绳索取芯的原理 ppt课件
井下静力触探与绳索取芯技术的应用实例
04
井下静力触探与绳索取芯 技术的比较与选择
技术比较
适用范围
井下静力触探适用于软土、粘性 土、粉土等软弱地层，而绳索取 芯技术适用于各种地层，包括硬
岩层。
测试精度
井下静力触探的测试精度较高，能 够提供较为准确的土层参数，而绳 索取芯技术则由于其取芯钻头的限 制，测试精度相对较。
静力触探与绳索取芯技术在某矿区的联合应用
在该矿区，静力触探与绳索取芯技术被 联合应用，以获取更全面、准确的地质
信息。
通过联合应用这两种技术，可以相互补 充、相互验证，提高地质勘查的准确性
和可靠性。
在该矿区，联合应用静力触探与绳索取 芯技术还为地下工程设计、施工和监测 提供了重要的技术支持，保障了工程的
为了满足不同的工程需求，井下静力触探与绳索取芯技术 需要具备多种功能，如探测岩土强度、变形特性、地下水 位等。
技术展望
推广应用
井下静力触探与绳索取芯技术作为一种高效、准确的岩土工程勘 察方法，未来将得到更广泛的推广和应用。
技术创新
随着科技的不断进步，井下静力触探与绳索取芯技术将不断进行技 术创新和改进，提高技术性能和适应性。
绳索取芯技术可以大大提高钻探效率，减少钻孔中岩心的摩 擦和破碎，同时能够获取更完整的岩心样本，有利于地质勘 查和矿产资源评价。
绳索取芯技术应用范围
• 绳索取芯技术广泛应用于石油、天然气、煤炭等矿产资源勘探 领域，以及地质勘查、水文地质调查、工程地质勘察等领域。 在石油和天然气勘探中，绳索取芯技术能够获取更准确的岩心 样本，有利于储层识别和油气藏评价。在煤炭资源勘探中，绳 索取芯技术能够获取更完整的煤层样本，有利于煤质分析和资 源评估。
经济性
根据工程预算选择合适的测试方 法，综合考虑测试成本和工程需
绳索取芯钻具的使用及维护
绳索取芯钻具的使用及维护一、前言绳索取芯钻进是一种不提钻而能直接取得岩芯的先进钻进方法。
它与普通钻进方法相比，具有地质效果好，生产效率高，钻进成本低等优点。
同时因其结构简单，性能齐全，坚固耐用，维修方便，而被广泛使用。
现在我公司生产的绳索取芯钻具己形成系列:S56、S59、S598、S75、S75B、S95、S95A等，其规格如下:型号钻头扩孔器内/外径(mm)内/外径(mm)外管内/外径(mm)内管内/外径(mm)钻杆接头内/外径内/外径(mm)(mm)钻进深度(m)S56S59S75S75BS95S95A35/ 5644/ 56.545/ 5437/ 4144/5343/54100036/ 59. 547/ 6049/ 5R38/ 4346/55.546/56.5120049/ 7562/ 75. 563/ 7351/ 5661/7161/72100049/ 7562/ 75. 563/ 7351/ 5661/7161/72120064/ 9478/ 95.579/ 8967/ 7379/8978/9080064/ 9478/ 95.579/ 8967/ 7379/ 8978/901200经过多年的生产实践证明，我广生产的各种型号绳索取芯钻具性能良好,进尺快，打捞效率高，钻进时间利用率高，设备材料消乾低，使用范围广,既可用清水.也可用泥浆钻进。
为使广大用户更好地掌握这项先进技术，正确地使用S系列组索取芯钻具,并充分发阵绳索取芯钻具的优越性，特编此说明书.以供广大用户参考。
二、绳索取芯钻具的结构和工作原理我国地质系统所使用的绳索取芯钻具型号为"s"型，钻具结构上大|可小异。
现以S75绳索取芯钻具为例作典型介绍。
整套钻具分成绳索取芯钻具与打捞器二大部份所组成。
绳索取芯钻具由外管总成和内管总成所组成，合在一起统称双管。
外管总成包括弹卡挡头、弹卡室、扩孔器、外管及钻头所组成。
内管总成包括捞矛头、弹卡钳、调节机构、悬挂及内管保护机构、至IJ位与堵塞报信机构等。
绳索取芯钻具结构原理
绳索取芯钻具结构原理
1、捞矛结构由捞矛头和回收卡簧组成。
取芯时,打捞器在钻杆内下放到内管总成上部,打捞钩抓住捞矛,向上提升打捞器,回收卡筒上提,并向内压缩弹卡,使弹卡收拢,这样内管总成和外管脱离,从而把内管总成提上来。
2、弹卡结构主要由弹卡架、弹卡、弹簧等部件组成。
其作用是内管坐到外管中时,弹卡借助胀簧的
弹力胀开,贴在弹卡室的内壁上,使钻具实现定位。
3、缓冲结构由弹簧、锁母、开口销组成。
当拉断岩芯时保护内管的作用。
4、单动结构由两副推力轴承实现钻具的单动。
5、调节结构内管总成和外管总成的长度,通过下轴不锁母进行微调,达到卡簧座端部不钻头内台阶所要求的间隙。
6、打捞结构又称打捞器,主要由打捞钩、重锤和安全绳等组成。
打捞钩在打捞内管时用来夹持矛头,
重锤的作用是加速打捞器的下降速度,以节省打捞时间。
安全绳是一段细绳,当内管因某种原因被卡死而提不上来时,可以强力提断安全绳,再提钻处理。
矿山地质钻探绳索取芯钻探技术浅析
管理及其他M anagement and other 矿山地质钻探绳索取芯钻探技术浅析张 峰摘要：在技术越来越完善的大形势下，绳心钻井技术的研究从一定意义上促进了钻井技术的稳步发展。
本文阐述的取芯钻井技术与传统钻井工艺相比，具有更大应用意义与优势，在钻井工艺中得到广泛运用。
根据多面性很强的地质结构，这项研究不仅能够提升降失水剂的质量和性能，还突破了传统式常规钻井的瓶颈问题。
根据对绳芯钻探技术开展实地考察，全方位融合有关技术及要求，为绳索取芯钻探技术在地质勘查行业的应用打下坚实的基础。
关键词：地质钻探；绳索取芯钻探；钻进工艺目前，随着经济的兴盛和科学技术的高速发展，矿产资源的供需差距增加，我国相关人员已经积极推进新式矿产地质勘查技术，想要尽快解决资源量不足的现况。
以某城市采矿工程为例，绳索取芯技术是地质勘查环节中很重要的技术方式，但在地质结构繁杂的地层勘探中，经常出现的状况多见涌水、漏水及其水敏地层和矿带坍塌等负面情况。
本文主要从绳芯技术工作原理、设备选择及各类机械设备配备等方面进行，综合分析该技术的相关内容，促进绳芯发掘平稳可持续发展观。
1 绳索取芯技术概述1.1 绳索取芯技术的工作原理有关绳芯技术工作原理，具体内容如下。
芯和芯管各自归属于表层和里层芯，根据上端绳芯钻具的转动形式，在一定程度上转动里层管。
当泵压升高到一定程度时，释放出来滚轮慢慢向上移动，支系连接头上外管被绳钻牵引带正常地钻进，下外管不做转动动作，即具有钻进的功效。
1.2 绳索取芯技术的设备选择工程机械设备在一定条件下也为绳芯技术提供帮助。
在钻机设备、机器的型号选择过程中，应当按照钻探水平、钻探成本及地质构造标准等相关信息进行全方位精确测量。
并且也应关心钻头倾斜面的挑选，考虑到少钻或者不钻岩心的办法。
该技术存有的核心价值即高钻进速率、钻头使用寿命长、职工劳动效率较低，具有较强的绳芯钻进技术安全系数、高效化等。
钻机设备和机器在型号选择过程中应为孔壁可靠性、清洁液合理化提供有力地确保。
绳索取芯工艺 研究
绳索取芯工艺研究厚重的历史、精湛的工艺，这就是绳索取芯工艺，是古代制作绳索的一种技艺。
它是通过将绳索的线芯取下来加工，制成各种实用物品的一种方法。
本文将从历史、工艺、用途三个方面来探究这一传统工艺。
一、历史由来绳索取芯工艺的历史可以追溯到古代，早在汉代便有历史记载，而且被广泛应用于军事、船舶、建筑等领域。
在古代人们生活条件简单，常常用绳索固定物品，因此绳索制作的需求量很大。
绳索取芯工艺不仅提高了绳索的质量，也使其更加美观实用，并逐渐形成了独特的工艺传统。
二、制作工艺绳索取芯工艺的制作主要分为以下几个步骤：1. 筛选原料：开始，需要选择高质量的绳索。
基于不同的使用需求，可选用不同规格的绳子，如小绳、中绳、大绳等。
2. 拆线芯：将绳索的线芯取下来，通常用刀片切割，然后用手把线芯取出来。
3. 加工线芯：将线芯用平刀裁切成不同长度的段落，再用小刀一点点地将线芯削细，最后将线芯纳入成型工具中，加工成各种实用工艺品。
4. 组合工艺品：根据需求及所选择原材料的特性，将线芯纳入绳索中，通过特定的组合方法将绳索及工艺品组成完成。
三、用途从古至今，绳索取芯工艺一直在不断发展，其应用范围也不断扩大，主要包括以下几个方面：1. 军事用途：在古代，绳索取芯工艺主要用于军事领域的兵器制造。
现代军事装备中也广泛应用，如弹道导弹、飞机制动绳、海洋拖缆等。
2. 船舶用途：船舶上的各种绳索如锚绳、缆绳、桅杆绳，均应用到取芯工艺，可以有效增强绳索的强度和硬度。
3. 建筑用途：建筑工程中的吊装绳、各种安全绳也用到取芯工艺，以便增加绳索的强度和硬度，确保安全。
绳索取芯工艺，是古代发展起来的传统工艺，虽然在现代工艺标准看来有些落后，但仍受到人们的喜爱和推崇。
它不仅使绳索的强度和美观度得到提高，而且还提供给人们实用的工艺品。
希望我们能够继续保护和发扬这一传统工艺，让它在当代文化的传承中得以薪火传承。
绳索取芯与人工定向钻探技术应用探讨
绳索取芯与人工定向钻探技术应用探讨作者：陈爱军来源：《华东科技》2013年第06期【摘要】文章介绍了结合人工定向钻探技术与在中深孔大角度钻孔中绳索取芯技术，分析了绳索取芯的原理。
依靠其技术取得的显著成绩确保工程施工的顺利进行与过关的质量。
与此同时，在采用了绳索取芯与人工定向钻探技术相结合的方法后，还能够大大节省工程施工的周期。
【关键词】钻探技术；人工定向；绳索取芯1绳索取芯的原理绳索取芯钻进是不提出钻具或钻头将岩心从孔底取出的方法。
利用弹簧卡销进行锁定，将容纳岩心的内岩心管与钻头的外岩心管相连接，也可以分离脱开。
钻头将岩心钻入内岩心管但不超过一定的长度时，停钻、停泵，使用细钢丝绳自地面从钻杆内下入打捞器，在孔底抓住内岩心管打捞头的同时，解开卡销，将内岩心管从钻杆内提到地面，最后取出岩心，再重新投入内岩心管至钻杆内，卡住岩心管的同时，继续取芯进钻进。
绳索取芯所采用的钻具的结构不同，所钻孔岩石性质与钻孔类别也不同。
绳索取芯钻具有钻进破碎地层、钻进松软地层、钻进完整地层的各种钻具。
钻具的类型分钻进干孔、水平孔、垂直孔用的绳索取芯钻具，增强型绳索取芯钻具适合在特别深的钻孔情况采用。
2人工定向钻探技术利用人工造斜工具使钻孔产生弯曲，使孔钻的轴线按设计轨迹进行延伸的钻探方法。
随着科学技术水平的高速发展以及导航技术的微型计算机的不断使用，已经在实际工程中应用了随钻测量系统以及小口径孔底动力机等。
而且随着地表设备的配套逐渐完善，定向钻探的技术也在世界范围被广泛采用。
微型计算机的应用使得数据的处理和定向孔的设计既快速又直观，标志着中靶可靠度高、精度高。
在人工定向钻探中应用了微机技术，可以再对比多种方案后选出最优的参数，来实现对钻孔方位角和顶角的控制。
这样不担提高了经济效益，而且能获取高质量的钻孔，其钻孔轴线的轨迹十分光滑，人工定向钻探技术的应用也越来越普遍。
在对孔内事故进行处理时，除了以定向钻进的方法来进行钻孔造斜，偏斜孔身进行钻进，也会采用造斜的方法来有效避开难处理的事故区域。
绳索取芯技术及在深孔钻探中的作用
绳索取芯技术及在深孔钻探中的作用作者：王海东王慧源来源：《中国科技博览》2013年第29期摘要：深孔钻探采用绳索取芯技术能大大提高钻进效率和钻孔质量，并达到了优质孔的目标，取得了良好的经济和社会效益。
本文从钻孔取芯技术措施、绳索取心钻具的结构原理、钻头的选择和使用和钻孔防斜措施四个方面进行了分析。
关键词：绳索取芯技术深孔钻探中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-567-01一、钻孔取芯技术措施（1）当打捞器接近内管总成时，要适当减速，以防捞矛头和打捞钩受到过大的冲击力而损坏，打捞器在冲洗液中的下降速度在1.5～2m/s，当打捞器落到内管总成上端时（在孔口能听到轻微的撞击声），即可开始缓慢提升。
当内管总成提动之后，再按正常速度提升。
此时，如果钻杆里有大量的冲洗液流出，说明已经打捞成功。
否则应停止提升，重新打捞或提钻处理。
（2）提升钻具及打捞内管时，应及时向孔内回灌一定数量的冲洗液，避免因钻杆柱外的液面下降，造成钻杆柱内外之间压力差而使孔壁坍塌。
（3）当内管提升到地面后，从卡簧座或接头处卸开，从岩芯管取出岩芯。
倒出岩芯时，用橡胶锤或木锤轻敲内管，切勿用铁器硬敲，以免内管产生凹坑，影响钻进时岩芯的进入，造成岩芯堵塞。
取出岩芯后，要用水清洗和检查内管总成，重新组装起来以备待用。
（4）在正常水位时，将内管总成直接从孔口往钻杆内投入，然后接好机上钻杆，用冲洗液往下压送内管。
泵压突然升高，表明内管总成已到位，可以开始钻进[2]。
（5）在严重漏失地层钻进时，应先往孔内注入冲洗液，等液面上升到正常位置后，再投放内管总成。
如孔内无冲洗液或液面很低，应用打捞器将内管直接送入，以免内管撞坏钻具和钻头，造成事故。
（6）提钻时，应先打捞出内管总成以增大冲洗液的流通断面，减小抽吸作用和压力激动对孔壁的影响；下钻时，应同样先下外管，再下内管，以减小下降的冲击力，有利于孔壁的稳定。
二、绳索取心钻具的结构原理（1）悬挂机构。
绳索取芯钻具使用说明书[1]
![绳索取芯钻具使用说明书[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/52a71b8ebb4cf7ec4afed0da.png)
绳索取芯钻具使用说明书一、概述绳索取心钻进又叫不提钻取芯钻进，它的特点是当岩芯装满内管时，不提钻而用绳索打捞器从钻杆内把内管捞取上来获得岩芯。
因其结构简单、钻进效率高、岩（矿）芯采取率高、劳动强度低、钻探成本低等显著优点，而广泛使用。
我厂生产的绳索取芯钻具已确定为“S”系列产品：S59、SJ75、S75、S96。
其具体规格见下表：为使用户更好的掌握这项先进的技术，正确的使用我厂生产的S系列绳索取芯钻具及附属设备工具，充分发挥绳索取芯钻进的优越性，特编此书，以供使用参考。
二、绳索取芯钻具的结构和工作原理目前我国使用的绳索取芯钻具结构和工作原理基本相同。
经过生产实践和不断改进，各种钻具均灵活可靠，效果良好，取芯成功率高。
（一）绳索取芯钻具结构主要由单动双管和打捞器两大部分组成。
双管部分由外管总成和内管总成组成。
而外管总成包括弹卡挡头、弹卡室、扩孔器、外管和金刚石钻头组成。
内管总成包括捞矛头、弹卡、单动组件、报警、调节组件、内管、悬挂扶正及卡芯组件组成。
（二）几个主要机构的功用和动作原理1、捞矛机构需要取芯时，打捞器从钻杆内下放到内管总成上端，打捞钩钩住捞矛（矛头）。
向上提升打捞器，捞矛头通过弹簧销向上提升回收管，迫使弹卡钳收缩，这样使内管总成与外管总成脱离，从而把内管提升上来。
2、弹卡机构即定位机构，主要由弹卡架、弹卡钳、张簧等部件组成。
其作用是使内管座到外管中时，弹卡钳借助张簧的张力而张开，贴在弹卡室的内壁上。
其上端有弹卡挡头的拨叉，带动钻具轴承上部和外管同时旋转，防止弹卡磨损。
3、单动机构钻具的单动主要靠两盘推力轴承来实现。
4、调节机构内外管总成的长度，主要通过调节接头和调节螺母进行调节。
达到卡弹簧座底端与钻头内台阶所要求的间隙（3-4mm），减少岩芯受冲洗机会。
在使用过程中，由于内管零部件尺寸的变化，卡簧座与钻头内台阶的间隙亦随之变化。
为了保证岩矿芯采取率，减少残留岩芯，故应及时调节。
5、悬挂机构在悬挂接头下端有一个可拆卸的悬挂环，内管总成到达外管总成中的预定位置时，悬挂环坐落在座环上。
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一、国内、国外标准的金刚石钻头、 扩孔器在实际使用中的选择
1、目前我公司生产的金刚石钻头、 扩孔器规格
国内标准
A. 单管:
￠36 ￠46 ￠48 ￠56 ￠59 ￠60 ￠66 ￠75 ￠76 ￠77 ￠78 ￠91 ￠92 ￠93￠94 ￠95 ￠96 ￠98 ￠100 ￠110 ￠112 ￠130 ￠132 ￠152 ￠171 ￠173 ￠225￠245 ￠279 ￠325
十二、 打捞器使用的注意事项，以 及国内外打捞器的优缺点
十三、 钻具的组装及维护保养
钻具的组装 钻具的维护和保养
二、金刚石钻头胎体唇面形状的选择
(单阶梯、多阶梯、内V槽阶梯)
三、 金刚石钻头胎体的选择
四、金刚石钻头中金刚石颗粒度，浓 度的选择
五、泥浆对于金刚石钻头及绳索取芯 钻具、钻杆的重要性
绳索取芯钻进必须要使用泥浆。
泥浆的选用种类很多，一般选用聚丙烯酰胺、 不分散低固相冲洗液、低粘增效粉（LBM）泥 浆、天然植物胶溶液、生物聚合物溶液。 选用时需根据钻进经验确定。
8、旋扣之前必须保证内外螺纹对中。当接头摇摆或有 卡阻现象时，不许高速旋扣，否则会损坏螺纹。接单根 时，使用钻杆上扣器快速上扣容易造成螺纹损坏。此时， 必须特别注意，要保证接头螺纹清洁，有足量涂匀的钻 杆丝扣油，接头不摇摆，无卡阻现象。旋扣之后，必须 用大钳（双钳）按规定的扭矩紧扣，否则就会增加损坏 接头螺纹的可能性。
十一、绳索取芯钻具的构造、用途及 与我公司近年新研发的S75-ZD、NQ、 HQ、PQ钻具的异同
绳索取芯钻具
外管总成
内管总成
外管
捞矛头
弹卡挡头
弹卡钳
弹卡室 扩孔器
钻头
调节机构
悬挂及内管保护 机构
到位与堵塞报信 机构等
双管总成几个主要机构的工作原理 ：
1，弹卡机构 2，单动机构 3，调节结构 4，悬挂机构 5，到位报信机构 6，岩芯堵塞报信机构 7，打捞机构 8，安全脱卡机构
七、复合片钻头的选择与使用中的 注意事项
目前国内外所加工钻头选用的复合片分为三个等级： 普通片、研磨片、高工作层研磨片。 磨耗比一般均在1:200，000---1:500，000之间。
地质钻探用复合片钻头一般选择普通片及研磨片。
钻探所用的复合片钻头适用的地层一般在7级以内地层， 适用于灰岩、砂岩、煤岩等。 优点是寿命长，时效快；缺点是怕撞击，价格高。
B. 双管/SD双管:
￠36 ￠46 ￠48 ￠56 ￠59 ￠60 ￠66 ￠75 ￠76 ￠77 ￠91 ￠94 ￠110 ￠130￠150
C. 绳索系列：
S56 S59 S60 S75 S76 S77 S78 S91 S95 S96 S98
国外标准
A. T、TT、T2、T6系列: TT46 T246 T256 T266 T276 T286 T2101 T686 T6101 T6116 T6131 T6146 TB56 TBW TNW TS116 T46 T56 T66 T76 T86
B. “Q”系列: AQ BQ BQ3 NQ NQ2 NQ3 NQTT HQ HQ3 HQTT PQ PQ3 PQTT AQTK BQTK
C. DCDMA系列:
T Z B WF WT WM WG D. 其他:
ATW BTW NTW NMLC HMLC NX-D3 NXC NX AX AXT LTK48 BGM ADBG 等 E. 也可根据客户的特殊要求特殊加工
破碎地层、坚硬致密地层不适合使用。 在使用过程中上下钻需注意撞击，钻速不宜过高，泵压需提高。
八、常规绳索取芯钻杆规格及技术 参数
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九、钻杆及接头的使用注意事项
新接头螺纹初次使用时，必须按照下列规定步骤进行：
1、要按规范的上扣扭矩紧扣。
2、新接头螺纹首次上扣及最初几次下钻时，旋扣要慢， 然后用吊钳上紧，无论是用旋绳还是用旋扣器上扣，如 果过快都容易损坏接头螺纹。
六、 金刚石钻头、扩孔器在使用中的 注意事项
钻头需排号使用。 每只钻头在使用中必须登记造册，并详细记录所使用钻头的 编号及技术参数、钻进时钻机的数据。
每班需测量钻头、扩孔器磨损的尺寸。
钻进中出现进尺慢，时效低，切不可过分加压，而是需要 更换合适的钻头。
金刚石钻头下钻时需提防撞击，同时新开孔或刚 下钻时需 慢速开刃，这个过程根据现场进尺情况而定，而后高速钻 进。
6、每个接头连接前必须将螺纹清理干净，在内螺纹及 其台肩面上都要均匀涂抹好钻杆丝扣油。最好选用一 种坚硬的圆状硬毛刷，不要用棕绳自制，要保证钻杆 丝扣油和刷子干净无杂物。用过后将钻杆丝扣油桶加 盖密封。
7、对扣时不许将外螺纹端部冲击到内螺纹台肩上，否则 将会造成外螺纹损坏或是内螺纹台肩损坏。这种损坏现 象可由司钻和钻工共同来克服，配合协调，缓捉拉稳， 精神集中，轻放对中。
3、内、外螺纹未对好时，要避免强行上扣。对扣时， 新螺纹牙顶有时会相互顶住，此时要稍微倒转一下，螺 纹不顶时再上扣。
4、卸扣操作必须坚持双钳卸扣。内、外螺纹紧配时， 避免用榔头等重物敲击接头，以免使接头损坏变形。
5、钻杆及接手装配时，必须严格检查配合的紧密距， 一般在1.2-2.5MM之间，必须用自由钳拧配到位，不 得留有间隙。否则在正常钻进中会造成钻杆或接手断 裂。
十、 单动双管钻具及半合管、 三层管钻具的构造和使用范围
单动双管钻具包括： P56、P59、P75、P91、P110、P130、P150
采用单向推力球轴承，通过下接头将内管、内管短节和 卡簧座组装成一体，结构简单，操作方便。又由于单动 性能良好，且又避免了钻具回转产生的机械力对岩矿芯 破坏，岩芯管的工作状态相对稳定，不但震动减少，提 高了钻头的使用寿命，且又能更有效地提高岩矿芯采取 率及岩矿芯的完整性。同时单动双管钻具具备有较高的 同轴度，延长了钻具的使用寿命，在易弯曲的地层钻进， 钻孔质量均可达到地质要求。