岩心钻探工艺
岩心钻探施工工艺方面新技术 的应用思路

258YAN JIUJIAN SHE岩心钻探施工工艺方面新技术的应用思路Yan xin zuan tan shi gong gong yi fang mian xin ji shu de ying yong si lu 曾小平岩心钻探施工工艺是当前地质勘探中最为常用的手段之一,该工艺的应用确实发挥着不可或缺的价值,在很多地质环境下具备较强适应效果。
但是在岩心钻探施工工艺的具体应用中依然存在着一些明显难题,需要借助于新技术予以创新优化,下面就首先简要介绍了岩心钻探施工工艺的应用状况,然后又探讨了相关新技术的发展思路,以供参考。
随着现阶段我国地质勘探工作的不断发展,虽然各类技术手段越来越先进,但是因为其面临的地质勘探要求同样也越来越高,如此也就更加需要注重施工工艺方面的创新研究,以求适应于各类环境和地质条件。
岩心钻探施工工艺作为当前比较重要的一类技术手段,确实在很多地质勘探工作中表现出了积极应用效果,但是同样也存在着一些难以适应的问题,容易导致最终地质勘探准确度受到影响。
基于此,针对岩心钻探施工工艺新技术予以充分研究,力求提升岩心钻探水平,具备较高实践价值。
一、岩心钻探施工工艺岩心钻探施工工艺在现阶段地质勘探中比较常见,随着当前我国地质勘探需求的不断增多,相应岩心钻探施工工艺的运用同样也面临着较大压力,不仅仅是工作的急剧增多,同时还伴随着技术水平要求的提升。
对于一些地质条件相对恶劣的区域,如果仅仅依托传统岩心钻探施工工艺,则不仅仅会产生较高的施工成本,还容易带来较为明显的地质勘探结果的偏差,甚至在操作执行过程中出现较多的难题无法应对和处理,需要予以及时创新解决。
当然,目前我国岩心钻探施工工艺水平确实越来越高,可供选用的手段和方法同样也呈现出多样化趋势,比如从钻进方式上来看,不仅仅有传统的金刚石钻进和硬质合金钻进手段,还可以借助于牙轮钻头或者是矛式硬合金钻进进行处理,相对处理效果更佳。
此外,在具体岩心钻探处理过程中,同样也可以借助于必要的套管封隔手段予以优化,保障钻进更为有序协调。
岩心钻探工艺

岩心钻探工艺
唇面状态与钻速
唇面状态
唇面状态
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钻速
钻速
钻压过小
0 时间
钻压适中
时间
钻压对钻速、钻头唇面状态的影响
岩心钻探工艺
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岩心钻探工艺
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岩心钻探工艺
过度磨损 • 钻速过快(切入量大) • 钻压过大或转速过低 • 冲洗液流量过小 • 钻头胎体太软
Reference SPE paper 28908.
• Eliminating or reducing fishing operations costing from 10 to 50,000 USD per day
• Improving drilling efficiency: more footage per bit, less trips in and out.
3、提钻回灌(最好养成习惯)
4、提下钻过程中的阻力变化
5、操作要平稳(提下钻速度、钻杆的摆放等) 6、丝扣油、护丝接头、拧卸操作(浮动、自由钳、 上扣扭矩) 7、检查钻杆(丝扣、裂纹、弯曲、磨损、密封)
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岩心钻探工艺
取心操作
1、卡簧取心—卡簧尺寸(每次仔细测量、用上回 次岩心试验),卡簧自由内径应比钻头内径小0.3~ 0.5mm(岩心、煤炭规程) 2、采用立轴或动力头实现“提—卡—扭”,严禁 取心钻具的内管受力 3、绳索取心—钻具组装与调试(单动性、卡簧座 间隙、报信机构等)、投放到位、提升速度与阻力 (0.5m/s~2m/s)、钻杆内壁结垢、干孔投放等
Ø N1 +N2基本上都消耗在钻柱-井眼部分,对钻柱 和井壁构成危险
地质岩心钻探工作方法

地质岩心钻探工作方法
首先是钻探工具的选择,地质岩心钻探常用的钻具有旋转式和往复式
两种。
旋转式钻具是一种利用机械转动力产生冲击力进行钻探的方法。
它
由钻铤、套管、岩心钻头、钻杆等部分组成。
往复式钻具是利用上下往复
运动的钻探工具。
它由钻杆、钢丝绳、岩心钻头等部分组成。
其次是钻井作业的流程。
首先,根据地质调查和研究目的,确定钻井
位置。
然后进行场地准备工作,包括清理、平整地面、搭建井口设施等。
接下来进行井眼钻进工作,通过旋转或往复运动使钻具向地下钻进,逐渐
增大井眼直径。
同时,根据钻进的深度和岩层情况,及时记录钻进工况,
包括钻进速度、钻井液循环泥浆的性质、岩屑等。
地层特别是水层的钻进
要特别注意,以防止钻孔塌陷和涌水事故的发生。
最后是岩心采样。
一般每隔一定深度,就会进行岩心采样,以获取岩
层的样本。
岩心采样主要有岩心管法、钻进法和切碎法三种。
岩心管法是将岩心钻头上的岩石杂质从中间到两侧间隙中冲出,然后
将岩屑挤入岩心管中。
钻进法是通过岩心钻进的方式,将岩心从钻孔中取出,如螺旋岩心钻进法、管心取样法等。
切碎法是采用切割、破碎的方式
获取岩心样本。
以上三种方法根据不同地质情况和调查需求进行选择。
岩心样本的采集应注意,每段岩心样品要保存清晰的标记,包括井名、井深、岩心段编号、采样日期等信息,以便后续的地质分析和研究。
岩心钻机工作原理

岩心钻机工作原理引言:岩心钻机是一种用于地质勘探和矿产资源开发的重要设备。
它能够获取地下岩石的岩心样本,并通过分析这些样本来了解地质构造、岩石性质和矿产资源的分布情况。
本文将介绍岩心钻机的工作原理,包括岩心钻探过程、钻具和钻井液的作用,以及岩心样本的处理和分析。
一、岩心钻探过程岩心钻探是通过旋转钻杆和钻头,将钻头推入地下岩石中,然后将岩心样本带回地面的过程。
具体步骤如下:1. 钻井井口准备:在选定的钻井地点,首先需要进行井口准备工作。
这包括清理井口周围的杂物,安装钻井设备和固定钻杆。
2. 钻井液的注入:钻井液是岩心钻机中的重要组成部分。
它通过钻杆注入到钻孔中,起到冷却钻头、清洁钻孔和稳定井壁的作用。
3. 钻探开始:钻杆和钻头被旋转并推入地下岩石中。
钻头的旋转和推力使其能够穿过地下岩石层。
4. 岩心样本的获取:当钻头穿过岩石层时,岩心样本会进入钻头内部的岩心管中。
岩心管是一个中空的管道,可以保持岩心样本的完整性。
5. 钻杆的提升:当岩心样本被获取后,钻杆会被提升,将岩心样本带回地面。
在提升的过程中,需要注意保持岩心样本的完整性,以便后续的分析和研究。
二、钻具和钻井液的作用在岩心钻机中,钻具和钻井液起着关键的作用。
1. 钻具:钻具包括钻杆、钻头和岩心管等。
钻杆是连接钻头和钻机的部分,它能够传递旋转力和推力给钻头。
钻头是用于穿透地下岩石的工具,它通常由硬质合金制成,以提高耐磨性和穿透能力。
岩心管是用于收集岩心样本的管道,它能够保持岩心样本的完整性。
2. 钻井液:钻井液是通过钻杆注入到钻孔中的液体。
它具有以下几个作用:首先,钻井液能够冷却钻头,降低钻头的温度,延长其使用寿命;其次,钻井液能够清洁钻孔,将岩屑和泥浆带回地面;最后,钻井液能够稳定井壁,防止井壁塌陷。
三、岩心样本的处理和分析岩心样本是岩心钻机获取的地下岩石样本,它们需要进行处理和分析,以获取有关地质构造和矿产资源的信息。
1. 岩心样本的处理:岩心样本在地面上需要进行处理,包括清洗、编号和测量等。
岩芯钻探的概念

岩芯钻探的概念岩芯钻探是一种常用的地质勘察和矿产勘探方法,主要用于取得地下岩石的样品。
岩芯钻探通过旋转钻头在地下进行钻探,并取得岩芯(岩石心),可以对岩石的性质、结构、成分、孔隙度、透水性等进行详细的研究和分析,对地下工程建设、矿产资源勘探以及自然灾害预防等方面具有重要的作用。
1. 岩芯钻探的原理岩芯钻探利用了钻头对岩石的破碎和磨损作用,以及钻井液的冲洗和冷却作用,取得岩芯样品。
钻井液是岩芯钻探中不可或缺的部分,它通过钻杆进入钻孔,并从钻孔底部流回地面,将钻孔清理干净,同时可以冷却钻头,防止钻头过热损坏。
2. 岩芯钻探的步骤(1)钻井前的准备阶段:在选择钻探点之前要进行地质勘察,确认取芯点的深度,确定钻探方向和用途。
(2)钻孔阶段:岩芯钻探通常采用钻杆旋转和下压对岩石进行钻探,钻孔的深度可以根据需要来确定。
在钻井过程中,通过不断加长钻杆与连续注入钻井液来保持钻孔的稳定和深度。
钻孔完毕后,通过取出钻头或者回转钻杆进行岩芯的采样。
(3)样品处理阶段:将钻获得的岩芯样品进行处理,包括标记、切割、测量、定向等处理。
岩芯还需要进行室内试验,包括岩芯的物理性质、化学成分、岩石组成等的分析。
3. 岩芯钻探的应用岩芯钻探在大规模的地质调查、矿产勘探、水文地质勘探、工程建设等领域都得到广泛的应用。
(1)地质调查:对于岩石的性质、组成、结构、构造和形态等,可以通过岩芯钻探实现详细的研究和分析,构建和完善地质数据和地质图。
(2)矿产勘探:在矿产勘探中,可以通过岩芯钻探来探明矿石的性质、分布等信息,为矿产的开采提供重要的参考。
此外,也可以进行一些物理性质测试,如磁强测试,从而帮助确定矿体的范围和赋存方式等。
(3)水文地质勘探:对于水文地质勘探,岩芯钻探可以用来研究岩石的透水性质和储水性能,为水资源勘探和利用提供重要参考。
(4)工程建设:在工程建设中,岩芯钻探可以用于工程施工路线的勘探和设计,以及地下工程的预测和评估。
综上所述,岩芯钻探是一种非常重要的地质调查和矿产勘探技术,为人们了解地下岩层的性质提供了重要的手段。
浅议岩心钻探工程中的绳索取心工艺

4 k 因此 , 4 W, 选用 4 W 的电动机不算超标 。使用 如此 改造的钻机 , 5k 采 知 q7 mm 左右 的孔径泵量 在 4 ~ 0 / i b5 0 6 Lm n即可,可见吉林产 的 B 一 WJ 用 7 m m绳索钻杆 、 l 绳索取心工艺 、 7 mm孔径 , d7 P 最深孑 钻进 10 m。 L 00 15型泵就足够用 了 , 2 我队大多采用衡 阳产的 B 2 0型泵 , W一 5 而且泵量 XY 5型钻机的技术规格参数所示钻探能力为: q5 an钻杆 ,L 使用偏高 , 般在 l Lmn 或 1 0/ n两 个档位上 , 一 用 b0l i 孑 一 o /i 2 Imi 现场施工 为了避 径  ̄5 m b 6 m钻进深度为 10 i 我队 20 5 0 r; 1 0 5年首 次使用 X 一 Y 5型钻 机 , 采 免烧钻的保 守想法 当然是尽量采取较大的泵量 。 大泵量对 于孔底实际钻 用 q 1 m绳索 钻杆 、 b m 7 绳索 取心工艺 、 7m 孔径 , q 7m b 最深孔钻 进 8 6 , 压 的掌握有较大 的影响。 3m 根据 实际使用情况采用该设备 和工艺可 以钻进 1 o ~ 2 0 10 m的钻孔 。 l 3 钻具级配选择
科技 论 坛
21 0 0年第 7期
民 科 营 技
浅议岩心钻探工程 中的绳索取心工艺
唐创瑞 ( 江西 煤 田地 质局 二二 六地 质 队 , 西 萍 乡 3 70 ) 江 3 0 0
摘 要: 近年来 , 绳索取 心技 术不断改进 , 其相对于常规钻进 工艺的优越性愈加凸显 出来, 以在行 业 中广泛应用。主要对钻探设备、 得 钻具选择 及 应 用 中发 现 的 问题 进 行探 讨 。 关键词 : 工程 ; 钻探 钻探设备 ; 索取心 ; 绳 钻进参数
第三讲 岩心钻探工艺

第三讲岩心钻探工艺第一部分:钻进基本知识一、钻孔结构1、定义:指由开孔至终孔,孔身口径及长度的变化。
亦即钻孔的技术剖面。
2、内容:包括钻孔口径、换径次数、下套管层数、管径、长度及换径深度、套管底部止水封固方法等。
3、要求:在保证钻孔质量和安全的前提下,尽可能采用优质泥浆、水泥浆或化学浆液护壁堵漏,力争少换径,少下或不下套管,最大限度地简化钻孔结构。
4、下套管的目的:隔离复杂地层。
5、在下列情况下,往往需要换径和下入套管:①钻进松散的砂砾石层、流砂层,受地下水影响泥浆护孔无效时。
②穿过较厚的节理裂隙发育的破碎带,坍塌掉块严重,采用泥浆或其它护孔方法无效时。
③钻孔遇到含水构造与大裂隙贯通,严重漏水,用其它方法止水无效时。
④钻孔达到一定深度后,为了适应设备负荷的能力可换径钻进。
6、钻孔结构的选择因素岩石性质、水文地质条件、终孔口径、钻孔深度、钻进方法、钻孔用途、护孔措施、施工设备等。
7、钻具级配:钻杆直径与钻孔直径(钻头直径)的配合关系。
它反映了孔壁间隙的大小,对钻杆的工作状态、冲洗液的流动、钻具回转阻力的大小都有重要影响。
二、钻进基本知识1、钻进方法:向地下钻孔时,破碎孔底岩石的方法和技术措施的总称。
2、钻探工艺:如何利用一定的设备和工具来破碎岩石(土层),在地层中造成一个有一定直径和深度的圆滑规则的钻孔,并采取一定的技术措施以保证钻进工作顺利进行的全部工作。
3、钻进方法分类①根据破碎岩石的外力和方式不同,分为回转钻进、冲击钻进和冲击回转钻进等;②根据碎岩工具(磨料的材质)不同,分为硬质合金钻进、钢粒钻进、金刚石钻进等;③根据冲洗循环方式不同,分为正循环、反循环和孔底局部反循环钻进。
④根据是否取心分为取心钻进和全面钻进。
4、如何选择钻进方法:主要根据岩石的物理机械性质选择钻进方法。
①软的和部分中硬岩层,选用硬质合金钻进;②部分中硬至硬的岩层,选用针状合金、金刚石复合片或钢粒钻进;③中硬至坚硬岩层,选用金刚石、钢粒或潜孔锤钻进。
钻探工艺技术 第六章 岩(矿)心采取

第二节 影响岩(矿)心采取质量的因 素
• 回次时间和回次长度对岩(矿)心的破坏都有影响。 一般来说,回次时间越长,回次进尺越多,则岩 (矿)心被破坏、磨损、分选和污染的机会也就越 多,相应会降低岩(矿)心的采取率、完整度和纯 洁性,增加选择性磨损,尤其是硬、脆、碎地层, 影响更大。 • 总之,不同的钻进技术参数对岩(矿)心采取质量 有很大的影响。因此,对钻进技术参数选择,既 要考虑提高钻进速度的要求也要考虑取心的需要。
第二节 影响岩(矿)心采取质量的因 素
• 冲洗液量过大,流速增加,冲刷力也大,会加剧 岩(矿)心被冲毁和磨耗的破坏作用。循环方式的 不合理,也会造成岩(矿)心被冲刷破坏和重复磨 损。 • 冲洗液中的某些成分对有的矿种岩(矿)心有污染 作用。采用清水和普通泥浆钻进盐类矿床时,矿 心会受到淋滤与溶蚀。 • 钢粒钻进,投砂量过多,钢粒直径过大,易扩大 孔径和磨细岩(矿)心,加大钻具振动幅度,加剧 岩(矿)心的破坏。
第六章 岩(矿)心采取
第一节 对岩(矿)心采取质量的基本要求 第二节 影响岩(矿)心采取质量的因素 第三节 采取岩(矿)心的一般方法 第四节 双层岩心管取心 第五节 绳索取心
第一节 对岩(矿)心采取质量的基本 要求
一、岩(矿)心在地质勘探中的意义
•
采取岩(矿)心是岩心钻探的主要目的,是检验钻孔质量 的一项重要指标。通过对岩(矿)心的观察、鉴定、化验 和分析,可以了解矿体的埋藏深度、厚度、产状、分 布规律、矿物组成、矿石品位、化学成分、矿物与岩 石的结构构造,矿石的选冶性能和水文地质特性等。 由此可见,岩(矿)心采取数量的多少,品质的好坏,直 接影响判断地质构造,评价矿产资源,提交矿产储量 和矿山开采设计的准确性和可靠性。因此,在钻探施 工中,不仅要求提高钻进效率,而且要求重视采心质 量,力求准确地从钻孔中采取能够全面代表相应孔段 岩(矿)层的岩(矿)心,在数量上要有足够的体积,在质 量上能够保持原生结构和含矿品位。即保证取上的岩 (矿)心具有最大的代表性。
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岩心钻探工艺一、前言钻探工程是获得地下蕴藏的真实地质资料(如岩、矿、地温、地下水等)和直接信息的一种技术。
通过钻探可对所取得的地质和矿产资源参数作出最终可靠的评价。
探矿工程包括钻探工程、坑探工程、矿产管理、安全技术等多方面的技术,其中以钻探工程的工作量为最大,作业范围也很广。
钻探工程包括钻进工艺和钻探设备两方面。
两者之中,以钻进工艺为主,钻探设备是实现钻进工艺要求的专业机械设备,它对钻进工艺具有重要的保证作用。
新中国成立后,百业待兴,党和政府十分重视地质勘探工作,1952年成立了地矿部,建立了探矿科研和设计机构,开展了钻探科学技术的研究和新设备的研制,建立了探矿机械厂和地质仪器厂,创建了地质院校,举办了专门训练班,培养了大批的钻探技术人才,成立了专业的地质队伍,钻探技术有了飞速的发展,技术水平不断提高。
钻探工作者不断努力辛勤劳动取得了卓越的成就,1956年3 月3 日至6 月22 日,我国第一口定向双筒井钻成;1963年人造金刚石研制成功,并用于制造金刚石钻头,开启了中国人造金刚石钻进的篇章;1974年6月,我国第一条钻井船——“勘探一号”,在黄海试钻成功,谱写了海上油气钻探的新篇章;1978 年我国第一条坐地式钻井船——“胜利一号”开始作业。
矿山勘探成果显著,有六十多种矿产取得了可供工业设计使用的储量。
先后建立了石油、煤炭、钢铁、有色金属、化工产品等大型矿产基地,形成了能源与原材料矿产品的强大供应系统,推动着我国工农业生产、国防科技、国民经济等蓬勃发展,国家日益强盛,人民生活水平不断提高,中国从此摘掉了一穷二白的贫穷帽子。
改革开放以来,由计划经济转向市场经济,钻探工作的服务领域发生了巨大变化,钻探技术迅速向水利、建筑基础工程、地质灾害防治、环境调查保护等诸多领域拓展。
钻探技术已经紧紧融入了我们的生活:建造高楼大厦需要钻探技术提供地层的承载力、边坡治理需要钻探技术锚固、桥基、坝址、水库、路基建设需要钻探技术提供支撑,地灾评估需要钻探技术提供依据,石油、天然气、矿产的勘探及开采需要钻探技术提供资料,开发地下热水、热能、坑道掘进指示孔、探气孔、深水孔、通风孔、投料孔、灌浆孔、避难孔以及建筑安装管线的钻孔等都离不开钻探技术,钻探技术的发展与一系列国计民生重大事业密切相连与国家繁荣富强息息相关。
特别是国家重大科学工程---中国大陆科学钻探工程“科钻一井”的圆满完成对提高我国的岩心钻探工艺水平起到了极大的促进作用。
我国于1991年由原地矿部开始组织中国大陆科学钻探先行研究,1995年国务院批准我国加入国际钻探组织,1996年我国成为第三个发起国之一。
钻探这双眼睛已经越来越重要,而且越看越深。
自建队以来,矿山钻探始终是地质八队地质找矿的一种不可缺少的主要手段。
30多年来,矿山岩芯钻探设备和技术不断改进、完善、发展。
从建队初期的大口径钢粒、合金钻进到小口径金刚石、金刚石绳索取心钻进,再到成功地推广和应用冲击回转钻进技术;从本地区计划内矿山岩芯钻探,到为全省社会市场需求提供钻探技术服务;从省内的矿山钻探业务逐步拓展到省外的安徽、贵州、重庆、湖北、内蒙古等地,所到之处,深受甲方的赞誉。
二、钻探工程主要工序钻探工程主要工序:钻孔的施工过程,包括定孔位→平整场地与修筑地基→安装钻探设备及附属设备→临时设施建造→安装验收→开孔前的准备工作→开孔及下孔口管→换径→钻进→岩矿心整理和保管→其他工作(下套管、校正孔深、简易水文观测、钻孔弯曲测量)→终孔起拔套管→封孔→废浆处理和场地环境恢复→钻孔验收→拆迁。
三、钻探设备(一)钻探设备分类从事钻探工作所使用的全套技术装备称为钻探设备。
钻探设备根据用途不同可分为石油钻探设备、岩心钻探设备、水文水井钻探设备及其他特种用途的钻探设备。
岩心钻探设备主要用于金属及非金属固体矿产的普查及勘探;另外,也可以用于工程地质勘查,水文地质调查,油、气田的普查和勘探及水井钻凿等。
岩心钻探设备包括钻机、泥浆泵、钻塔、动力机、泥浆的制配和净化装置等。
(二)岩心钻机的技术参数1.立轴式岩心钻机立轴式钻机是目前国内外应用最广泛的岩心钻机的机型。
其主要特点是钻机回转器有一根长的立轴,在钻进中可起到良好的导正和固定钻具方向的作用,适用于打各种倾角的钻孔。
现代立轴式钻机为了适应金刚石钻进工艺的需要,并能兼顾硬质合金及钢粒钻进工艺的要求,提高了立轴转速(最高可达2500r/min),扩大了调速范围,增加了速度挡数。
地矿部立轴式地质岩心钻机技术参数(DZ19-82)2.转盘式岩心钻机转盘式钻机与立轴式钻机的最本质区别在于回转器。
转盘式钻机回转器采用转盘。
与立轴式回转器相比,转盘没有长的立轴;转盘可直接装在机座或钻机基础设施上,重心低,给进行程大;转盘的通孔尺寸不受安装尺寸限制,通孔直径大,可通过粗径钻具;转盘可兼做拧管机。
但转盘的导向和定向性能不如立轴式回转器好;另外,由于转盘通孔直径大,影响了转盘转速的提高。
因为上述原因,转盘式钻机主要用于石油钻井、水井钻进及大口径工程钻进上。
3.移动回转器式岩心钻机移动回转器式岩心钻机是一种新型岩心钻机,是在吸取了立轴式岩心钻机和转盘式岩心钻机结构的优点基础上发展起来的。
根据传动方式不同,目前已生产出机械移动回转器式岩心钻机及全液压移动回转器式岩心钻机。
(三)钻塔类型1.四脚钻塔它是由4个平面梯形桁架面构成的空间桁架,横截面一般为正方形或矩形。
四脚钻塔的内部空间大,承载能力大和稳定性好。
一般靠自重可以保持稳定,而设置的绷绳只是为了防止巨风或其他特别意外情况的一种保险设施。
四脚钻塔多为单个构件的拆装方式,安装、拆卸费工费时,一般用于钻孔周期长、钻塔负荷大、交通不便的钻探施工场合。
有直塔和斜塔之分。
2.三脚钻塔该类钻塔为三面体空间桁架结构。
3根塔脚一般为整体或可伸缩式。
这类钻塔结构较简单,整体稳定性好。
轻便式三脚钻塔一般多为拉立式,拆装方便,但承载能力较小。
三脚钻塔多用于与浅孔或次深孔钻机配套。
3.A型钻塔A型钻塔是用小断面桁架结构或管材组成的两脚式钻塔,需要用绷绳及支架使之获得,整体稳定。
A型钻塔可减轻塔的自重,并可整体立放,近年来已在大、中型钻塔中采用。
4.桅杆型钻塔桅杆型钻塔也称为桅杆或钻架,可以做成独杆式、管式、板箱式、小断面桁架式等多种型式,多数不能靠自重稳定,必须采用绷绳或支架、立放塔油缸等以加强具稳定性。
桅杆型钻塔尺寸小、重量轻、立放简便迅速,特别适用于车装钻机或拖车装钻机。
(四)泥浆泵根据岩心钻探工作对泵的要求,目前岩心钻探用于钻孔冲洗的泵主要采用往复式泥浆泵。
往复式泥浆泵根据缸的布置形式不同分为立式和卧式两种类型;根据缸数不同分为单缸、双缸、三缸;根据活塞往复一个循环,液缸吸排水的次数分为单作用和双作用泵;根据活塞的结构不同分为柱塞式泵和活塞式泵。
虽然上述这些类型的泵在岩心钻探中都有采用,但目前应用最为普遍的是卧式三缸活塞式泵。
岩心钻探常用泥浆泵主要技术参数表(五)机场的确定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。
常用钻机所需机场面积参考表钻机类型机场面积钻机类型机场面积总面积(m2)长⨯宽(m)总面积(m2)长⨯宽(m)XB-1000A128 16⨯8 SPJ-300 160 20⨯8钻探工作对机场的要求:A.地面平整、有足够的面积,地表土层(或岩层)有一定抗压强度;B.避风,在季风比较大的地区应考虑风的横向压力;C.地盘的纵向长度与钻孔方位线一致;D.填方的面积不大于总面积的1/4;E.应考虑防洪、易排水;F.山坡地盘靠山一面的坡度:岩石为60°~80°;松散土夹石或土层不大于45°。
(六)钻孔结构钻孔口径常用套管规格套管外径套管壁厚平接头外径平接头内径镗孔(旋孔)直径外部镗孔直径外螺纹镗孔长度全剖面内外螺纹长度套管长度一米光滑套管的理论质量(kg)一个平接头的理论质量(kg)常用钻头规格(八)钻孔类型有直孔、斜孔与定向孔。
四、钻进工艺 (一)取心钻进73 5.0 73.0 62.0 69.0 66.5 1500~45007.40 1.3 89 5.0 89.0 78.0 85.5 82.510.36 1.7 108 5.0 108.0 95.5 103.5 101.0 40 561500~600012.702.4 127 5.0 127.0 114.5 122.5 120.0 15.40 2.6 1465.0146.0134.0141.5139.017.392.8钻头外径 钻头内径 备注56(59) 35(36) 绳取 77(75) 49 绳取 95 64 绳取 91 68 普双 110 85 普双 110 93 单管 130113单管1.钢粒钻进钢粒钻进不同于金刚石、硬质合金钻进,其磨料——钢粒不固定在钻头上,它依靠孔底钻头的弹塑性变形及摩擦力带动钢粒,沿孔底滚动和移动而克取孔底岩石。
由于钢粒不与钻头固结这一特点,故在钻进过程中随时可以投入钢粒以补充钢粒的损耗。
现已基本不使用。
2.硬质合金钻进利用镶焊在钻头体上的硬质合金切削具作为碎岩的工具,这种钻进方法称为硬合金钻进。
它是以破碎岩石的切削研磨材料而命名的。
硬合金钻进是地质勘探钻进中的一种主要钻进方法,它用于软岩层及中硬岩层的钻进工作,即可钻进1~4级软的沉积岩及中硬的5~7级及部分8级岩浆岩和变质岩。
3.金刚石钻进金刚石钻进是当前钻探工艺中一种比较先进的钻进方法。
由于这种方法的钻进效率比较高,钻孔质量比较好,施工劳动强度比较轻,钻探成本比较低,因此得到越来越广泛的应用。
过去金刚石钻进主要用于钻进硬岩和坚硬岩石;近年来由于金刚石烧结体和复合片的研制成功,因此也用于钻进软一中硬岩石,可见金刚石钻进有着广阔的发展前景。
(二)不取心钻进是指孔底岩石被钻头全部破碎成碎屑的钻进方法,依孔底全面钻进使用的碎岩工具不同,可粗略分为:牙轮钻头钻进、刮刀钻头钻进、金刚石全面钻进(包括PDC钻头)和冲击回转全面钻进4种。
(三)取心方法及适应地层为了反映地质因素对岩矿心的形成和保全的影响,选择与之相适应的技术和工艺措施来提高岩矿心采取质量,根据取心难易程度的不同,大致可以将常见的岩矿层分为7类:1.完整、致密、少裂隙的岩矿层这类岩矿层可钻性为4~12级。
钻进时经得起振动,不易断裂破碎,耐磨性强,不怕冲刷,取心容易,采取率高,取出的岩心完整,代表性强。
一般用单层岩心管正循环洗孔取心。
2.节理、片理、裂隙发育,硬或中硬,性脆易碎的岩矿层这类岩矿层可钻性为4~9级。
钻进时若受钻具回转振动和冲洗液冲刷,则易破坏成碎块和细粒,相互磨损,导致岩矿心材料流失,物质成分可能贫化、富集或污染。