金刚石绳索取心钻探工艺

金刚石绳索取心钻探工艺

摘要：金刚石绳索取心钻探工艺具有钻具级配合理，孔斜率低，回转平稳，钻速均匀，岩心采取率高，护壁、排粉效果好，纯钻时间高，台月效率高等优点。我们在多年的实践工作中，对绳索钻具的原理、工艺不断的摸索、分析、研究，并加以改进和完善，总结以下几点，供同行参考。

关键词:金刚石绳索；取芯钻进；深孔施工技术

abstract: diamond coring drilling process have rope drilling tools gradation is reasonable, the hole slope low, rotary smoothly, the penetration rate even, core take rate is high, protecting wall, platoon powder effect is good, pure drill time high, a month high efficiency. we work in the years of practice, the rope, the principle of the drilling equipment technology is of exploration, analysis, research, and to improve and perfect, and summarizes the following, refers for the colleague.

keywords: diamond rope; core drilling; deep hole construction technology

中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：

1绳索取心钻探设备的选择

1.1钻机的选择

金刚石绳索取心钻探必须选用转速高和调速范围广的液压钻机，要配备可靠的孔底压力指示表。钻探设备的选择受钻孔深度的影响，选用合适的钻探设备即可节省钻探成本，又可提高钻探的效率。选用中心较低，变速范围较宽、立轴行程较大的钻机较为合适。我队现有xy-44、xy-5、hxy-6b型钻机，可以满足1000～2000米深孔的钻探要求。实际工作中按钻孔的设计深度选择钻机。目前，我队与中国地质装备总公司合作，共同研制的fyd-2200型（分体塔式全液压动力头钻机）钻机在在霍邱铁矿zk1725孔投入使用，终孔孔深达到2700米，钻机运行平稳。实际工作中按钻孔的设计深度选择钻机。见表2。

1.2钻塔的选择

钻塔应根据不同孔深，选择不同高度和负荷能力的钻塔。绳索取心常用有18.5米与23.5米四角钻塔，此钻塔稳定性较好，较适合中深孔岩心钻探生产。

1.3水泵的选择

要求使用的水泵压力不低于4o个大气压。最大泵量在100升／分以内的泥浆泵。要求泵量、泵压稳定，易于调整，并配有泵压表，最好配备流量计、稳压罐。我队金刚石钻探使用过的水泵主要有bw250／50、bw250、bw300-12等。

2绳索取心其它附属设备及工具的选择

2.1绳索取心绞车的选择及安装

绳索取心的绞车，可单独装配使用，也可以和钻机组装成一体。要求操作方便，起动离合器灵活，制动可靠，提升速度不易太快。一般在0.7米～2.2米／秒之间。根据孔深要求，配各直径5毫米的钢丝绳600～800米。绞车必须安装周正，并且要固定在机台木上，缠绕钢丝绳时必须均匀平整。使用过程中发现有钢丝绳断股和严重磨损时，必须及时接修和更换。选用能力为1～2吨的单体滑轮、轴承要求转动灵活，安装时要对准井口，牢固的固定在井架上。

2.2井口夹持器的选择

可采用木马式和重力式夹持器，要求的夹持器踩动灵活，部件可靠，卡瓦耐磨，夹持器架在井口上，并对准井口中心，在操作使用上禁止用大锤敲击夹持器的曲柄连杆脚踏板等机构。

2.3提引器的选择

可采用手搓式、球卡式提引器，手搓式提引器螺纹加工质量必须严格，丝扣磨损超过规定要及时更换，经常检查提引器的销钉，及时润滑球和滑套部分，要求套在钻杆上时能上下自由滑动，上提时夹住钻杆。绳索取心目前有二种，即普通和重索二种，普通绳索采用夹持器。重索采用接手卡槽，提降钻具时用提引环，又可以使用拧管机，扭卸钻杆。

2.4扭卸工具的选择

机台配备适应各种管材扭卸用的多触点自由钳。要求备触点在同

一圆周上，以提高扭卸能力和提高管材的使用寿命。为钻探施工中提下钻频繁、劳动量大，长期以来人工上扣预扭矩达不到预紧要求，提钻卸扣时克服的敲打容易损伤钻杆接头等弊端而配备的绳索钻

杆拧、卸扣专用设备sq114/8型液压动力钳。要严格按照液压动力钳的操作规范进行使用。

3绳索取心钻进技术参数的选择

3.1钻压(由75毫米直径)

绳索取芯钻头比同口径普通双管钻头壁厚，克取的环状面积大，要求的钻压也相应增大。钻压推荐值见下表

在短时间内，钻速随钻压值的增大而提高，但钻速过高时。钻头会产生轻烧现象，钻头寿命降低，此时钻速急剧下降，因此压力应适当控制。绳索取心的钻头比普通钻头壁厚，压力可适当增大，但最大压力也不应超过1800公斤。一般压力应控制1000～1500公斤为宜。

尤其是新钻头的初始压力，更要适当降低。因为新钻头的胎体形状与孔底的的形状不相吻合，钻头的局部和孔底接触，因此，如果开始就采用正常压力，则单位面积上的压强过大，易造成钻头损坏。

3.2转速

初磨转数 100～200转／分

正常转数 400～1000转／分

转速与钻速的关系也是成正比的，但必须在充足的水力条件下才能实现，否则对钻头必有损害，导致钻速下降。s75绳索取心钻进，金刚石钻头的转速应在800转／分左右为宜。尤其是新钻头的初始转速，也要适当降低。因为新钻头的胎体形状与孔底的的形状不相吻合，钻头的局部和孔底接触，转速过快，钻具的震动力过大，容易造成钻头胎体裂纹。

3.3冲洗液与转速

岩心钻探冲洗液量不宜过大，盲目使用大泵量冲洗液会使钻具震动增大，孔底有效钻压降低，影响钻进效率甚至使钻头打滑。保证冲洗液应从水道的合理设计及冲洗液的质量着眼。合适的泵量是保持上返流速在0.45～1.5m∕s范围内。转速及泵量参考值见下表

水量正常情况下是采用50～90升／分，一般情况是水量应随钻速加快而增加。水量过小易造成烧钻，水量过大，造成蹩泵，泵压也随之升高，使送水管路损坏，也易造成人身事故。再加之钻孔漏失。机台送水量过大时，供水站送水量达不到机台的要求。因此，泵量要适当才好。

4．绳索取心钻进技术的优缺点

4.1优点

1、易于通过复杂地层。这是因为

(1)、绳索取心提钻次数少，减少了抽吸作用。

(2)、满眼钻进，减轻了钻具失稳。

(3)、钻杆外径均匀无大小变化。故回返的水流流速均匀，减轻了因水力激动对井壁的破碎作用。

(4)、钻杆本身又起到了套管的作用，对于一般的坍塌掉块地层均有保护作用。

(5)、钻进效率高，速度快，易于快速通过复杂地层。

2、效率高

这一点在孔深的条件下尤为突出，辅助时间少，时间利用率较高。如能进一步采用优质的绳索取心钻头，则能大幅度的提高钻探施工效率。

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: 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。

这几个主要机构的工作 原理如下: 1.弹卡机构 主要由弹卡挡头，弹卡钳、张簧等部件组成。其作用是内管总成沿钻杆中t:内 使其贴在壁下放时，弹卡钳在张簧的作用下张开一定角度，到达弹卡:在时， 弹卡室内壁上，这时上有弹卡挡头，可防止内管向上串动，夕|、有弹卡室， 限J1-. 弹卡钳的进一步张开。在钻进时借助弹卡挡头上的拨叉，带动弹卡钳， 以免因相对运动造成弹卡钳的磨损。使内管总成轴承上部随钻杆一起转动， 2、悬挂机构 悬挂机构由内管总成中的悬挂环与外管总成中的座环所组成，悬挂环的外径尺寸稍大于座环的内径(一般相差0.5一lmm)内管总成下放到外管总成弹卡室位置时，悬挂环座落在座环上，从而使内管总成下端的卡簧座与钻头内台阶之间保持清洁-4mm的间隙，以防止损坏卡簧座与钻头，并保证内管的单动性能。 3、单动机构 由两套推力轴承构成单动机构，主要目的是使内管在钻迸时不旋转。 4. 调节机构 主要由调节螺母、调节接头与内管一起组成。在组装时.如果卡簧座与钻头内台阶之间的间隙不合适，则可通过调节接头与弹簧套之间的距离来进行调节（调节范围在0.3mm）,以保证卡簧座与钻头内台阶之间的间隙。 5.到位报警机构 由阀体、阀堵、弹簧、定位簧、调节螺堵及悬挂接头等组成（S75弹卡架、珠、弹簧、及连接轴所组成）。当内管总成下放到外管总成中的预定位置时，悬挂环座落

绳索取心钻具的型式

绳索取心钻具的型式很多，规格各异，但其基本结构大同小异。 以我国最常用的S-75型钻具为例，其结构功能如下。 整套绳索取心钻具分为单动双层岩心管和打捞器两大部 分。双层岩心管部分由外管总成和内管总成组成。 外管总成包括弹卡挡头1、弹卡室7、稳定接头23(上扩孔器)、外管46、下扩孔器和钻头52组成； 内管总成由捞矛头2、弹卡6、悬挂环21、到位报讯、岩心堵塞报警、单动、内管保护、调节、扶正、内管、岩心卡取等机构 组成。 打捞器一般由打捞机构和安全脱卡机构组成。各机构的工作 原理分述于下。 S75型绳索取心钻具双管结构 机构:绞链式矛头机构,弹卡定位机构,悬挂机构,到位报信机构,岩心堵塞报警机构,单动机构,内管保护机构,调节机 构,扶正机构,打捞机构,安全脱卡机构

S75型绳索取心打捞器

1、绞链式矛头机构 该机构由捞矛头、定位卡块、捞矛座等组成。由于捞矛头可在其转动平面内转动180o，因在地表吊挂打捞器与内管总成卸岩心可在0～土90o内转动、变换位置，防止捞矛头从打捞器的捞钩中脱出。 2、弹卡定位机构 它是由弹卡挡头、弹卡板、张簧、弹卡室等零件组成。当内管总成在钻杆柱内下降时，张簧5使弹卡板6向外张开一定角度，并沿钻杆内壁向下滑动。当内管总成到达外管总成中的弹卡室7部位时，弹卡板在张簧的作用下继续向外张开，使两翼贴附在弹卡室的内壁上。由于弹卡室内径较大，而其上端的弹卡挡头内径较小，所以在钻进过程中可防止内管总成上串，达到定位作用。 3、悬挂机构 此机构由内管总成中的悬挂环21和外管总成中的座环22组成。悬挂环的外径稍大于座环的内径(一般相差0．5～1．Omm)。当内管总成下降到外管总成的弹卡室位置时，悬挂环21座落在座环上，使内管总成下端的卡簧座51与钻头52内台阶保持2-4mm的间隙，以防止损坏卡簧座和钻头，并保证内管的单动性能和通水性能。 4、到位报信机构

绳索取芯钻探在复杂地层矿区施工技术措施

绳索取芯钻探在复杂地层矿区施工技术措施 彭步涛 （福建省121 煤田地质勘探队，福建龙岩364021 ） 摘要：该文主要论述了绳钻技术在复杂地层煤田勘探矿区中研究应用情况及取得的效果，即从钻孔结构冲洗液技术、护壁堵漏技术、钻具配套及硬岩钻进等方面进行了有效的探索和应用，对类似矿区施工具有较强的实践性和指导意义。 主题词：绳索取芯钻探技术; 施工措施; 含煤矿区复杂地层 “科学技术是第一生产力”。这是邓小平理论对马克思主义科技理论的重要贡献，在这一理论的指导下，我国的科学技术水平出现蓬勃发展的局面。作为煤田地质勘探专业队伍的福建省121 煤田地质勘探队，从上个世纪八十年代中期为加快勘探步伐，缩短勘探周期，依靠科技进步，积极推广应用绳索取芯金刚石钻进技术（以下简称绳钻技术）；经过二十多年的努力和探索，使绳钻技术不断完善，钻进效率和勘探质量明显提高。二十二年来累计完成钻探进尺48.4 万米，在闽、云、贵、川等省份探明煤炭储量50 余亿吨，为当地的经济建设做出突出贡献。通过多年对该技术的研究和应用，使福建省121 队的钻探技术竞争力不断提高，绳钻技术应用水平达到国内领先。 1 含煤田地层的基本特点 煤田勘探施工的主要区域分布在福建、云南、贵州、四川等省份。福建煤田地质主要勘探对象见三叠纪童子岩组，童子岩组之上由翠屏山组所覆盖，为非煤系地层，主要岩层见泥岩、粉沙岩、细粉砂岩和中粒沙岩。云、贵、川主要含煤地层为二叠系上统龙潭组，主要岩性以粉砂岩、细砂岩、泥质砂岩、粉质泥岩为主，而覆盖其上部的三叠系个旧、永宁镇组以灰岩为主。 福建省121 队煤田勘探矿区按钻探施工技术要求，有如下几个特点： （1 ）钻孔漏失严重为主要特点。特别是永宁镇组、个旧组中的石灰岩溶洞发育，溶洞最大达20 米。童子岩组的风化带和断层破碎带也是主要漏失区，属裂隙裂缝性，有时也出现小溶洞，并有地下水活动。另外，由于绳钻工艺环空间隙小，泵压损失大，常使地层失去平衡以致诱发漏失。 （2 ）孔壁坍塌也是绳钻工艺施工中常见现象，坍塌常出现在断层破碎带中。另外，在厚煤层中（特别见粉煤层）钻进，由于钻孔护壁不稳定，上下钻具操作不当也易引起煤层坍塌，这种现象在各勘探区都经常遇到。 （3 ）硬岩“打滑”地层，在翠屏山底部约40m ，属硅质胶结的石英砂岩。同时，含有少量的隧石，岩石硬度在X 级以上。采用一般金刚石钻头钻进其效果差，钻效低，新钻头投入使用后很快被磨钝而打滑不进尺。 （4 ）煤系中煤层多，一般钻孔都可见煤层十几层，煤层有块煤、粉煤两种。粉煤取芯难度大，若操作不当往往造成采取率达不到要求致使钻孔质量降级。 （5 ）岩层倾角变化大，软硬互层频繁，属易斜地层。

绳索取芯钻探施工技术

绳索取芯钻探施工技术 武孟元 （河北省水利工程局河北石家庄 050021） [摘要]介绍了绳索取芯钻探工艺钻具的结构，并对钻进规程的各种具体参数及报信机构的使用进行了分析，总结了绳索取芯钻探技术的主要优越性及在堆渣层中的应用。 [关键词] 绳索取芯；钻进参数；优越性；堆渣层灌浆 绳索取芯钻进是一种先进的岩芯钻探工艺。它采用大直径的钻杆，在钻具里面套装一根取芯管，在钻进过程中，岩芯缓慢地装在取芯管内。当回次进尺终了，岩芯装满取芯管时，采用带绳索的打捞器，从钻杆中把取芯管提出，提取岩芯后，又从钻杆中把取芯管放到孔底，继续钻进。绳索取芯与普通钻进取芯相比，具有控制钻孔偏斜度、提高钻进效率、降低工程成本、提高岩芯采取率、减少孔内事故等优点；尤其在钻穿复杂地层方面，有着其它施工技术无可比拟的优点，因而被广泛应用。 1 绳索取芯钻具简介 绳索取芯整套钻具分为双管部分和打捞器两大部分。 1.1 双管部分 双管部分包括外管总成和内管总成。 1.1.1 打捞机构 当捞取岩芯时，打捞器上的打捞钩抓住捞矛头，将取芯管提出孔外。 1.1.2 弹卡机构 内管总成进入外管总成后，实现弹卡自锁，防止由于振动等原因使弹卡并拢而导致内管总成上窜。 1.1.3 悬挂机构 当内管总成到位后，悬挂环座落在座环上，保证卡簧座与钻头内台阶之间有一定间隙，以便外管单动灵活。 1.1.4 到位报信机构 内管总成到达预定位置时，地面上水泵压力表的读数突然变化，可以调整水量开始钻进。 1.1.5 岩芯满管或堵塞报信机构 岩芯满管或堵塞时，导致地面上水泵压力表读数升高，起到报警作用。 1.1.6 调节机构

调节内管总成中卡簧座与钻头内台阶之间的间隙，保证其间隙量为2-3mm。 1.1.7 缓冲机构 卡取岩芯时，起缓冲作用来保护内管和卡簧座。 1.1.8 单动机构 分离内管和外管，实现钻具外管单动，内管相对外管静止。 1.1.9 容纳与卡取岩芯机构 容纳和卡取岩芯。 1.1.10 扶正机构 扶正内管，使卡簧座对正钻头内孔，以便岩芯顺利地进入内管，减少岩芯磨损，提高岩芯采取率。 1.2 打捞器部分 打捞器是绳索取芯钻具中必不可少的专用配套工具。 1.2.1 打捞机构 打捞钩抓住捞矛头，带动双管部分的打捞机构，将内管总成提升到地面。 1.2.2 绳卡机构 连接打捞器和绳索取芯绞车。 1.2.3 送入机构 将脱卡管套在重锺上，用打捞器将内管总成送入孔底。 1.2.4 安全脱卡机构 使打捞钩松开捞矛头或使安全销折断而实现安全脱卡。 2 绳索取芯钻进参数及报信机构 在正确选择钻头的情况下，金刚石绳索取芯钻进效率取决于钻进参数的选择，即钻压、钻头转速和冲洗液量三个参数。 2.1 钻压 实践表明，当加在钻头上的压力高于所钻岩石的压力硬度时，岩石就由表面破碎转到体积破碎；但当压力接近或超过金刚石本身抗压强度时，金刚石开始破损。另外，随着钻压的增加，金刚石的磨损量也增加，因此钻压有一个最优值。绳索取芯钻进规程和普通标准金刚石钻进有所不同，因绳索取芯钻头胎体壁要比标准钻头胎体壁厚2mm，底面积相对较大，而钻杆与孔壁的间隙小，所以钻压应增大。表1列出了两种不同直径绳索取芯钻头所需钻压值。 钻压(kN) 7-12 12-15 2.2 转速 转速是影响金刚石钻进速度的重要因素。钻头在某一转速下，金刚石磨损量最小，转

绳索取芯钻具使用说明书

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。限制内管总成的下行位置。 6、到位报信机构由阀体、阀堵、弹簧、调节螺堵、悬挂接头等组成。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，冲洗液的通路被堵，迫使冲洗液改变流向，并克服弹簧力量使阀堵向下运动，使冲洗液通道打开，于此同时，地面泵压表上的压力明显上升，表示内管总成已到达钻进位置，可以开始扫孔钻进。 7、岩心堵塞报信机构由滑套、蝶簧等组成，岩心堵塞或岩心装满内管时

钻井工艺流程

钻井工艺流程 以中原油田三开井为例 一.选井位(甲方) 二.定井位:原则:地面服从地下 三.搬迁准备及搬安 井队,材料,技术员资料的(准备)钻井工程设计.井史,本井资料,仪器,工具(∑rA型井架)基础图;校正(要清楚校正的标准) 天车,游车和转盘≤15mm.校正转盘与天车〈2-3mm 泵(不单是皮带轮,还要校正水平尺),不水平度应〈1mm吊测房,地质录井,气测,指重表参数仪(技术员在搬家过程中要经常四处转圈,而不是做一个劳动力) 四.一开准备及一开作业 1.钻具:井口工具,井下工具的准备,配合接头9"钻铤=731 8"=631 7"=521x520 API 411(国内)x410 6 1/4=4A11x410 5" 加厚卡瓦

2.套管与套具的准备(套具由固井队提供) 最主要的是联顶节的长度 联顶节主要考虑:1)转盘面2)封井器四通接出管线离工字钢1.5 cm (3)井架底座 ( 一开的时候要送封井器为啥?就是因为联顶节,封井器,厂家不一样四通等的长度有出入) 封井器送来要问一下,闸板芯子是否是5寸~5-1/2的变径闸板,5寸的封钻杆,5-1/2寸的封油套,所以要问一下.下油套前要封井器试压. 3.测斜与工具的准备(不是拉回来就万事大吉,要做个地面试验) 冲鼠洞钻头用8-1/2的. 4.配浆. 5.一开验收 6.一开钻进 (接一根钻铤提起来,靠住转盘面,看钻铤是否居中,然后卸掉方钻杆,上接钻头,水龙带吊着,只准旋转不准加任何钻压.

200-300米表层要接2柱8寸钻铤,一柱7寸钻铤. 钻进过程中在表层一般用双泵,预防堵水眼,因为沙子很多.用双泵在钻完后,停一个泵,上提,快提完时在停泵.停完泵要抢接单根,根据钻铤的重量确定钻压,第一根不加压,第二根加压10KN-15KN,钻压的多少根据钻铤的多少,(钻压要算好)钻完一开后,循环泥浆,一定要上提下放,不能定点.更不能沉底循环,特别是一开更不能沉底循环,因为一开泥浆不成体系.应打个封闭,尽量不能留下水泥环. 现场灰量要准备好,水量要准备好.下表层套管不好下.斜坡引鞋. 表层固井的水泥质量很差.如果下不到底即使接循环头,方钻杆上提下放,尽量下到底. 7.固井. 固井时替浆量的计算:一开:经验公式:一般是100米8方 留水泥塞是20~30米+2米的口袋=25米检测表层固井水泥浆的比重≥1.85,比重低了凝固时

SK绳索取心钻具结构分析

SK53/4″×94mm绳索取心钻具结构分析 王永平 中国地质调查局中国大陆科学钻探工程中心北京100011 摘要：为在中国大陆科学钻探工程中实施大口径绳索取心钻进，特从德国引进一套绳索取心钻具，在使用和测绘过程中发现该钻具在结构上确有其特色，同时也存在个别缺陷和不足，本文做了简单剖析，对小口径绳索取心钻具的设计，特别是对深孔绳索取心钻具的设计有一定的参考和借鉴之处。 关键词：绳索取心钻具；结构分析；材料选择；多功能配套 作者简介：王永平（1942－）辽宁岫岩人，中国大陆科学钻探工程中心工作人员，高级工程师，从事探矿工程专业，北京市西城德外黄寺大街24号院21楼，100011，（010）51632333 SK53/4″×94mm绳索取心钻具（以下简称“SK钻具”）是德国MICON公司为中国大陆科学钻探工程设计和制造的口径为157mm，井深为6000m的绳索取心钻具，该钻具系统包括岩心管总成、投放器、旋转接头和打捞器等四部分组成。 就157mm孔径而言，对石油钻井是小口径，而对以找固体矿床为目的的地质岩心钻探又是少见的大口径，加之为6000m井深所设计，因此就其结构设计和材料选择上有其自身的特点，同时对地质岩心钻探绳索取心钻具在结构设计和材料选择上也有其可借鉴之处。 1 岩心管总成（见图1） 1.1 基本设计参数 钻头外径157mm，钻头内径94mm；外管串设两只稳定器，下端为钻头稳定器，上端为钻杆稳定器，其外径均为156.8mm，外管外径146mm；外管内径110mm；内管外径106mm，内径97.3mm，其上端与仪器仓接头相接，下端与岩心定向短节5和卡簧座2相连。 1.2 结构特点： ⑴钻头、稳定器与外管：该钻具钻头稳定器6的位置相当于国内钻具的扩孔器，其公称直径较钻头直径小0.2mm，而国内设计的常规钻具一般扩孔器较钻头外径大0.5mm，因此SK钻具在钻头设计上特别重视保径，其唇刃较长并设有保径规，而设稳定器的主要目的是 稳定钻具和尽量减少岩心外管的磨损，而不是扩孔和保径，重点保护的又是钻具的螺纹连接部位，外管使用42CrMo4V(化学成分相当于国产S42CrMo)经整体调质处理，因此制造成本较高。

复杂地层中深孔绳索取心钻探技术研究

收稿日期:2006-01-06 　基金项目:中国地质调查局2003年地质调查实施项目“西部复杂条件下综合钻探技术研究与示范” (编号:20023000066)　作者简介:孙建华(1962-),男(汉族),山东人,中国地质科学院勘探技术研究所教授级高级工程师,探矿工程专业,从事勘探技术研究工作,河北省廊坊市金光道77号,(0316)2096185,sunjianhua@cniet .com 。 复杂地层中深孔绳索取心钻探技术研究 孙建华,张永勤,赵海涛,刘秀美 (中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000) 摘　要:研究开发成功的S Q 系列高强度绳索取心钻杆首次采用了薄壁钻杆内镦粗技术。同时,通过优化接头螺纹参数,改进钻杆接头热处理和表面处理工艺,简化钻具结构等措施,使绳索取心钻杆强度提高40%以上,使用寿命明显增加,钻具冲洗液过流阻力大幅降低。钻杆可以采用垫叉和扳叉拧卸。在地质条件复杂的勘探区试验示范,取得了良好的应用效果。 关键词:绳索取心;钻杆镦粗;螺纹优化;复杂地层;示范推广中图分类号:P634.5 文献标识码:A 文章编号:1672-7428(2006)05-0046-05 Research on D eep Hole W i re L i n e Core dr illi n g Tech .i n Co m pli ca ted Stra tu m /SUN J ian 2hua,ZHAN G Yong 2qin,ZHAO Hai 2tao,L I U X iu 2m ei (The I nstitute of Exp l orati on Techniques,C AGS,Langfang Hebei 065000,China ) Abstract:I nner up setting technol ogy for thin wall drilling p i pes was used in Series S Q high strength wire line drilling p i pes .The strength of drilling p i pes was increased 40%by op ti m izing j oint thread parameters,i m p r oving heat treat m ent and surface treat m ent techniques and si m p lifying structure .The life of the drilling p i pes was obvi ously increased .The p res 2sure dr op thr ough the drilling p i pes was decreased .A good result was gained in comp licated geol ogy conditi ons . Key words:wire line coring;drilling pi pe up setting;tread op ti m izati on;co mplicated stratu m;de monstrati on and popularizati on 1　概述 我国西部地区地质调查钻探工程钻遇地层复杂,钻探工作量分散,施工区域偏远,钻探施工技术难度很大。同时,先进的钻探技术推广应用发展较缓。目前在同类的地质条件和施工条件下,复杂地层中深孔地质调查钻探施工的质量、效率和进度等综合水平明显落后于历史最好水平。 随着国家经济建设重心逐步向西部转移和国内战略矿产资源供需矛盾日益突出,西部地区成为我国目前地质调查工作的重点区域,该区域的地质调查钻探工程增加。但是在国土资源大调查工作实施以来,西部地区钻探效率低下,质量难以保证,施工费用大幅度增加等问题,直接影响了地质调查效果,增加了工作成本,延长了地质调查工作周期,给国家地质调查工作造成巨大损失。因此,通过复杂地层中深孔绳索取心技术的研究示范,力求在技术上取得一定创新和发展,并以创新的钻探技术的集成为突破口,提高我国西部地区地质调查复杂地层中深孔岩心钻探技术水平是非常必要和十分迫切的。 2　复杂地层中深孔绳索取心钻探研究2.1　金刚石绳索取心钻探标准现状研究 项目组收集了M I CON 公司绳索取心钻具、A tlas Copco 公司绳索取心钻具、Boart -Longyear 公司绳索取心钻具、M I TS U I &CO.,LT D 公司绳索取心钻具等技术资料,通过科技信息检索、对外交流等方式对国外金刚石绳索取心管材标准的最新进展进行跟踪,并对国外金刚石绳索取心管材和螺纹设计加工采用标准的情况进行了调研。 国家技术监督局1998年发布实施了《金刚石岩心钻探钻具设备》、《金刚石绳索取心钻探钻具设 备》,取代《金刚石钻探用无缝钢管》(G B 3423-82)中尺寸系列部分内容。同时原地质矿产部标准 DZ211、DZ212等废止执行。迄今正式和非正式发布金刚石岩心钻探国际标准有8项,但获多数成员国或组织通过的国际标准仅有4项:I S O 3551《金刚石岩心钻探设备　A 系列》、I S O 3552《金刚石岩心钻探设备　B 系列》、I S O 8866《金刚石岩心钻探设备　C 系列》、I S O 10098《金刚石岩心钻探绳索取心设备　CSSK 系列》,而应用较广的绳索取心钻具标准草案———I S O /DSI 10097《金刚石岩心钻探绳索取心设备　A 系列》未获得国际标准化组织TC82/SC6小组多数成员通过。 印度在许多方面的国情与中国相似,因此项目

钻井取心工具说明书 图文并茂

Y-8100型常规取心工具 使用说明书 中石化胜利石油管理局钻井工艺研究院

目录 1、用途 2、主要规范 3、结构概述 4、使用方法 5、检查、维修、保养 6、验收内容 1 用途

Y-8100型常规取心工具是石油、地质勘探钻井中常规取心作业最理想的取心工具。该型常规取心工具配套完善、规格齐全、技术先进，适用于软、中、硬及破碎地层取心。 2 主要规范 3 结构概述 Y-8100型常规取心工具主要由安全接头、旋转总成、差值短节（或稳定器）、外筒、内 筒、岩心爪组合件、取心钻头和辅助工具等部分组成。 3.1 采用高强度厚壁无缝钢管作外筒，强度高、稳定性好，有利于提高岩心收获率、单筒进 尺和延长取心钻头使用寿命。 3.2 内筒：除钢质内筒外，还设计了可供用户选购的具有轻质、耐温、耐腐蚀、内壁光洁等优点的铝合金管作内筒。对于这些特殊内筒，岩心进入阻力小，有利于提高单筒进尺和取心收获率，还可将装有岩心的这些特殊内筒分段切割，两端加盖帽封堵，便于运输，简化岩心处理工序，更好地保护岩心。 3.3差值短节表面堆焊有耐磨层（硬质合金），耐磨性好，扭矩较小，减少了对外筒的表面磨损。 3.4选用稳定器能增加取心工具的稳定性。稳定器采用三螺旋，螺旋筋表面有贴焊硬质合金块或耐磨面，并磨削成光洁面，表面无气孔，耐磨性好，耗损扭矩较小。 3.5在旋转总成上调整间隙:利用调节螺帽的正反旋,实现增长或减短内筒组件长度,以满足间隙值。可调范围为0-60mm,可微调值为1.5mm,调整间隙操作方便、可靠。 3.6 若取心工具在井下被卡住时，很容易地从安全接头螺纹处倒开，起出内筒和岩心，再根据井下情况处理外筒。 3.7 轴承无弹夹，两端无密封，允许少量泥浆流过起冷却和润滑轴承的作用，结构简单、转动灵活、寿命长。

金刚石绳索取心钻进操作规程

第一章总则 第一条金刚石岩心钻探是钻探技术的重大改革，而绳索取心又是金刚石钻进工艺的重要发展，绳索取心钻探是一种不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法，它具有提高钻进效率，延长钻头寿命及极大的减轻工人体力劳动强度等优点，必须认真推广。 第二条《金刚石绳索取心钻进操作规程》是广大钻探职工生产实践中积累的经验总结。生产技术科应组织工人认真学习，切实贯彻，不得违章作业；项目部，钻探技术人员均应以身作责模范地遵守本规程。 第三条从事金刚石岩心钻探的职工必须以高度的责任心坚持科学打钻，学习大庆人“三老四严”的优良作风，精心操作，精心管理，以充分发挥金刚石钻探及绳索取心钻进的优越性。 第四条本规程仅着重叙述有关绳索取心钻进的相应设备、钻具及操作技术，对于与普通《金刚石岩心钻探操作规程》的相同方面，本规程一般均未编入。 第二章钻进设备、附属工具的选择及其性能要求 第五条金刚石绳索取心钻探必须选用转速高和调速范围广的液压或全液压动力头钻机，钻机要配备准确、可靠的孔底压力指示表、转数表、扭矩表。当采用电机驱动时，应同时安装电压、电流表。 在目前条件下可选用XY－2、XY－3、XY－4、XY－5、XY－6等型号钻机。 第六条要求采用泵压不低于10大气压，最大泵量在90升/分以上的泥浆泵。要求泵量、泵压稳定、易于调节，并配有抗震泵压表，最好配置流量计。在目前条件下可选用SNB－90、BW－150、BW250/50等型号泥浆泵。 第七条绳索取心绞车可以与钻机组装成一体，也可以单独驱动，独立安装，但要求操作方便，启动、离合灵活，制动可靠，其提升速度在0.7－2.2米/秒之间，配直径3－5毫米的钢绳600－800米。 绞车必须安装周正，并牢固地固定在机台木上，缠绕钢绳必须均匀平整，使用过程中发现绳有散股，断股和严重折损时，必须及时接修或更换。 第八条选用能力为一至二吨的单轮滑车，并配置轴承，要求转动灵活，安装时应当尽量对准孔口，牢固的固定在井架上，并且系安全绳。 第九条可以采用木马式或球夹式夹持器，要求各类夹持器制（踩）动灵活，部件可靠，卡瓦耐磨。夹持器必须架设在井口上并对准钻孔中心，在操作使用时，禁止用大锤敲击夹持器的曲柄、连杆、脚踏板等机构。 第十条可以采用手搓式或球卡式及关门山式提引器，手搓式提引器螺纹加工质量必须严格，死扣磨损超过规定要及时更换，心轴转动必须灵活经常检查球夹式提引环锁钉，及时润滑球及滑套部分，要求当套在钻杆上时能下滑自如，上提时立即夹住钻杆，只有板动滑脱手把时，方能脱开钻杆。 第十一条机台应配备适应各类管材的多触点合金自由钳，要求各触点在同一圆周上，以提高拧卸能力及延长自由钳寿命。 第三章绳索取心钻具规格、性能及其使用要求 第十二条绳索取心钻具用的管材应符合《YB848－75》标准的规定。 第十三条钻杆的使用要求： 1、使用前，应检查钻杆螺纹在运输过程中是否有损坏现象；使用时，要清除掉螺纹上的沾污；使用过程中，要定期用丝扣油润滑经常拧卸的丝扣部分。 2、在分别连接钻杆两端公、母接头时，应用环氧树脂或“914”粘结剂粘结并拧紧（按粘结工艺要求进行），以保证钻杆柱连接及螺纹部分的强度；粘结后，应检查并清除粘结接头内径部分粘结物堆积，保证提放内管时畅通无阻；在钻进及拧卸过程中，如发现粘结不牢的钻杆接头应重新粘结。 3、钻杆立根应放置在立根台木质面上，并根据立根的长度，架设一至二道支撑梁，防止钻杆柱弯曲变形；备用钻杆要三（或多）点垫放，排列整齐，螺纹部分应涂油保护。 4、凡钻杆直径单边磨损达1毫米或均匀磨损达1.5毫米的，任意每米长度内弯曲超过1毫米的；螺纹严重磨损、连接旷动或有明显变形的，均不得下入孔内。 5、拧卸钻杆时，应使用多触点自由钳，禁止用大锤敲击。

绳索取芯钻探技术浅析

绳索取芯钻探技术浅析 【摘要】“绳钻”技术，被广泛应用于岩芯钻探。随地质勘探钻孔深度的不断增加，以及起下钻占辅助作业时间的逐渐增大，严重影响整体钻进效率。因此，绳钻技术在地质勘探中得到广泛应用。 【关键词】地质钻探；绳索取芯钻探；钻进工艺 引言 随着我国国民经济的发展，矿产资源供需形势严峻。全国开展了新一轮地质矿区勘察工作。钻探是深部找矿最基本的重要手段和技术方法。 所谓绳索取芯钻探，是不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法。具有结构简单，钻进效率高，岩芯质量好，岩芯浸泡时间最短，钻头寿命长，劳动强度低等特点。对于地质构造多变、地层条件复杂的钻孔，施工中常遇漏失、涌水、水敏性地层与矿层的坍塌等问题，严重影响绳索取芯钻进工艺性能的发挥。 1 设备选择 1.1 配套三级绳索取芯钻具 地质勘探中，搞好绳索取芯钻具三级配套，是解决地质勘探过程中复杂水敏性地层严重塌掉块、涌水、漏失等问题，实现安全高效钻进最有效的方法。三级配套，是指S95钻具、S75钻具、S59钻具配套使用。在钻进矿区地层之前，用S95钻具穿过复杂层下Φ89 mm技术套管（扣型为反扣，套管为外丝，接头为内丝），换S75+2绳索取芯钻具钻进至终孔。如S75+2绳索取芯钻具再遇较大漏失或坍塌难以处理时，则以Φ71mm为套管换S59绳索取芯钻具钻进至终孔。 1.2 附属机具配置 由于绳索取芯钻进是满眼钻具环状间隙小，对冲洗液的质量有较高要求，所以，现场必须配泥浆搅拌机，且能在钻孔漏失情况下，满足不停止钻进配置泥浆的需要。深孔或超深孔（1000～1500m以上）施工，应采用新钻杆或加强型钻杆以提高钻杆的密封性与强度；采用加强型夹持器和双滑车系统与其配套，以达到预防与减少孔内事故，实现安全高效钻进目的。各类机械配件及泥浆材料等为钻机提供可靠后勤保障，减少停待料时间提高生产效率。 2 钻进工艺及参数选择 2.1 钻孔结构的设计 应根据钻孔目的、孔内岩层及可能遇见的复杂情况、钻孔深度和终孔孔径等

实验一 绳索取心钻具及液动冲击器观察实验

实验一绳索取心钻具及液动冲击器观察实验 实验日期姓名班级学号实验成绩一实验目的、要求 1．掌握单动双管取心器结构及取心方法； 2．熟练掌握绳索取心钻具结构及取心方法。 3．掌握阀式正作用及双作用液动冲击器构造及调试。 二实验器材 SMK—89型单动双管取心器一套；SQ—75型绳索取心钻具二套；MTZ—89型正作用液动冲击器一套；YS—76型双作用液动冲击器二套；管钳、链钳、拆卸工具等各二套。 三实验内容及步骤 （一）单动双管取心器的结构与取心方法实验 1．用管钳等工具拧开取心器上接头，将单动装置及内管抽出，观察取心器结构。 取心器结构为： 稳定接头——外管——（导正环）——扩孔器——钻头 双管接头 调节机构——单动结构（报信和缓冲机构）——内管接头——回水球阀——内 管——卡心机构 2．卸掉上接头，取出单动轴，拧掉背帽、固定螺母、橡胶垫、两盘轴承、铜套座。对照挂图，了解取心器结构及其工作基理。 （1）调节机构：由调节螺母完成，调节内管长度，使卡簧座与钻头内台阶保持到4～5ｍｍ间隙（底喷钻头为1.5～2ｍｍ）。 （2）单动机构：两盘轴承为8206型，注意上、下轴承的安装。 （3）岩芯堵塞或已满报信机构（橡胶圈、泵压）。 （4）缓冲机构：冲洗液水路，缓冲橡胶垫。 （5）扶正机构：导正环使内管与钻头、外管同心。 （6）卡心机构：卡簧座、卡簧、挡圈。 （7）冲洗液循环路径。 3．取心器特点 （1）单动性好，提高了岩芯质量及采取率； （2）可钻进各种软硬岩层； （3）钻孔较安全。 4．按照拆卸进的相反顺序进行取心器组装。 （二）绳索取心钻具结构观测实验 1．打捞器的拆卸与安装，了解其工作原理 （1）打捞器：打捞矛头机构（包括捞矛器、捞矛、弹簧片、弹性销）； 冲打机构； 脱卡机构； （2）了解安全销、脱卡机构、冲打机构的工作机理。 2．井下钻具总成 从上而下依次将各连接部件拆开，了解观察组成部分的结构与工作原理。 （1）外管总成：弹卡挡头（拨叉）——弹卡室——外管——扩孔器——钻头，其中弹卡室与外

绳索取芯钻探技术浅析

绳索取芯钻探技术浅析 发表时间：2019-10-24T16:35:19.740Z 来源：《科学与技术》2019年第11期作者：徐跃卓 [导读] 如何在复杂的地层条件下有效利用绳索取心钻进技术在钻探施工的实际过程中，结合钻探现场的施工情况，提高钻探效率与钻探质量、安全，具有重要意义。 黑龙江省地球物理地球化学勘查院黑龙江省哈尔滨市 150036 摘要：随着科技的进步，在我国的钻探行业中，绳索取芯技术也取得了较大的进步，具有安全系数高，钻探效率高，和能量消耗的优势，其应用范围也更加广泛。促进了钻探工程工作效率的提高和钻探质量的提升。 关键词：绳索取芯；钻探；技术 引言 绳索取芯钻探以其少起大钻增加纯钻进时间，提高钻进效率，降低劳动强度的特点，在地质资料收集中起到了重要的作用，并在岩心钻探项目中成为常用的技术。该技术在钻进较硬岩层（如白云岩、石灰岩），表现出了极佳的效果，具有较高的效率。如何在复杂的地层条件下有效利用绳索取心钻进技术在钻探施工的实际过程中，结合钻探现场的施工情况，提高钻探效率与钻探质量、安全，具有重要意义。 1绳索取心技术的实际应用范围 在我国，绳索取心钻探技术的发展较晚，与一些先进的发达国家相比，绳索取心钻探的综合效率和使用寿命存在差异。然而，在众多钻探专家学者的不懈努力下，我国绳索取心钻探技术取得了很大的进步。绳索取心钻探技术已广泛应用于岩矿勘探，工程地质勘探，水文水资源工程地质勘查等实际工程中。目前，我国绳索平均月效率可达600m~1000m，平均工作效率可达7m/h~10m/h。在正常情况下，钻杆的综合使用寿命超过20000m。然而，大量国内钻探的实际施工经验表明，使用绳索取心钻探技术后，并非所有钻探项目都能获得满意的效果。在岩石的钻探中，应该综合考虑钻探条件，比如钻孔深度，钻头质量水平和绳索取心钻具及辅助设备等因素。根据现场条件以及投资成本，合理选择钻探技术。绳索取心技术，从理论上讲适合各种岩层条件，应用范围比较广泛。绳索取心技术适合于4级~9级岩层，钻探效率及质量、安全都有一定的保障。但是，就我国目前的钻探施工技术水平来说，不建议采用绳索取心技术进行10级~12级凿岩施工。特别是当岩层是非常坚硬的岩层，如果采用绳索取心技术，密度大，颗粒细小，在上述岩层条件下，钻头打滑，钻速效率也相对较低，不能充分发挥绳索取心钻孔技术的优势，造成钻探效率、质量下降。根据以往的施工经验，绳索取心技术既可以用于浅孔钻探，也可以用于深孔岩石钻探。一般情况下，在绳索取心技术工艺范围内，孔深越深，经济效益就越好。然而，在具体工程中，一定要选择质量较好的钻头及钻具组合，保证钻孔过程的稳定、高效。如果钻头质量有缺陷，就会造成钻头在施工过程中出现故障，就大大降低了绳索取心深孔钻探的优点和使用意义。 2钻杆、附属设备及其工具 2.1钻杆 1)钻杆两端直接加工成公母螺纹，钻杆间直接连接。钻杆螺纹加工量小，同心度好，应用广泛，螺纹部分管壁较薄，需要进行热处理(正火加回果或淬火加回火)，以使其达到足够的强度。随着加工工艺的不断改进，已开始逐渐应用钻杆两端墩粗技术，墩粗钻杆两端后加工螺纹，大大提高了钻杆螺纹连接强度，提高了钻杆使用寿命。此外，为了增强母螺纹的耐久性，在螺纹外表面长100～150mrn范围内镀铬或镍，并进行磷化处理。2)螺纹粘结公母接头钻杆，钻杆的两端车成公螺纹。采用有机粘结剂或无机粘结剂。公母接头材质较好，壁较厚，经过调质淬火、镀铬处理，提高了螺纹部位的强度。采用螺纹和粘结的方式可以增大配合表面的摩擦力，提高钻杆的抗扭强度。3)焊接式绳索取心钻杆。焊接式绳索取心钻杆，就是把钻杆接头与钻杆体利用焊接技术焊接为一体。该技术在石油钻进中应用历史悠久，但由于绳索取心钻探技术的特殊要求(薄壁、接头与钻杆体同心度要求高等)，绳索取心钻杆长期以来基本上都采用螺纹粘结公母接头的方法。 2.2提引器 球卡提引器操作简便，节省时间，有助于实现钻具升降自动化。但由于卡球在钻杆与卡瓦间容易“楔死”，不易松开，并有夹伤钻杆的现象，特别是在孔深时，这种现象将更加严重。因此，应根据具体条件选用手搓或球卡提引器。 2.3钻机的选择 绳索取芯液动冲击锤一般用于较高转速的金刚石回转钻进，钻机的选择比较广，目前国产的XY系列钻机、YDXD系列、进口的CS14型全液压钻机等都能满足相关要求，只需根据钻孔孔径、孔深的要求进行合理选择即可。 3钻进工艺及参数选择 3.1钻孔结构的设计 钻孔孔深结构应当依照钻探区域的地质情况以及岩层特点和钻孔目的、和钻孔深度与终孔孔径等进行合理设计。谭若开孔直径过小，达到一定施工深度之后，便可能由于复杂的孔内情况，无法正常的进行施工，此时则不能对孔径进行改变，则需要将套管拔出，重新进行下套管。在此阶段，会遇到无法拔动套管的情况，易引发套管折断问题，而且对套管进行反复的下，对套管事故进行处理，还消耗很大的时间，对钻进工作效率造成非常大的影响。倘若孔径过大，应当选择合理的套管，避免钻具在运转过程中出现不稳定的事故，导致钻杆折断，如此便会使工作量进一步加大。 3.2钻头的选择 面对复杂的地层构造，应当合理地选择钻头，不仅能应用与软岩层的钻头，还要选择硬岩层的钻头。所以应当依照岩石的特征，全面综合的考虑，在对钻头进行合理选择。（1）在破碎岩石方面钻头唇面必须要锋利，能够自由的对岩石进行破碎，增进钻进效率；确保钻头的稳定性，避免发生孔斜情况；对金刚石的分布有着改善作用，能够是内外径的能力得到进一步增强，延长钻头的使用时间；同时能够将岩粉进行更好的排除，对钻头进行冷却。（2）选择胎体硬度，应当结合岩石的硬度以及其耐磨性进行确定。通常，岩层具有良好的研磨性，切具有非常大的硬度，胎体的选择必须要硬，如40°、35°胎体，避免金刚石出现掉落。 3.3钻进参数 由于绳索取心具有取心和取心不提钻的特点，所以其应用范围非常广泛。但是，在实际的钻探中，岩层的物理性质有一定的变化，所以，相关操作人员注意具体实践过程中的技能。如果岩层的性质具有差异，那么钻探工艺也应随之发生变化。所以，只有熟练掌握相关技

绳索取心钻探工艺

绳索取心钻探工艺 一、适用条件 绳索取心钻进方法可应用于固体矿产钻探、工程地质钻探、地热钻探、水域钻探、冰层钻探、砂矿钻探、科学深孔钻探、坑道钻探等多种要求全孔取心的钻进工程中。具体的钻探工程是否采取绳索取心,必须考虑地质要求、岩石地层、钻孔结构(口径级数、终孔直径)、钻孔深度、钻头使用寿命等因素。 (1)地质要求:一般岩(矿)心取心质量要求较高,或需要快速取样(冻土样、含气岩矿样)的钻探工程应采用绳索取心钻进。 (2)岩石地层:绳索取心钻进适用各种地层,在可钻性级别6~9级的中硬岩层中效果最好。在现有技术条件下,一般不宜钻进可钻性级别10-12级的岩石,尤其是组织致密、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、磁铁石英岩等,或研磨性很强的硬、脆、碎岩石。钻进遇上述岩石时,钻头极易磨损,或出现“打滑”现象,钻进效率很低。 (3)钻孔结构:钻孔口径级数较多,终孔直径较大时,是否选择绳索取心钻进工艺,应结合一次性投资能力等因素全面慎重考虑。 (4)钻孔深度:绳索取心适合中深孔钻进,钻孔越深经济技术效果越好。但绳索取心钻进的最大深度受钻杆强度、环空冲洗液循环阻力等因素的制约,应进行校核。 (5)钻头使用寿命:由地层、孔径和使用等因素导致绳索取心钻头寿命短,钻进过程中经常提大钻更换钻头情况,可能导致绳索取心钻进优势无法体现。 二、钻进技术规程参数 根据岩层特性、钻头类型、钴孔深度、钻孔倾角、钻孔直径、冲洗液类型和所用钻具性能等因素选择,并优化钻进工艺参数,主要为钻压、转速和冲洗液量。 1.钻压 绳索取心钻进环状刻取面积比常规取心钻进要大,因此钻进时所用钻压亦相应增大。绳索取心钻进一般适用于中使至硬岩层(可钻性级别6~11级),使用常规表镶和孕镶金刚石钴头的钻压范围见表7-3。 钻进节理发育岩石和产状陡立、松散破碎、软硬互层、强研磨性等地层及钻孔弯曲、超径的情况下,应适当减压;经初磨的新钻头,采用正常钻压可获得高钻速。钻进中随着金刚石磨钝,钻速下降,应逐渐平稳增大钻压。 实际采用钻压应按具体岩层条件、钻头类型、钻头实际尺寸(如超径钻头)等,通过实践合理确定。为减少钻孔弯曲,应降低钻压,绳索取心钻进宜选用底唇面积小的钻头,如多水口、交错唇面和齿形结构的钻头,此时可适当降低钻压。

绳索取心安全接头填空白

2011年6月地质装备 最大煤田地质勘探项目在新疆哈密开钻 本刊讯 2011年3月25日,负责三塘湖煤田普查项目勘探的新疆煤田地质局一六一煤田地质勘探队的40多台钻机开始向沉睡亿万年的地下煤藏钻进,这不仅是新疆煤田地质系统承接的最大勘探项目,也是全国最大的一个煤田地质勘探项目。 据介绍,新疆哈密地区三塘湖煤田普查项目勘探面积4700平方公里,从目前我们勘探的位置往东146公里,往西64公里,总长200公里,宽1130公里。在接下来的一年时间里,哈密三塘湖将展开140多台钻机、3000人的勘探大会战,在年内完成煤田的全区普查和局部详查。 从2009年2月起,新疆煤田地质局对三塘湖开展前期煤田地质预查。因为这里是煤田勘探的空白区,没有任何资料可供参考,一六一队接到任务后,面对茫茫戈壁对勘探前景并不乐观。但开钻10天后,在20多米的地下就见到8米厚的煤层。 通过两年的努力,一六一队提交预查资源量达550亿吨。这次会战可以说是全国性的,所有搞煤田地质的都到这里进行会战,大概有15个省参加这次三塘湖项目的大会战,钻机到目前为止集合了140至150台。 在4000平方公里的地面上展开煤田勘探,在技术和装备方面都有很大的挑战性。以往完成这样的项目,至少需要10年的时间,现在计划一年完成。因为以前使用的小功率发动机,钻机一个月的钻尺也就在200~300m之间,现在采用大马力的发电机,一个月钻尺可以达到1000m。 庐枞矿集区深部钻探选址确定 本刊讯 不久前召开的庐枞矿集区深部钻探选址方案研讨会确定了安徽省庐江县罗河镇和砖桥乡为重点研究区域。 据了解,庐枞矿集区深部钻探隶属 深部矿产资源立体探测技术及实验研究 中重要异常的钻探验证与金属垂向分布规律研究的一个重要组成部分。该项目将在于都-赣县、铜陵、庐枞矿集区内,在综合探测和成矿预测研究基础上,选择重要地球物理异常或深部成矿有利区,以具有代表性矿床的成矿环境为主要探测和研究对象,部署1500~2000m岩心钻探孔,开展小口径深孔综合探测和测井,对岩心进行物化分析,从而获得矿集区深部地层、物性、金属元素和蚀变垂向分布规律,直接验证综合地球物理异常,揭示异常性质。 据介绍,庐枞矿集区重要异常钻探验证孔施工将结合矿区的具体地质特点,充分利用现代先进的2000m深部岩心钻探设备和工艺技术,采用液动冲击绳索取心钻进工艺、超高胎体双层水口金刚石钻头、泥浆固控系统等钻探新技术和成果,提高绳索取心钻进的钻探效率,改善钻孔质量和岩心采取质量,为孔内综合测井提供优质的钻孔条件。 绳索取心安全接头填空白 本刊讯 钻探施工中一种绳索取心安全接头不久前在湖南省地勘局418队诞生,该产品填补了国内这一领域的空白,并已获中华人民共和国国家知识产权局颁发的新产品实用新型专利证书。 钻机的钻杆是由多节钻杆通过螺纹连接而成,带钻头的岩心管与钻杆之间有一个接头,当岩心管和钻头被卡住发生事故时,需要反转钻杆柱,以便将井下的钻杆提出地面。但是,由于井下的岩心管与钻杆之间以及每节钻杆之间均采用螺纹连接,咬得很死,反转时,可能会在任何一节发生脱扣现象,故需反复操作才能将井下钻杆提出地面,如此,费时、费力、工效低。 7