的效率。
井下绳索取芯的钻进工艺优化与实践
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钻进。
该工艺适用于各种地层条件，尤 其在软土层、砂层等复杂地层中 表现出较高的钻进效率和较低的
成本。
绳索取芯钻进工艺能够显著提高 钻进效率，减少钻孔事故，降低
钻进成本，提高岩芯采取率。
绳索取芯钻头的工作原理
绳索取芯钻头采用硬质合金刀 片切削岩石，通过旋转切削实 现钻进。
钻头内装有岩芯收集装置，将 切削下的岩芯收集到钻头内部 的收集筒中。
通过添加处理剂，调整钻进液的密度、粘度、切力和失水量等性能参数，以满足 钻进工艺的要求。
04
井下绳索取芯钻进工 艺实践
现场试验准备与实施
01
02
03
试验场地选择
选择具有代表性的井下环 境，确保试验条件与实际 应用场景相符。
试验设备准备
准备绳索取芯钻具、钻头 、钻杆等设备，确保设备 性能良好且符合标准。
试验过程实施
按照预设的钻进工艺参数 进行试验，记录相关数据 和过程。
试验结果分析
数据整理
01
对试验过程中收集的数据进行整理，包括钻进效率、钻头磨损
、岩芯获取质量等方面的数据。
结果对比
02
将试验结果与常规钻进工艺进行对比，分析绳索取芯钻进工艺
的优势和不足。
工艺优化建议
03
根据试验结果分析，提出针对绳索取芯钻进工艺的优化建议，
研究不足与展望
局限性分析
虽然取得了一定的成果，但研究仍存在一定的局限性，如实 验条件与实际矿区环境存在差异、优化措施的普适性有待进 一步验证等。
未来研究方向
未来研究可针对绳索取芯钻进工艺的智能化、自动化和高效 化进行深入探讨，以提高钻进的精准度和安全性。同时，加 强与其他先进钻进工艺的集成与融合，以适应复杂多变的井 下环境。
如何提高绳索取芯收获率
如何提高绳索取芯收获率
如何提高绳索取芯收获率
林显微
【期刊名称】《中国石油和化工标准与质量》
【年(卷),期】2013(000)001
【摘要】绳索取芯钻探是一种不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法，它具有结构简单，钻进效率高，岩芯质量好，钻头寿命长，劳动强度低等特点。
提高绳索取芯收获效率要考虑的因素有：钻头型号的选择，绳索取芯内筒与外筒间隙的调节，合理选用其参数，正确的取芯操作，加强绳索取芯工具的维护保养。
【总页数】1页(240-240)
【关键词】绳索取芯;钻头;两筒间隙;参数
【作者】林显微
【作者单位】中国石化华东石油局钻井工程公司江苏镇江 212001 【正文语种】中文
【中图分类】
【相关文献】
1.如何提高绳索取芯收获率 [J], 林显微
2.关于复杂地层绳索取芯钻进效率的探讨 [J], 杨卫
3.浅说绳索取芯工艺在鸟山煤矿2005—2号副井检查孔的应用 [J], 杨德云
4.金刚石绳索取芯技术的优越性及钻头的操作 [J], 冯海权
5.田家营矿区中深斜孔绳索取芯钻探施工技术 [J], 田占成; 王宏伟。
提高绳索取心钻探质量方面的探讨
提高绳索取心钻探质量方面的探讨发表时间：2019-08-06T09:13:44.453Z 来源：《基层建设》2019年第15期作者：陈波[导读] 摘要：绳索取心是一项功能相对全面的钻探技术。
单位：中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队摘要：绳索取心是一项功能相对全面的钻探技术。
事实证明，该项技术不仅能够很快的完成工程项目，而且相比普通的钻探技术而言，还具有投入少和效率较高的优势。
也正是由于这一优点，我国的钻探工程一半以上采用绳索取心钻探技术。
文章根据作者多年来使用绳索取心钻探技术的一些心得体会，结合同行业中使用该技术比较完善先进的一些经验，主要从提高绳索取心钻探质量以及提高效率等方面进行总结归纳，以此对以后的工作作为指导。
关键词：绳索取心钻探工程技术质量一引言随着我国经济最近三十年突飞猛进的发展，各行各业在各种资源的使用需求方面大幅度增长。
在资源勘探勘查方面，地质岩心钻探作为最直接且使用最广泛的手段，其中绳索取心钻探技术越来越普遍，为国民经济的发展发挥了不可或缺的作用。
特别是最近二十年来，在破碎松散等复杂地层的地质岩心钻探中，绳索取心钻探技术得到广泛使用。
因为在破碎松散等复杂地层钻探，经常性遇到岩心取心率低、取心困难及回次进尺比较短等问题，无法满足地质勘查需要，成为制约发展钻探技术及提高钻探质量的瓶颈。
使用绳索取心技术，提高了岩心取心质量和采心率，大大提高了钻探效率和经济效益，而且钻孔稳定性提高，钻孔斜度降低，钻探事故率以及钻孔报废率均大幅度降低。
因为绳索取心钻探不同于以往的钻探工艺，需要每个回次起下钻具，耗费许多时间在辅助工序上，绳索取心靠绳索快速的起下钻具，把大部分时间用在孔底钻探上，这样大幅度提高工作效率和经济效益，同时因不用频繁起下钻具，减少了钻具、钻井液对钻孔孔壁的抽吸等破坏，提高了钻孔的稳定性和钻孔的孔直度。
二绳索取心钻探概述绳索取心钻探是在不起钻的情况下，用细钢丝绳把内管总成里面的岩心迅速拉出地面，同时投下另外一套内管开始钻进，从而实现连续不间断钻探作业。
提高煤矿中绳索取心钻进效益
提高煤矿中绳索取心钻进效益摘要绳索取心钻进技术作为重要的勘探手段已经在煤矿勘探中做出不小的贡献。
本文针对此技术在煤矿中的效益问题做一些简单阐述。
先从整体概述了绳索取心钻进技术,包括绳索取心钻具、工作原理、其存在的问题及参数确定这几个方面;然后着重讲述了如何提高煤矿中绳索钻进效益及操作时的注意事项;最后针对如何提高绳索取心技术得出结论并提出一些建议。
关键词绳索取心煤矿勘探钻进效益1951年美国长年公司发明了绳索取心钻进技术,其最先应用于岩心钻探和矿床勘探。
随后,绳索取心钻进技术获得巨大的经济效益。
从而成为了重要的勘探技术。
1979年我国开始起步应用绳索取心钻进技术并在煤田系统得到了很好的发挥与应用。
所谓绳索取心钻进技术,它是一种不用提钻而能直接取得岩心的先进钻进方法。
与传统钻进技术相比,具有提高钻进效率、降低工程成本、提高岩心采取率、钻进效率高、地质效果好、钻进成本低、减少孔内事故等优点。
然而笔者认为其效益,尤其是在煤田钻进中有待进一步提高。
本文就是针对提高煤田中绳索取心钻进技术的几点进行简单叙述,以期提高其经济效益。
1绳索钻具及其存在的效益问题1)双管和打捞器共同组成绳索取心钻具。
①双管部分:打捞机构;弹卡机构;悬持机构;到位报信机构;岩心满管或堵塞报信机构;调节机构;缓冲机构;单动机构;容纳与卡取岩心机构;扶正机构。
②打捞器部分:打捞机构;绳卡机构;送人机构;安全脱卡机构;绳索取心钻杆;绳索取心钻头。
实现绳索取心钻进技术主要有三个技术要点:①性能良好的钻杆,取心用双层(或三层)岩心管。
绳索打捞器及其附属工具;②对岩层适应性强的金刚钻头;③具有性能良好的钻机和泥浆泵。
2)绳索取心经济效益问题。
绳索取心钻具从结构上看比单动双管钻具更臻合理更完善,其每级间隔也比较合理,它的到位和岩心堵塞报信机构使用比较灵敏方便,在易斜地层使用时,其防斜效果较为明显。
但在使用过程中也有不足之处,从而影响了绳索取心技术的经济效益。
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如何提高绳索取芯钻进效率
作者：杨社强
来源：《商情》2008年第13期
【摘要】绳索取芯钻探是一种不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法，它具有结构简单，钻进效率高岩矿芯质量好，钻头寿命长，劳动强度低等特点。
提高绳索取芯钻进效率要考虑的因素有：套管的选用和下入深度、防斜的措施、金刚石钻头如何根据地层选用及排队使用、冲洗液根据地层情况合理选用其参数及判断孔内漏失层位如何应对、如何加强绳索取芯钻具的维护保养。
【关键词】绳索取芯套管钻头冲洗液钻探
绳索取芯钻探是一种不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法，它具有结构简单，钻进效率高岩矿芯质量好，钻头寿命长，劳动强度低等特点。
我国煤田地质系统从80年代逐渐推广使用，取得了好的效果。
目前一些地勘行业正在试用绳索取芯钻探，笔者根据从事绳索取芯钻探工作的多年实践就如何提高绳索取芯钻进效率谈些看法，供同行在绳索取芯钻进中参考。
绳索取芯钻探不仅要熟练掌握绳索取芯钻具的结构和工作原理，还要注重现场一系列的工作。
如，套管的选用、如何预防孔斜、钻头与护孔器的选择、冲洗液的参数调节、绳索取芯双管和打捞器及钻具的维护保养等，只有认真研究施工方案，因地制宜地做好这些工作，才能提高绳索取芯效率，降低成本，使经济效益提高。
一、套管直径深度的选择及防斜措施
绳索取芯钻探与所下套管的直径和孔斜至关重要。
下好表层套管是保证绳索取芯正常钻进的基础。
针对孔深超过180米的钻孔都应下入套管，孔深不超过180米的钻孔也应下入大一级的井口管控制表土坍塌，如果钻进比较厚的第四系地层不下套管，那对冲洗液应定时进行检测，保持其护壁的优良技术参数，同时应尽量减少起下钻次数，达到冲洗液护壁的目的。
一般应根据所采用绳索取芯钻具规格和孔径要求来选择套管直径。
且所遇地层岩性完整程度来确定所下入套管的深度。
绳索取芯钻探与套管直径密切相关。
套管直径过大会造成钻具工作不稳定，容易折断钻杆，且均发生在钻杆与丝扣、钻杆与钻杆连接处，而且不便提高钻具回转速度，影响效率的提高。
但也不能下直径过小的套管，容易造成上下钻困难，冲洗液环状间隙过小，不利于畅通和排出岩粉。
套管小入孔内的深度应根据钻孔所遇地层的岩石风化完整程度及地下水位来确定。
若钻孔设计较深，生产周期较长，中深孔或深孔800米时，一般都要下2～3层套管，包含一层技术套管。
当孔内出现坍塌、掉块或遇溶洞裂隙时，则将技术套管拨出，
在扩孔到下部3米左右重新下入。
每层套管应下到完整基岩，套管连接部位用接箍焊死，孔口处用水泥或木楔固定并用胶皮密封，防止泥沙、岩粉流入套管间隙，以便终孔后套管顺利起拨。
为防止孔斜，在开钻前必须用水平尺将钻机安装周正、天车、立轴、孔口三点成一直线，绳索取芯钻头底唇面较大，钻进所需的压力较大，且绳索取芯钻杆壁薄，刚性稍差，不同普通∮50mm钻杆，在轴向压力下易弯曲造成孔斜，所以要严格控制钻头压力；另一方面可增加金刚石钻头胎体高度，用外锥型和阶梯型钻头唇面形式选择合理的防斜扩孔器和检查悬挂机构中的悬挂环和座环，保持钻具在孔底的稳定性。
二、钻头和扩孔器配套使用
金刚石钻头按钻头外径和内径分组顺序使用。
先用外径大、内径小的钻头，后用外径小内径大的钻头，且每回次钻头直径之差要小，新钻头必须初磨，即采用正常压力的1/3轻压慢转速200～300r/min钻进约10分钟方可转入正常技术参数钻进。
扩孔器主要作用是修整孔壁、起扶正稳定钻头作用，也应符合钻头的级配，同样按使用钻头一样排队使用。
绳索取芯钻进优越性在于纯钻时间长，辅助时间短，钻头使用寿命高，一般在20～200米，这样金刚石钻头应考虑地层岩性。
含煤岩系可选用粗中粒表镶钻头，岩石可钻性3～6级松软、破碎地层可选用侧喷、底喷和斜底喷钻头；特别坚硬、研磨性强的打滑地层应选用细粒表镶和孕镶钻头，同时要摸索合理选用金刚石胎体硬度与适应岩层的钻头。
三、冲洗液参数及漏失地层的堵漏方法
绳索取芯钻进应根据地层特点、钻孔设计深度来合理选择冲洗液。
一般采用优质低固相泥浆1.04～1.05g/cm3、粘度为21～30s、失水量7～10ml、固相含量3%～4%、PH值8～10，无固相优质泥浆性能为密度1.02～1.03g/cm3粘度为17～22s、失水量7～8ml、 PH值7～8，钻进坍塌掉块不稳定岩层，密度和粘度相应提高，漏失地层对绳索取芯钻进影响很大，无法维持冲洗液循环，起不到冷却钻头排除岩粉，保护孔壁、润滑钻具的作用，从而提不高转速，处理不当还有可能造成孔内事故，我们只能根据冲洗液返回地面情况分为轻微漏失、中等漏失、严重漏失等，根据孔内含水层情况，确定漏失层位，孔内没有稳定水位，说明在非含水层底部漏失；稳定水位与地下水位一致，说明在含水层钻孔底部漏失；孔底发生漏失若漏失层为非含水
层则稳定水位在漏失层之下；若漏失层为含水层，则稳定水位可能在漏失层之上或漏失层之中。
一般常用泥浆、水泥浆、惰性材料直至下套管堵漏。
四、绳索取芯钻具的使用和保养
钻杆拧卸坚持使用丝扣油，严禁用铁锤敲击。
钻杆发生弯曲变形超过0.75毫米/米应进行矫直。
钻杆立根台必须放缓冲材料如木板、橡皮等，禁止螺纹端部与铁器接触。
钻杆搬迁时，螺纹部分应拧上护丝，轻拿轻放，防止损坏钻杆。
在严重漏失地层投放内管总成时应用绞车配合钢丝绳下入，不允许直接将内管总成放入钻杆柱内，以免因撞击损坏钻具和钻头。
被打捞上来装岩芯的内管总成要拧开卡簧座，轻轻敲击内管，倒出岩芯，勿用铁锤敲击。
弹卡张开间距应比弹卡挡头内径大1.5毫米，否则应更换，以免单管钻进，给取芯带来困难。
弹卡部位应经常注油润滑，保持弹卡动作灵活，内管弯曲变形超过0.5毫米/米，应矫直或更换。
局部凹坑影响岩芯进入也应更换。
单动轴承应定期注入黄油，轴承失灵应更换。
弹卡挡头拨叉磨成圆角，不能带动内管总成上部转动应该用挫修平，悬挂环与座环的吻合面磨成圆锥形，应及时更换。
卡簧座的水口深度应保持在4毫米，否则应及时加深，变形时应更换，打捞物或打捞矛头磨损，尾簧变形不能有效捞取内管时，应予更换。
打捞钢丝绳有损伤断股要更换，且要注意添油保养，要特别熟悉和掌握弹卡机构、单动机构、调节机构、悬挂机构、到位报信机构、岩心堵塞报信机构、打捞机构、安全脱卡机构，做好这些工作，对提高绳索取芯钻进效率有明显作用。
(作者单位：湖南省煤田地质局第二勘探队)。