钻探工程基本概念
探矿工程施工
探矿工程施工是一项复杂的工程活动，涉及到地质勘探、工程设计、施工技术、安全管理等多个方面。
本文将从探矿工程施工的基本流程、技术要求、安全管理等方面进行阐述。
一、探矿工程施工的基本流程1. 前期准备：在施工前，需要进行地质勘探，了解矿区的地质条件、矿体分布、矿石品位等信息。
同时，还需要进行工程设计，确定施工方案、施工工艺、施工组织设计等。
2. 施工许可：在施工前，需要向有关部门申请施工许可，取得合法的施工资格。
3. 施工部署：根据施工方案，进行施工部署，包括人员配置、设备选型、材料准备等。
4. 施工实施：按照施工方案和施工工艺，进行施工实施。
主要包括钻探、挖掘、运输、爆破等作业。
5. 工程验收：施工完成后，需要进行工程验收，包括工程质量、工程进度、工程投资等方面。
6. 后期维护：工程验收合格后，需要进行后期维护，确保工程安全、稳定、高效运行。
二、探矿工程施工的技术要求1. 钻探技术：钻探是探矿工程施工的关键环节，需要根据地质条件选择合适的钻探设备和方法。
同时，要保证钻探质量，确保获取准确的地质信息。
2. 挖掘技术：挖掘是探矿工程施工的重要环节，需要根据矿体分布和地形条件，选择合适的挖掘设备和方法。
同时，要保证挖掘质量，确保矿石的品位和产量。
3. 爆破技术：爆破是探矿工程施工的辅助环节，需要根据矿体硬度和地质条件，选择合适的爆破设备和方法。
同时，要保证爆破安全，避免对周围环境和人员造成危害。
4. 运输技术：运输是探矿工程施工的必要环节，需要根据矿石产量和地形条件，选择合适的运输设备和方法。
同时，要保证运输安全，确保矿石及时、高效地运送到目的地。
三、探矿工程施工的安全管理1. 安全管理体系：建立健全安全管理体系，明确安全管理责任，制定安全管理制度和操作规程。
2. 安全培训和教育：对施工人员进行安全培训和教育，提高安全意识，掌握安全操作技能。
3. 安全检查和监控：定期进行安全检查和监控，发现安全隐患及时整改，确保施工安全。
能源行业的油气勘探与生产作业指导书
能源行业的油气勘探与生产作业指导书第1章油气勘探与生产概述 (3)1.1 勘探与生产的基本概念 (3)1.2 油气勘探与生产的技术体系 (4)第2章地质勘探 (4)2.1 地质调查 (4)2.1.1 地质构造分析 (5)2.1.2 地层分析 (5)2.1.3 沉积环境分析 (5)2.1.4 油气显示调查 (5)2.2 地震勘探 (5)2.2.1 数据采集 (5)2.2.2 数据处理 (5)2.2.3 地震解释 (5)2.3 钻井与取样 (5)2.3.1 钻井设计 (5)2.3.2 钻井作业 (5)2.3.3 取样分析 (6)2.3.4 井筒测试 (6)2.3.5 数据综合分析 (6)第3章油气藏评价 (6)3.1 油气藏类型及特征 (6)3.1.1 构造油气藏 (6)3.1.2 岩性油气藏 (6)3.1.3 水动力油气藏 (6)3.2 油气藏评价方法 (7)3.2.1 地质评价 (7)3.2.2 地球物理评价 (7)3.2.3 钻井评价 (7)3.3 油气藏储量计算 (8)3.3.1 地质储量计算 (8)3.3.2 可采储量计算 (8)3.3.3 风险评价 (8)第4章钻井工程 (8)4.1 钻井工程设计 (8)4.1.1 设计原则 (8)4.1.2 设计内容 (8)4.1.3 设计流程 (9)4.2 钻井液与固井 (9)4.2.1 钻井液 (9)4.2.2 固井 (9)4.3 钻井工艺及设备 (9)4.3.2 钻井设备 (10)第5章油气开采技术 (10)5.1 采油（气）方法 (10)5.1.1 针对不同油气藏类型，采用相应的采油（气）方法，主要包括以下几种： (10)5.1.2 根据油气藏开发阶段和动态特征，合理选择和调整采油（气）方法，提高油气藏开发效果。
(10)5.2 采油（气）工艺 (10)5.2.1 采油（气）工艺主要包括以下几个方面： (10)5.2.2 加强采油（气）工艺技术研究，不断提高工艺水平，降低生产成本。
矿区矿产钻探工题库
矿区矿产钻探工题库本题库旨在帮助矿区矿产钻探工们提高知识水平和技能，为他们的工作提供参考和指导。
以下是一些常见的钻探相关问题和答案：1. 钻探是什么？钻探是一种用来获取地下地质信息的地质工作方法。
它利用钻孔来探测地壳深处的岩层、矿床等地质特征。
2. 钻探的目的是什么？钻探的主要目的是获取地下地质信息，包括矿产类型、储量、质量等。
这些信息对于矿区开发和资源评估非常重要。
3. 钻探有哪些主要的分类？钻探可以分为工程钻探和地质钻探两大类。
工程钻探主要用于土木工程、建筑工程等方面。
地质钻探则主要用于地质矿产勘探和地质科学研究。
4. 钻探单位是什么？钻授权位是钻探工作中常用的度量单位，它用来表示岩层或矿床的厚度。
1钻授权位等于1米的岩层厚度。
5. 钻探中常用的钻具有哪些？常用的钻具包括钻头、钻杆和钻壳。
钻头用来切割岩石，钻杆则用来连接钻头和钻机，钻壳则用来保持钻孔的稳定。
6. 钻探中的安全防护措施有哪些？钻探工作涉及到一定的危险性，因此安全防护至关重要。
常见的安全措施包括佩戴安全头盔、护目镜、防护手套等，并遵守相关安全规范。
7. 钻探工作中常见的问题和挑战有哪些？钻探工作中常见的问题包括地层崩塌、钻杆断裂、钻头堵塞等。
挑战包括岩层坚硬、地下水位高等情况，这些都会对钻探工作的进行带来一定的困难。
希望以上内容能够帮助矿区矿产钻探工们更好地了解和应对钻探工作中的问题和挑战。
如需进一步了解，请参考相关专业文献和咨询相关专业人士。
钻探工程基本概念
在钻探过程中，钻杆需要进行定期检查和维护，以确保其正常运转和延长使用寿命。
其他辅助设备
除了钻机、钻头和钻杆之外，钻探工 程还需要其他辅助设备，如泥浆泵、 水泵、绞车、发电机等。
选择合适的辅助设备可以提升钻探效 率和质量，同时也可以降低工程成本 和风险。
这些辅助设备在钻探过程中起到重要 的辅助作用，如输送泥浆、排水、提 升钻具等。
04
钻探工程的操作流程
钻孔设计
钻孔位置选择
根据地质勘查任务和工程要求，选择合适的钻孔 位置，确保能够获取到所需的地质信息。
钻孔深度与直径
根据地质勘查目的和岩土工程要求，确定钻孔的 深度和直径，以满足工程需求。
钻孔角度与方向
根据地质构造、地下水流向等因素，设计钻孔的 角度和方向，以获取更准确的地质信息。
根据钻孔的用途，钻探工程可分 为地质钻探、水文地质钻探、工 程地质钻探、矿产资源钻探等。
根据钻孔的深度，钻探工程可分 为浅孔钻探、中深孔钻探、深孔
钻探等。
根据钻孔的直径，钻探工程可分 为小口径钻探、中口径钻探、大
口径钻探等。
钻探工程的应用领域
地质勘查
水文地质调查
通过钻探工程获取地下岩土样品，进行地 质构造、矿产资源分布等研究，为资源开 发、环境保护等提供基础资料。
钻探工程基本概念
• 钻探工程概述 • 钻探工程的基本原理 • 钻探工程的主要设备 • 钻探工程的操作流程 • 钻探工程的安全与环保 • 钻探工程的未来发展与挑战
01
钻探工程概述
定义与特点
定义
钻探工程是指通过钻探设备在地 下钻孔，获取岩土样本、地下水 、油气等资源的工程技术。
特点
钻探工程具有高精度、高效率、 高风险等特点，需要综合考虑地 质条件、钻探目的、钻探深度、 钻孔口径等因素。
地质勘查工程施工
地质勘查工程施工是指在地质勘查工作中，为了获取地质体信息，采取各种工程技术手段对地质体进行探测、研究的工作。
地质勘查工程施工是地质勘查工作的重要环节，对于地质勘查成果的可靠性和准确性具有重要意义。
本文将简要介绍地质勘查工程施工的基本内容、方法及其在地质勘查中的应用。
一、地质勘查工程施工的基本内容1. 区域地质调查区域地质调查是地质勘查工程施工的基础工作，其主要目的是了解调查区域内的地质条件、地质构造、地层分布、岩浆活动、变质作用、地震活动等情况，为后续地质勘查工作提供基础资料。
2. 物探物探是一种利用各种物理场和方法对地下地质体进行探测的技术。
物探方法包括地震勘探、电法勘探、磁法勘探、重力勘探等，通过物探可以获取地下地质体的物理性质，为地质勘查提供重要依据。
3. 钻探钻探是地质勘查工程施工的主要手段之一，通过钻探可以获取地层岩石的实物样品，进行岩石学、矿物学、地球化学等分析测试，从而了解地层的岩性、厚度、构造等信息。
4. 槽探槽探是一种在地面或坑道内进行的地质勘查工程施工方法，主要用于揭露地质体的露头、断层、岩脉等地质现象，为地质勘查提供直观的地质资料。
二、地质勘查工程施工方法的应用1. 地震勘探地震勘探是利用地震波在地下传播的原理，通过地震仪器记录地震波的传播速度、振幅、相位等参数，从而推断地下地质体的构造、岩性等信息。
地震勘探在油气田勘探、地壳构造研究等领域具有广泛应用。
2. 钻探钻探在地质勘查中具有重要作用，通过钻探可以获取地层岩石样品，进行实验室分析测试，从而确定地层的岩性、厚度、构造等信息。
钻探在油气勘探、矿产资源勘查、水文地质调查等领域具有重要应用价值。
3. 槽探槽探主要用于揭露地质体的露头、断层、岩脉等地质现象，为地质勘查提供直观的地质资料。
槽探在基础地质研究、城市地质调查、地质灾害防治等领域具有广泛应用。
总之，地质勘查工程施工是地质勘查工作的重要环节，包括区域地质调查、物探、钻探、槽探等多种方法。
钻探工程基本概念
02
封孔及封孔质量
不同地质条件下的封孔要求
封孔及封孔质量
矿层不厚或矿层与矿层、矿层与含水层较近时，可一并封闭； 需要进行地下水动态观测或对农田灌溉有利的钻孔，可暂不封闭。但对矿床充水有严重影响的钻孔，必须封闭； 孔壁严重坍塌或孔内有遗留物堵塞，无法处理时，可以只封上述部位以上的孔段。 封孔后必须在孔口中心处设立水泥标志桩(用水泥固定)。机长将《钻孔封孔设计和封孔记录表》送交地质、探矿部门存档。 根据需要，经地质与探矿部门共同研究，可选择少量钻孔进行封孔质量检查。
孔深经修正后即为达到指标要求。
孔深误差的测量与校正
01
要在现场用钢笔及时填写，要真实准确；
02
交接班班长和机长要亲笔签字,不得代签；
03
要整洁，终孔后装订成册。
原始班报表
要有封孔通知书和封孔设计书；
1
水泥封孔要用325号以上未过期的水泥，水灰比要符合设计要求；
2
每封完一层要在封孔段顶部位置取水泥浆样证实；
在地下水自流钻孔中，可根据水文地质的要求接高孔口管或安装水压表测量水头高度和涌水量。
钻进过程中遇到涌水、漏水、涌砂、掉块、坍塌、缩径、逸气、裂隙、溶洞及钻具掉落等异常现象时，应及时记录其深度。
孔内发现热水，应测量孔口水温及井温。
简易水文观测
每钻进100米、进出矿层时(矿层厚度小于5米时，只测量一次)。绳索取心钻进时因提钻长度不等，可参照上述要求及时进行测量； 经地质编录人员确认的重要构造位置及划分地质时代的层位； 下套管前和终孔后。
道路确定。井位确定后，对沿途路线、高压电线、通讯等沿线线路和桥涵做现场调研，做出是否能保证拉运设备的车辆安全通过的结论，如有电线低、桥涵负荷不了的情况，现场确定升线改路等可行性方案。用车辆里程表测定各段的里程，绘制路线图做出里程标识和拐弯标识。
钻井工程设计概述
钻井工程设计概述钻井工程是石油和天然气勘探开发的重要技术之一，是将钻头钻入地面或水下，通过钻井设备和工具取得油气资源的过程。
钻井工程设计是完成钻井工程全过程的重要组成部分，它涉及到诸多方面如地质、钻井设备、钻井液、钻头及井筒设计等等。
本文将叙述一些钻井工程设计的基本概念，旨在帮助读者深入了解钻井工程设计的相关知识。
一、地质概述一般来说，钻井工程设计前先需要进行地质勘探和地质勘探资料的分析工作，这是钻井成功的基础。
地质分析中，需要考虑沉积岩层、构造体系、地下水等因素。
此外还需了解地下含油气层的厚度、产能、气体性质等信息，这些在决策井位、井眼设计和井筒施工方案制定等阶段起到了指导作用。
二、钻井设备钻井设备的主要作用是钻探井眼。
它包括钻机、井口设备、钻柱等。
其中，钻机是采用电机或柴油机驱动的设备，位于钻井井口，可以作为吊装平台和功率源。
井口设备包括油井防喷器、接头、环形防喷器等，钻柱主要由套管和钻杆等组成，套管主要起到支撑井眼的作用。
三、钻井液钻井液是一种重要的钻井技术，它主要提供冷却、润滑和悬浮功能，同时还可以起到减小井眼钻头磨损，维护井壁稳定等作用。
在钻井液的选择上，需要考虑到地质条件、井眼尺寸类型、井深和底部温度等因素。
四、钻头钻头是绕钻柱旋转的部件，使用时需要抵抗地层强度、内部熔点和磨损等作用。
根据地质条件不同，可以选择不同类型的钻头，例如三角钻头、切削钻头等。
钻头的选择也需要考虑到钻井液的稠度、地质条件和井眼类型。
五、井筒设计井筒设计包括钻井井眼的大小及形状，这直接影响到钻井成本和采收效益。
根据钻井液的流量和泵天数，可以计算井眼直径，同时也可以根据所处的地层类型、质地和纵向包压等进行设计。
此外，钻井井筒的尺寸还需要根据地下水位和自然灾害等特征进行选定。
综上所述，钻井工程设计是钻井工程中非常重要的环节，包括地质勘探、钻井设备、钻井液、钻头、井筒设计等一系列方面。
高效、合理、安全的钻井工程设计能够保障钻井生产的稳定性和可靠性，为油气产业的发展提供有力的技术支持。
地质探矿钻探工程施工标准
地质探矿钻探工程施工标准一、前言地质探矿钻探工程是矿产资源勘查和开发的重要环节，是获取地下实物信息、验证地质理论、指导矿产资源开发的关键技术手段。
为了保证地质探矿钻探工程的质量和效果，提高施工安全性和效率，制定一套完善的地质探矿钻探工程施工标准至关重要。
二、地质探矿钻探工程施工基本要求1. 施工前，应充分收集和分析地质、地球物理、地球化学等资料，确保钻探设计合理、科学。
2. 钻探设备应符合国家相关标准，具备良好的性能和可靠性，并根据工程需要进行合理配置。
3. 钻探队伍应具备相应的专业技术水平和施工经验，施工人员应经过专业培训并取得相应资格。
4. 施工过程中，应严格遵守国家和行业的安全生产法律法规，确保施工安全。
5. 施工过程中，应注重环境保护，减少对生态环境的影响，确保绿色施工。
三、地质探矿钻探工程施工技术标准1. 钻孔定位应准确，钻孔方向应符合设计要求，孔位误差应控制在±50mm以内。
2. 钻孔深度应符合设计要求，终孔深度允许误差应符合表1的规定。
3. 钻孔弯曲度应符合表2的规定，钻孔弯曲度测量应每50m或根据地质条件适当加密。
4. 钻孔径向位移应符合表3的规定，钻孔径向位移测量应每50m或根据地质条件适当加密。
5. 钻孔方位角和倾角应符合设计要求，方位角和倾角测量应每50m或根据地质条件适当加密。
6. 钻孔冲洗液性能应符合设计要求，确保钻孔冲洗效果良好，降低钻孔事故率。
7. 钻孔施工过程中，应做好钻孔记录，及时掌握钻孔状况，为工程分析和评价提供依据。
四、地质探矿钻探工程质量控制与验收1. 施工过程中，应定期对钻探设备、钻具进行检查和维护，确保设备、钻具处于良好状态。
2. 施工过程中，应定期对钻孔进行测量和检查，及时发现和处理问题，确保钻孔质量。
3. 工程验收时，应提交完整的钻孔施工资料，包括钻孔定位、深度、弯曲度、径向位移、方位角、倾角等数据，以及钻孔冲洗液性能记录等。
4. 工程验收时，应对钻孔进行实地检查，验证钻孔质量是否符合设计要求。
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按循环介质分
泡沫钻进
无固相泥浆
充气泥浆钻进 低固相泥浆
泥浆钻进 油基泥浆 水基泥浆 加重泥浆 淡水泥浆
盐水泥浆
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5
钻探技术方法分类3
按循环方式分 正循环
泵吸反循环 射流反循环 气举反循环 CSR反循环
反循环
设备：专业化？多样性？多功能？
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CCSD PP-1孔斜情况
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CCSD PP-2孔斜情况
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简易水文观测
1.在以清水为冲洗液的钻孔中，每班至少观测水位 1 ～ 2 回次。每观测回次中，提钻后、下钻前各测量 一次水位，间隔时间应大于5分钟。以泥浆为冲洗液 的钻孔中，一般可不进行水位测量。 2. 钻进过程中遇到涌水、漏水、涌砂、掉块、 坍塌、缩径、逸气、裂隙、溶洞及钻具掉落等异常 现象时，应及时记录其深度。 3. 在地下水自流钻孔中，可根据水文地质的要 求接高孔口管或安装水压表测量水头高度和涌水量 。 4.孔内发现热水，应测量孔口水温及井温。
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Boart Longyear - UDR1000 with Western Air compressor pack
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Rowe Enterprises - UDR1000 with optional walkway and platform diamond drilling North Queensland
钻探技术方法分类 1
冲击钻进 古时：竹篾、绳索 现代：钢绳、气动液动冲击器 钢粒钻进 回转钻进
按钻进方式分
合金钻进
牙轮钻进 金刚石钻进
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3
古代卓筒井钻 探设备示意图
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现代冲击钻机
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钻探技术方法分类 2空来自钻进封孔及封孔质量2.不同地质条件下的封孔要求 (1) 见易溶、易蚀、易流散、易被破坏的工业矿 层(如油、气、卤水、矿化水、可溶盐、硫铁矿、自 然硫等)、含水层、含水构造的钻孔均须在顶、底板 上下各五米范围的隔水层处，用325号以上的普通硅 酸盐水泥或抗硫酸盐水泥封闭； (2) 见除了上述之外的其他固体矿层，但未见含 水层和含水构造并且孔位低于侵蚀基准面的钻孔， 可用325号以上的水泥或其他隔水材料封闭钻孔最上 部隔水层与透水层交界处；
钻场布置基本原则
(1) 设备相互间的距离，在利于工作，利于
安全的情况下力求紧凑；
(2) 所用工具布置恰当，使用时既感到方便
又可节省工作时间；
(3) 应该适当考虑到改善工作条件和环境卫
生。
设备布置原则
主要设备的布置和传动方式有两种： 联合传动和分别传动。这两种传动方式的采用 主要考虑两条： (1) 动力机的类型。柴油机多采用联合传 动，电动机采用分别传动。
钻孔弯曲与测量间距
1 、垂直孔允许顶角每 100M 弯曲2 度，斜孔每 100M 弯 曲3度，按孔深累计计算； 2、方位角偏差，在设计时与地质商定，一般不超过 勘探网1/3-1/4; 3、测量间距，实测顶角小于5度时，每钻进50M测一 次顶角和方位； 4、磁性矿区要用防磁测斜方法； 5、终孔测斜地质编录员应在现场监测。
一、钻场的确定和布置
钻探场地用以安装钻塔、钻探设备、泥浆循 环系统、管子架等等。
场地大小取决于钻孔的设计孔深。设计深度 愈深，所需钻塔高度就愈高，各种设备的外部尺寸 愈大，循环系统及管子架等占的面积也愈大。同时， 需要配有泥浆及水的储备池。
场地的长轴方向决定于钻孔的倾角及方位角。 钻垂直孔时，无须定向，应考虑力求挖方及填方的 工作量最少；而且工作方便、安全。
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3、按结构特征分类 回转式钻机按照回转器的类 型划分为： （1）立轴式钻机 （2）转盘式钻机 （3）移动回转式钻机（动力头式）
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早期钻探设备集锦
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封孔及封孔质量
(3) 矿层不厚或矿层与矿层、矿层与含水层较近时，可一并 封闭； (4)需要进行地下水动态观测或对农田灌溉有利的钻孔， 可暂不封闭。但对矿床充水有严重影响的钻孔，必须封闭； (5)孔壁严重坍塌或孔内有遗留物堵塞，无法处理时，可 以只封上述部位以上的孔段。 3.封孔后必须在孔口中心处设立水泥标志桩(用水泥固定)。 机长将《钻孔封孔设计和封孔记录表》送交地质、探矿部门 存档。 4. 根据需要，经地质与探矿部门共同研究，可选择少量钻 孔进行封孔质量检查。
钻孔结构设计 及钻前工程
钻孔结构设计
钻孔结构设计是与钻进有关的，所有
工程计算的基础。钻孔结构是指钻孔由开孔 至终孔，钻孔剖面中各孔段的深度和口径的 变化情况。一般来说，换径次数越多、钻孔 结构越复杂；换径次数越少，钻孔结构越简 单。在可能情况下，应使钻孔结构尽量简单。
一、钻孔结构设计的依据
1．钻孔的用途和目的； 2．该地层的地质结构、岩石物理力学性质； 3．钻孔的设计深度和钻孔的方位方向、顶角 方向； 4．必需的终孔直径； 5．钻进方法、钻探设备参数。
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动力站和操作台
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动力头
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水龙头
方钻杆上球阀
方钻杆下球阀
方钻杆旋塞工作原理
• 通过专用扳手旋转球心 轴，实现开关旋塞的目 的。
钻杆回压凡尔
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一、HYDRACORE 4000
钻机动力 200马力 钻进深度 m： BQ 1524 NQ 1067 HQ 457 PQ 457
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主机运输状态
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动力站运输状态
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当地历史上钻孔孔斜的情况
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钻 前 工 程
钻前工程工作包括：钻场布置、修筑 地盘和地基、安装基台本、安装钻探设备、 布置冲洗液循环系统、验收、开孔等。
孔深误差的测量与校正
1.在下列部位必须校正孔深 (1) 每钻进 100 米、进出矿层时 ( 矿层厚度小于 5 米时，只测量一次)。绳索取心钻进时因提钻长度不 等，可参照上述要求及时进行测量； (2)经地质编录人员确认的重要构造位置及划分 地质时代的层位； (3)下套管前和终孔后。 2. 孔深误差率小于千分之一时不修正报表；孔深误 差率大于千分之一时要修正报表， 孔深经修正后即为达到指标要求。
(2) 钻孔的深度。钻浅孔所需功率小，可 采用联合传动，而钻深孔时为了提高 动力利用系数，则采用分别传动。
二、修筑地盘、地基
钻机 类型
XB1000A XU-600 XY-4 XY-5 地 盘 总面积 (m2) 154 143 154 154 面 积 长宽(m) 1411 1311 1411 1411
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CS1500
CS1000
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中国地质大学工程学院 张晓西
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2014-6-11
中国地质大学工程学院 张晓西
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KP3500型全液压钻孔机
2014-6-11
KTY-2500钻机
钻机 类型
SPJ-300 JU-1000 XY-2
地 盘 总面积 (m2) 140 154 154
面 积 长宽 (m) 1410 1411 1411
浅槽地基
卧枕地基
钻前工程的重要性
实地踏勘、测量、确定井位是钻井行业的基 础工作，是否合理，采集的数据、资料是否齐全准 确，如部队战前侦察敌情同等重要，关系到洽谈合 同、前期准备、领导决策，是关系到整个工程项目 的成败、盈亏的先决条件。因此，特做以下十个方 面的要求，望承担该项工作的部门、人员严格执行， 认真对待。扩大采集项目数据资料范围，满足下步 工作需要。