钻探新技术与新工艺介绍(doc 15页)

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岩心钻探施工工艺方面新技术 的应用思路

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。

《现代钻探技术》课件

《现代钻探技术》课件
钻机:提供钻进动力,包括 动力机和工作机
泥浆泵:循环钻井液,包括 缸套、活塞、阀件等
钻井液:冷却钻头、润滑钻具、 携带岩屑,包括水基钻井液和 油基钻井液
定期检查设备:确保设备正常运行, 及时发现并解决潜在问题
润滑保养:定期对设备进行润滑, 减少磨损和摩擦
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清洁保养:保持设备清洁,防止污 垢和杂质的积累
现代钻探技术阶段:采 用新型钻探材料、技术 和设备,实现快速、高 效、环保的钻探。
未来钻探技术展望: 智能化、自动化、 信息化是未来钻探 技术的发展趋势。
能源开发:石油、天然气等资源的勘探与开发 矿产资源:金、银、铜等矿产资源的勘探与开采 地质研究:地球科学、环境科学等领域的研究 基础设施建设:桥梁、隧道、地铁等工程建设的地质勘察
制定防治方案:根据地质灾害的特点和风险评估结果,制定针对性的防治方案,包括工程措 施和预警系统等。
监测防治效果:通过钻探技术对防治工程的效果进行监测和评估,及时调整防治方案,提高 防治效果。
石油和天然气勘探:现代钻探技术用于寻找和开发石油和天然气资源,提高了勘探效率和准确性。
矿产资源勘探:现代钻探技术用于勘探各种矿产资源,如铁矿、煤矿、金矿等,帮助确定矿产资源的分布和储量。
未来展望:随着科 技的不断进步,现 代钻探技术将朝着 更加高效、智能、 环保的方向发展, 实现钻探过程的自 动化、信息化和智 能化。
研究方向:针对复 杂地质条件下的钻 探难题,开展深部 钻探、海洋钻探、 极地钻探等方面的 技术研究,提高钻 探效率和安全性。
技术创新:加强钻 探技术与其他相关 领域的交叉融合, 推动钻探技术的创 新发展,如智能化 钻探、微生物钻探 等新兴技术的研究 与应用。

油田开发中的油井钻探技术与工艺

油田开发中的油井钻探技术与工艺

油田开发中的油井钻探技术与工艺油井钻探是油田开发中关键的环节之一,其技术与工艺的选择和应用对于油田的开发效益和生产安全至关重要。

本文将介绍油井钻探的基本概念、钻井设备与工艺、油井井眼形状与方向控制以及常见的采取措施等内容,以帮助读者对油井钻探技术与工艺有更全面的了解。

一、油井钻探基本概念油井钻探是指通过钻井设备将钻头钻入沉积岩层,以获取地下岩层样本或岩石地层中的石油资源。

钻探速度、钻进质量和井眼质量是衡量钻进效果的重要指标。

常见的钻探方法有旋转钻进、回转钻进和振动钻进等。

二、钻井设备与工艺钻井设备包括钻机、钻头、岩屑清洁器等。

其中,钻机是进行钻进的主要设备,分为旋挖钻机和循环钻机两种类型。

旋挖钻机主要适用于软岩层的钻进,而循环钻机适用于较硬的岩层。

钻头是钻进过程中用于破碎和切削地层的工具,常用的有PDC钻头和三翼钻头。

岩屑清洁器则用于清除钻进过程中产生的岩屑,确保钻进的顺利进行。

钻井工艺包括井眼设计、钻柱组装、钻井液配置、压井与套管等工序。

井眼设计是根据沉积地层的特点和钻进目标制定的钻进参数,包括井眼直径和井眼形状等。

钻柱组装是将钻具等设备组合起来,形成一根完整的钻柱,以便进行钻进作业。

钻井液配置是根据地层情况和钻进需求来选择和配置钻井液,以提供足够的冷却和润滑效果。

压井与套管是在钻井过程中进行的井口防喷和井壁固井的工序,以确保钻井安全和井壁稳定。

三、油井井眼形状与方向控制油井井眼形状和方向的控制是为了满足油田开发的需要,如提高采收率、减少井阵间的干扰等。

常见的井眼形状有直井、曲线井和水平井等。

直井是指井眼呈直线形状,适用于油层埋深较浅且地层平稳的情况。

曲线井则是在一定的井段内进行井眼倾斜或弯曲,以达到改变钻井方向的目的,常见的曲线井有S型井和J型井。

水平井是指井眼在一定的井段内水平延伸,以增加油井与油层接触面积,提高采收率。

井眼方向的控制主要通过测斜仪和定向钻进技术实现。

测斜仪是用于测量井眼的倾斜角度和方位角度的仪器,可以提供准确的井眼位置信息。

钻探新技术与新工艺介绍

钻探新技术与新工艺介绍

钻探新技术与新工艺介绍在石油勘探领域,钻探技术和工艺一直是不断创新和改进的。

本文将介绍一些最新的钻探新技术和新工艺,以期提高勘探效率和减少环境影响。

首先,方向钻井技术是近年来取得突破的一项钻探技术。

传统的钻井技术只能在垂直方向进行,但随着油田的逐渐开发,许多储层是以水平或倾斜方向延伸的,传统的钻井技术无法有效地触达这些储层。

方向钻井技术通过调整钻井井口的方向来控制井筒的走向,实现水平和倾斜钻井,从而有效地开发这些储层。

这项技术大大提高了钻井的效率和生产能力。

其次,超深钻井技术是另一项引人注目的钻探新技术。

随着石油和天然气资源的日益稀缺,勘探者们被迫深入更加复杂和困难的地质条件下寻找新的储层。

超深钻井技术克服了深井钻探中遇到的高压高温、井壁不稳定和岩心回收困难等问题。

此外,超深钻井技术还可以为地质实验、地震研究和地热能利用等领域提供重要的科学数据。

再次,钻井液技术的创新也为钻探工艺带来了显著的改进。

钻井液是用于冷却钻头、润滑井眼、平衡地层压力和悬浮岩屑的液体。

研发新型的钻井液可以提高钻井速度、减少钻井成本、增加井壁稳定性、减少环境毒性等。

例如,利用纳米技术开发出的纳米液晶钻井液可以在高温高压环境下保持稳定,并具有出色的抑制岩屑溢流能力。

此外,生物降解钻井液的应用也成为减少环境影响和提高可持续性的重要举措。

最后,自动化和智能化技术在钻探领域的应用也越来越广泛。

自动化系统可以实现井下作业的无人化,减少操作人员的风险和劳动强度,并提高作业的准确性和效率。

智能化技术则通过数据分析和人工智能算法,提供准确的地层信息、钻井参数和设备状态等,为决策者提供科学的指导。

这些技术的应用不仅大大提高了钻井的安全性和生产效率,还为勘探者提供了更多的数据和信息,促进了油田的可持续开发和管理。

综上所述,钻探新技术和新工艺的不断引入为石油勘探带来了新的机遇和挑战。

这些技术不仅提高了勘探效率和生产能力,还大大减少了对环境的影响。

试析岩心钻探施工工艺方面新技术在金属矿山的应用

试析岩心钻探施工工艺方面新技术在金属矿山的应用

185地质勘探G eological prospecting试析岩心钻探施工工艺方面新技术在金属矿山的应用刘小军甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院,甘肃 酒泉 735000摘 要:近年来,我国的经济得到了快速发展,对矿产资源的需求也越来越大,但是因为我国的地质条件比较复杂,导致矿产资源分布也不是很均匀。

在矿产资源的开采过程中,往往会遇到很多的难题,其中最重要的一个问题就是如何对金属矿山进行开采。

这不仅会影响到我国经济的发展,还会影响到人们的生活。

在金属矿山开采过程中,通常要用到很多种不同类型的钻探设备和钻进方法。

传统的钻探设备和方法都有一定的局限性,而且不能够很好地适应复杂的地质条件。

在我国传统钻探施工中存在着很多问题,不仅不能达到预期效果,还会影响到最终钻探结果。

因此,在当前金属矿山开采中如何应用先进、高效、可靠、经济和环保的钻探施工工艺技术是十分重要的。

关键词:岩心钻探;施工工艺;新技术;金属矿山中图分类号:P634.5 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2024)02-0185-3An Analysis of the Application of New Technologies in Core Drilling Construction Technology in Metal MinesLIU Xiao-junFourth Institute of Geological and Mineral Exploration of Gansu Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources,Jiuquan 735000,ChinaAbstract: In recent years, China's economy has developed rapidly, and the demand for mineral resources is also increasing. However, due to the complex geological conditions in China, the distribution of mineral resources is not very uniform. In the process of mining mineral resources, many difficulties are often encountered, and the most important one is how to mine metal mines. This will not only affect the development of our country's economy, but also affect people's lives. In the process of metal mining, many different types of drilling equipment and methods are usually used. Traditional drilling equipment and methods have certain limitations and cannot adapt well to complex geological conditions. There are many problems in traditional drilling construction in our country, which not only fail to achieve the expected results, but also affect the final drilling results. Therefore, it is crucial to apply advanced, efficient, reliable, economical, and environmentally friendly drilling construction techniques in current metal mining operations.Keywords: core drilling; Construction technology; New technologies; metal mine收稿日期:2023-11作者简介:刘小军,男,生于1976年,汉族,甘肃陇西人,大专,探矿工程助理工程师,研究方向:探矿工程技术与管理。

钻井新工艺新技术

钻井新工艺新技术
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二、水力振荡工具及技术
㈠ 工具简介
两个阀门最少重合时, 由于 流体通过工具的截面积为最小,
所以通过工具后就产生一个最大
的压力降.
两个阀门最大(完全)重合, 此时 流体通过截面积最大, 所以产生 的压降最小.
截面积周期性变化导致上游压力 同步的周期变化。
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二、水力振荡工具及技术
㈢ 工具使用规范 地面测试
㈢ 工具使用规范 现场应用需要考虑的因素
钻/完井液
MWD系统
水力振荡器的脉 冲频率与MWD信号频 率发生共振,或者随 着钻进深度的变化, 都有可能造成信号消
类型/组份
氯根浓度 PH值 泥浆的油水比 钻/完井液的化学 成本和添加剂。
失或衰减。
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二、水力振荡工具及技术
㈢ 工具使用规范
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钻井新工艺新技术
目 录
一、概述 二、水力振荡工具及技术
三、扭力冲击器工具及技术、概述
目前主要的钻井提速技术
井下增压技术(钻柱减振增压、井下增压
器)、井下水力加压技术、水力振荡器、扭
力冲击技术、旋冲击钻井技术、长寿命螺杆、 旋转导向钻井、高压喷射钻井、高效PDC钻头,
具的压降要高些。
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二、水力振荡工具及技术
㈢ 工具使用规范
现场应用需要考虑的因素
组合位置
工作参数
排量

通过实钻摩阻系数,

利用软件进行摩阻、扭
钻/完井液比重、类型 井下温度 井斜角和方位角 井型
矩分析,从而选择合理
的工具安放位置,发挥 其最大作用。
钻具组合
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二、水力振荡工具及技术
在钻台组合工具时, 不可在工具动力部分施加外力, 包括坐卡

深井钻探工艺

深井钻探工艺

深井钻探工艺深井钻探是一种用于地下资源勘探、矿产开发和工程建设等领域的技术方法。

它通过在地下钻取深井,获取地质信息,探测地下物质,为相关领域的决策提供重要依据。

本文将介绍深井钻探的工艺流程和关键技术。

一、钻探前准备工作在进行深井钻探之前,需要进行一系列的准备工作。

首先是确定钻孔位置和钻孔方向,根据勘探目的和地质条件选择合适的位置和方向。

然后进行地质勘察,了解地下地质情况,包括地层结构、岩性、含水层等信息,以制定钻进方案。

此外,还需要准备好钻机和其他必要设备,确保钻探过程的顺利进行。

二、钻孔施工1. 钻孔设备深井钻探常用的钻机有旋回钻机和往复钻机。

旋回钻机主要适用于岩石地层,能够进行连续旋转和循环冲洗,提高钻进速度。

往复钻机适用于软土层和含水层,通过冲击力和振动力进行钻进。

2. 钻杆和钻头钻杆是连接钻机和钻头的部分,常用的钻杆材料有钢管、合金钢管等。

钻头是进行钻进作业的工具,根据地质情况选择不同类型和规格的钻头,如钻头、切削钻头、钻旋等。

3. 钻进液体钻进液体主要用于冷却和润滑钻头,清洗孔壁,稳定井壁和运输钻屑等。

常用的钻进液体有水基钻井液、泥浆等,具体选择根据不同地质情况和工艺要求。

4. 钻孔工艺具体钻孔工艺根据地质条件和勘探目的的不同而有所差异,常见的钻孔工艺有循环钻进法、回旋钻进法、冲洗钻进法等。

钻孔过程中需要根据孔壁情况及时采取稳壁措施,以确保钻孔的质量和安全。

三、取心与取样深井钻探的一个重要目的是获取地下岩石和土壤的样本,以进行地质分析和实验室测试。

取心是一种取样方法,通过钻杆和样品管将地下的岩石和土壤取出来。

取心过程中需要注意保持样本的完整性和代表性,避免污染和损坏。

四、地质观测与测量在钻孔过程中,需要进行地质观测和测量工作,以获取更加详细和准确的地质信息。

常见的地质观测包括测井、测斜、测量孔径等。

这些观测工作可以帮助分析地质特征、确定地层属性和岩性、评估地下水资源等。

五、钻孔完工与处理钻孔完工后,需要进行相应的处理工作。

钻探工艺技术

钻探工艺技术

钻探工艺技术1、硬质合金钻进工艺硬质合金钻进是指利用镶焊在钻头体上的硬质合金作为破碎岩石的工具的钻进方法,适合钻进中等硬度以下的岩层。

硬质合金钻头类型较多,主要采用的钻头类型为直镶大八角硬质合金平面钻头,钻头直径分别为Φ130和Φ110。

该类型钻头优点是适应钻进中硬及中硬以下地层。

在钻进地表以下第四系地层和部分强风化基岩破碎带时效果较好,经济俭省。

2、金刚石钻进工艺小口径金刚石钻进是目前钻进方法中效率较高的一种钻进方法。

它具有钻进效率高、钻孔质量好、劳动强度低、孔内事故少、钻探成本低及应用范围广等优点,适宜在中硬及硬岩以上岩层采用。

矿田地层主要为泥质砂岩、变质砂岩、花岗斑岩和花岗岩等。

根据地质情况,选用的金刚石钻头以人造孕镶金刚石钻头为主,分别为Φ110单管钻头、Φ91单管钻头、Φ91双管钻头、Φ75双管钻头,钻头金刚石含量为100% ,胎体硬度在HRC30~40左右。

配套使用单、双管聚晶金刚石扩孔器。

钻头使用时严格按照排队原则使用,并强调与钻具合理配合:如钻杆直径、扩孔器外径、卡簧内径等。

钻进时注意选择钻进规程参数和泥浆性能参数,并采取有效的防震减震措施,提高钻头寿命。

矿区采用的钻进规程参数详细情况如表2-5。

采用的金刚石钻进规程参数表表2-5进行金刚石钻进操作,应特别注意以下几点:一是起下钻注意防止磕碰钻头;二是必须保持孔内干净;三是保持孔径规矩,减少钻头扩孔磨损;四是采取防震减震措施;五是防止岩心堵塞;六是注意控制钻进参数,防止烧钻;七是每次起钻后,要仔细检查钻头情况和岩心状况。

3、液动冲击回转金刚石钻进工艺液动冲击回转金刚石钻进工艺是在冲击回转钻进工艺基础上结合金刚石钻进工艺发展起来的新工艺。

在以冲洗液作循环介质的金刚石钻进方法的钻具上加一具液动锤(液动冲击器),即构成一套液动冲击回转金刚石钻具。

钻头在钻机主轴压力和回转器驱动下,在获得对岩石回转切削能量的同时,也把液动锤的冲击能传递到岩石中,使岩石承受冲击和回转切削双重破碎。

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钻探新技术与新工艺介绍(doc 15页)钻探新技术、新工艺介绍一、金刚石取心跟管钻进技术二、不提钻换钻头技术三、潜孔锤取心跟管钻进技术四、喷反钻具取心技术一、金刚石取心跟管钻进技术项目提出的背景:覆盖层钻探是主要的技术难题,特别是孔壁的坍塌问题。

“九五”国家科技攻关项目:高坝工程快速勘测“钻探新技术开发和应用”。

专题:“冲击式金刚石取心跟管钻进技术研究”。

(国电三等奖)(一)概述1、作用:实现在钻进过程中跟进套管,即:不提钻下套管2、适应地层:该套钻具适用于河床砂卵砾石层、冰积、滑坡等堆积层、第四系覆盖层和断层破碎带等钻进困难的复杂地层。

能够有效地预防孔壁坍塌、掉块、冲洗液漏失等孔内事故。

(二)复杂地层分类:1、坍塌掉块的地层:砂卵砾石层、堆积体、松散土层、缩径的地层等。

2、冲洗液漏失的地层:裂隙发育的地层,有洞、孔、地下暗河等的地层。

(三)造成复杂钻孔的因素1、地质因素: 岩石的性质、地质构造运动、风化作用、地下水作用等。

2、技术因素(外界因素): 过快的起下钻、过大的钻进压力、冲洗液的性能调节不好、钻孔结构不合理等。

孔内事故造成坍塌、埋钻、断钻等。

(四)下套管方法1、常规下套管法2、放炮下套管法3、管鞋钻头下套管法4、潜孔锤下套管法5、绳索取心下套管法6、双回转器下套管法等下套管的方法传统下套管方式:钻进至预定孔深后,将孔内钻杆钻具提至地表,方可向孔内下入套管。

问题:①钻进过程中,钻孔是裸露的,没有套管护壁。

②下套管困难或根本无法下入孔内,因为孔壁裸露太久,已坍塌。

跟管钻进法:边钻进,边下套管;套管随着钻进而跟进。

①同步连续跟进:套管跟进与钻进完全同步。

现今空气潜孔锤跟管钻进就是属于这一类。

②间隙跟进:每钻进数米后,停止钻进,然后将套管延伸数米。

冲击式金刚石跟管钻进技术属于这种。

同径跟管钻进(简称跟管钻进):它是通过采用跟管钻具在套管下部钻进,钻孔直径略大于套管,套管靠其重力作用自动向孔底延伸。

它可以实现长孔段跟管,适用范围也广,是研究得最多的一种跟管钻进方法。

在金刚石取心跟管技术中,目前只能做到间隙跟管。

套管扩孔跟管:它属于传统下套管的方式,只是套管下端的管鞋可以破碎岩石,从而实现套管的延伸。

因跟管长度受管鞋的寿命制约,现很少使用。

锤击跟管(放炮锤击跟管):它属于间隙跟管钻进。

直接把套管下入孔中,换径采用小一级别的钻具钻进2—5米,然后在孔底放炮将套管下部岩石振松,再用吊锤打击套管,强力使套管延伸。

这种方法在水电勘察工程中经常使用,但存在诸多缺陷:①具有炸坏套管的可能;②套管容易在锤击时变形;③同一级别套管难以实现长孔段跟管。

④带有一定的盲目性,容易造成孔内事故。

⑤在扫孔辅助工序中需要消耗大量的泥浆和其它材料,增加不必要的钻探成本。

(五)下套管的目的①孔口管②止水(隔离地表水,防止其侵入地下)③防漏、防渗④防止孔内事故(如隔离溶洞,预防断钻杆)⑤防坍塌(目的可以是单一的,也可以同时包含几种)(六)套管脱扣的预防和判断1、要避免使用弯曲钻杆。

2、该跟管钻具的工艺要求套管处于悬空状态,所以预防套管脱扣非常重要。

3、采用合理的钻进规程参数。

4、尽可能采用反扣连接的套管。

采用反扣套管进行跟管钻进,钻杆回转(正转)产生的颤动作用不仅消除了套管脱扣可能性,而且还具有拧紧套管的能力。

这是跟管钻进技术预防套管脱扣的最好技术措施。

套管脱扣的预防和判断1、正扣套管回扣的预防每钻进4-6回次或每次跟管时,借用短钻杆将套管直接下到孔底,合上立轴并采用极限低转速拧紧孔内套管柱,然后将套管提到孔口夹紧,恢复正常钻进。

2、套管脱扣的判断钻进时,一旦发现孔内出现异常响声或蹩车现象,应及时提钻和检查钻具磨损情况,如扩孔钻头的上部锥面出现磨损,表明孔内套管脱离,应立即进行处理。

(七)结构原理1、钻具特点:在套管下面扩孔钻进,有收敛功能2、冲击式金刚石取心跟管钻具由张敛式跟管钻具、液动冲击器和金刚石取心钻具三部分组成①跟管钻具②液动冲击器③金刚石取心钻具金刚石取心跟管钻进技术1、钻具结构原理:2、动力传递问题3、水路问题4、张开和收缩方式5、副钻头尺寸6、套管固定等7、其他(八)应用效果1、金刚石取心跟管钻具设计合理、组配科学。

2、与常规跟管法比较,可大幅度减少孔内事故,降低材料消耗,提高钻进效率。

3、简化钻孔结构。

4、为处理预想不到的孔内事故提供了条件。

5、岩心采取率高和取心质量好。

6、操作简单、易于掌握,易于推广应用。

使用此套钻具的孔未使用此套钻具的孔地层洪积的碎石土层,冰积、冰水积漂卵石层洪积的碎石土层,冰积、冰水积漂卵石层设计孔深150米120米下套管层数3 5下套管规格Ф127、Ф108、Ф89Ф168、Ф127、Ф108、Ф89、Ф73钻进时间45天90天台效(米/台.月)114 45开孔口径MMФ127 Ф168终孔口径MMФ94 Ф56岩心采取率90% 70%⏹φ108/φ89(简称φ108,以套管直径命名)⏹φ89/φ73(简称φ89)二、不提钻换钻头技术(具有时代意义的技术)(一)概述不提钻换钻头钻进技术:通过使用专用钻具,不提升钻杆,就可以更换孔底钻头。

不提钻换钻头钻具1、与绳索钻具的区别:2、与取心跟管钻具的区别:(二)BH系列不提钻换钻头技术BH系列不提钻换钻头钻具是我国于八十年代研制成功的一套钻具,曾获部成果一等奖,国家发明三等奖。

它借助同径绳索取心的钻杆、打捞器和绞车钢绳,在每个取心回次,都利用绳索将孔内主副钻头提升至地面,从而进行观察或更换,实现不提升钻杆就能更换钻头的目的。

不提钻换钻头技术背景BH系列辉煌在八十年代。

1986-1987年,有近百台BH-75钻具在投入使用,使用最深孔深为997.26m,最长提钻时间间隔达16天,不提钻(杆)最高钻进进尺达285.29m。

进入90年代以后,由于市场的原因,该技术停止了发展,目前,地质工作的发展又带来了新的发展机遇。

(三)钻具结构原理和技术特征1、整个钻具分打捞部分和非打捞部分,前者称为主钻具,后者称为副钻具。

2、钻具主要由打捞、报信报警、悬挂、张敛、瞄向定位、限位、密封和单动双管等系统组成。

(1)主钻具在投放时,通过限位机构保持在收敛状态。

(2)投入到孔底后,通过初瞄定向,进入悬挂状态,到位与否,可通过报信系统来判断。

(3)开泵输送钻井液,迫使副钻头完成向外张开,钻具进入钻进状态。

(4)钻进回次结束后,投入打捞器,向上提升可迫使副钻头收敛后,将主钻具带至地表。

钻具规格钻孔直径主钻具岩心直径BH-75 75mm ø56普双钻具38BH-91(95)91mm(95mm) ø70普双钻具(系特殊规格)511、下孔前,检查钻具张敛灵活性,要求对主钻具与副钻具进行调试。

2、将副钻具与钻杆连接下入钻孔,并控制副钻具底端与孔底距离,要求有主钻具下放到位的空间位置。

3、将主钻具投入孔内,如漏失孔,须打捞器送入孔底;(初次使用时要求在孔口先作孔口试验,实测报信压力值)4、合立轴,开泵,依靠钻井液压力将副钻头打开,判断到位后方可钻进。

(六)钻进工艺--孔口钻具张开报信试验孔口试验(初次使用时一定要作,因为判断钻具到位非常重要。

到位的概念,到位:到达预定位置且张开到设计尺寸)⏹首次使用钻具,应先在孔口作钻具张开报信试验,测定具体的报信压力值Pm,以作为判断孔内钻具工作状态的依据。

试验方法:⏹报信压力值Pm测试:将钻具直接与钻机立轴连接,并保证钻具的扩孔钻头露出孔口,采用常用泥浆和常规泵量开泵送水,观察泵压表和扩孔钻头的变化情况,扩孔钻头张开时的稳定泵压就是钻具张开报信压力Pm;(七)钻进工艺--孔内钻具工作状态的判断⏹将钻具下到孔底,开泵送水后,当泵压上升到报信压力(Pm+沿程损失P1)后又回到P1并保持基本稳定,表明钻具张开呈钻进工作状态,可以进行扫孔和钻进;⏹如果出现憋泵现象,说明钻具仍处于收敛状态,此时可活动钻具并观察泵压,憋泵现象仍不能解除,应提钻检查和排除钻具的张敛故障。

(八)钻进工艺--钻进工艺参数⏹钻压:主要施加在主钻头上,所以需要压力较小。

推荐5-7kN,不宜超过8kN,不允许超过10kN。

当副钻头处于不碎岩状态时,钻压不允许大于5-6kN。

⏹转速:实践检验结果以400-800转/分为宜。

⏹泵量:因其碎岩面积比S75大19%,故泵量也应该大19%,通常增加10-20L/min。

显然,其泵压也必然随之增高,增高值一般为0.3-0.5MPa。

(九)使用效果BH系列不提钻换钻头钻具辉煌在八十年代。

1986-1987年,有近百台BH-75钻具在投入使用,使用最深孔深为997.26m,最长提钻时间间隔达16天,不提钻(杆)最高钻进进尺达285.29m。

主钻具到位成功率大于92.8%,打捞成功率大于93.8%。

平均纯钻时间率为55.7%。

随着地质工作的发展,我们相信,该技术在深孔钻进中,有其技术优势。

(十)不提钻换钻头技术前景⏹随着新一轮地质大调查工作的开始,地质钻探朝着深部发展,有越来越多的深孔钻探任务,目前有许多施工单位对BH系列不提钻换钻头技术感兴趣,要求购买并进行技术服务.我们现在根据国、内外动力头钻机及绳索取心钻杆的特点,将进行专门的研制开发工作.结论金刚石钻进不提钻换钻头钻具,是我国首次研制成功并进行了生产性试验的一种新型钻具,在不提钻岩心钻探技术的世界领域内是一个突破。

钻具设计合理,结构简单,性能比较可靠,收敛动作灵活,到位报讯易于观察并可以调整泵压,悬挂装置可靠,拆卸方便。

生产试验表明,该钻具可减少提钻次数,增加纯钻进时间,减轻体力劳动强度等,达到了国际先进水平。

三、潜孔锤跟管取心钻进技术问题的提出1、地质勘探在松散、破碎、无胶结地层钻孔跨塌严重,取心困难。

2、水电工程在深厚的架空层,钻进效率十分低下,难以取到原状岩样,取心率极难满足规范要求。

3、地质灾害滑坡勘查当前滑坡钻探工程中普遍采用液态冲洗液,容易诱发滑坡、原状岩样采取质量不高、钻进速度慢。

解决问题的办法研究开发一种钻进速度快、取样质量好、护壁能力强的钻探取样技术。

风动潜孔锤钻头风动潜孔锤钻头跟管钻具DP型偏心潜孔锤跟管钻具SP型偏心潜孔锤跟管钻具DT型同心跟管钻具(如图)综合上述钻进技术方法,我们认为:潜孔锤跟管取心钻探技术方法可以满足要求!钻具特点(1)钻具结构采取同步、同心跟管钻进原理,从结构上保证孔底始终具有钻具到位的径向和轴向空间位置,所以,钻具不存在地层的垮塌因素造成钻具到位故障。

(2)采用中心钻头(唇面)超前套管钻头的阶梯钻进原理,同时将高压气流通道与低压通道分开,使高压气流直接从高压排气孔排除,避免高压气流冲刷孔底岩心,岩心始终处于岩心管的屏蔽保护下,所以,能够取得高质量的岩心和高的采取率。

(3)钻具采用双管(外管和岩心管)和三层管(外管、岩心管和半合管)两种结构方法,可以满足不同砾石(用单管)和松散地层(用双层管)的取芯要求。

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