RD20Ⅱ型钻机及空气潜孔锤钻进施工中若干问题探讨

采用RD20Ⅱ型钻机及空气潜孔锤钻进工艺,有效地解决了大口径煤层气孔、矿井通风孔、电缆孔及水源井等钻探施工中硬岩钻进效率低,干旱缺水地区钻探成本高,地层遇水易坍塌、缩径等问题。在介绍了RD20Ⅱ型钻机和QL系列潜孔锤结构特点的基础上,总结了在空气潜孔锤钻进中的一些问题及解决思路和措施。     

高温硬岩空气潜孔锤钻头设计

干热岩试验性开发井钻井施工,在高温硬岩的地层条件下,如何实现高效钻进仍存在很多技术难点。空气潜孔锤钻进技术是解决硬岩地层钻进的有效方法之一,潜孔锤钻头是空气潜孔锤钻进的关键器具。根据青海共和干热岩GH-01井空气潜孔锤钻进技术应用情况,分析探讨了空气潜孔锤钻头断齿、掉齿、磨损严重、使用寿命短等问题,从钻头结构设计、钻头材料选取、钻头冷压固齿工艺等几个方面对空气潜孔锤钻头进行了优化。固齿优化过程中采用有限元分析方法,对钻头冷压固齿过盈量进行仿真分析计算,根据分析计算结果确定最优固齿过盈量。通过对潜孔锤钻头结构、材料、加工等优化,为适用于高温硬岩的空气潜孔锤钻头研制提供了借鉴。为提高空气潜孔锤钻进综合效率,为干热岩钻探开发提供了技术支持和技术储备。     

旋挖钻机用气动潜孔锤反循环硬岩钻进技术

为解决旋挖钻机在硬岩地层中施工困难的问题,借鉴地质钻探领域成熟的工艺方法,研制了适用于旋挖钻机用的空气潜孔锤反循环钻进工艺方法及设备。该工艺方法在不改变旋挖钻机任何结构的情况下,配套空气潜孔锤反循环钻具即可实现硬岩的快速钻进,解决了大口径钻探排渣困难的难题,且能够达到环保的要求。气动潜孔锤反循环钻具的设计全面考虑了大口径桩基施工及潜孔锤应用特点,气水龙头的双通道、大通孔设计满足进气排渣要求,反循环双壁钻杆为同心式,密封可靠,钻具的连接采用六方快速连接。通过在厦门地铁施工试验,验证了其可行性。     

基岩水井采用泡沫潜孔锤钻进实践

通过对甘肃肃北七角井铁矿区饱310 mm口径基岩水井空气泡沫潜孔锤钻进施工,总结验证了空气泡沫潜孔锤钻进施工大口径基岩水井的工艺,提出了不同孔段的钻进技术措施。     

潜孔锤和螺杆钻“二合一”钻探技术的应用

在大口径钻进工程中,根据钻进地层特点、区域地质、设备情况、合理选用钻进工艺,不断探索适合于本区特点的钻探技术方法。本文以某项目为基础,结合实际将空气潜孔锤与螺杆钻+PDC复合钻探技术引入到钻探施工中,节约了成本,取得了良好的经济效益和社会效益。     

正循环潜孔锤实现反循环钻进双壁钻具配套研制

空气潜孔锤反循环钻进因其具有较强的携屑能力、上返冲洗液不冲刷孔壁、钻进速度快等优势,是施工大口径钻孔和抢险救援孔的首选方案。但由于反循环潜孔锤技术还不够成熟,制造成本高,使用寿命短,因此开展了用正循环潜孔锤实现反循环钻进工艺方法的研究。研制了这种工艺配套的钻具,包括大口径双壁钻杆、双壁稳定器、阻风环、正反接头等。研制的钻具在山东平邑石膏矿坍塌事故处理中得到了实践验证,完全能够达到预期目标,能够为大口径潜孔锤反循环钻进工艺推广提供硬件支撑。     

空气潜孔锤孔底局部反循环封堵工具研究与应用

空气潜孔锤钻进工艺钻进效率是常规钻井工艺的10~20倍,对提高矿产资源勘探开发效率,促进贵州省经济发展具有重大意义.西南(贵州)喀斯特地区是全球最大的喀斯特连片分布区,碳酸盐岩地层分布广泛,溶洞及溶隙、裂隙发育,在使用空气潜孔锤钻进工艺钻进时,容易发生漏风现象,导致返渣困难,甚至发生卡钻、埋钻事故.双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环钻进工艺可以有效解决喀斯特地区空气潜孔锤钻进工艺使用困难的问题,但该工艺使用的封堵工具极易磨损,限制了该工艺在深井钻探中的使用.本项目主要以双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环封堵工具为对象,通过调整封堵工具结构,增加封堵环旋转性能等手段,对封堵环进行改良和优化设计,增加封堵工具的使用寿命,实现双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环钻进工艺在深井钻探中的应用.     

贵州碳酸岩地层地热深井空气潜孔锤钻进技术应用研究

研究了空气潜孔锤钻井工艺在贵州省碳酸盐岩地层地热深井中的应用,涉及溶隙、裂隙发育,涌水、漏风、掉块、排渣困难等情况频发的碳酸盐岩地层的10~1100 m井段和216~406 mm井径的条件,探讨了在这样环境下空气潜孔锤钻进机具设备配置、钻具组合和钻进参数;分析了空气潜孔锤钻进工艺钻进过程中的常见问题并提出了相应的技术措施;总结了深井碳酸盐岩地层复杂井况的空气潜孔锤钻进效率与经济效益。研究结果表明,通过合理的设备机具配置和技术措施,可有效提高贵州省碳酸岩层空气潜孔锤钻进效率,进而大幅度提高贵州地热深井的钻进效率和经济效益。     

空气潜孔锤技术在韩城煤层气井施工中的应用

介绍了空气潜孔锤钻井工艺原理及在激烈的市场竞争中引进该工艺的重要意义,根据潜孔锤钻井特点和原理,分析了钻压、转速、气压、气量等钻井参数合理的确定方法。结合韩城煤层气区块实际情况,分析了空气潜孔锤钻进效率、施工注意事项,同时提出了几点认识。实践证明,潜孔锤钻井技术是当前降低煤层气开发钻井成本的关键技术之一。     

潜孔锤钻进工艺在煤层勘探中的应用

为探明新矿区煤炭资源的储量,选用车载一体化钻机配合空气潜孔锤工艺,进行钻探勘察。实践表明,空气潜孔锤钻进工艺很适合浅层煤炭勘探,钻速最高在49m/h。随着孔深的增加,逐渐遇到破碎带、地层水,空压机也不能同时满足钻进与排渣的需求,钻孔轨迹也开始出现偏斜。空气潜孔锤钻进工艺已经不能满足进一步钻探的需要。针对以上问题,将钻进工艺调整为泡沫潜孔锤钻进工艺,进行了泡沫剂选型实验。为了控制钻孔轨迹,钻进时平均每50m测一次井。调整工艺后,克服了复杂地层,保证了钻孔轨迹在设计允许范围之内,并顺利钻进至681m。     

气动潜孔锤在大口径基岩深井施工中的应用

通过新疆某矿业公司施工生产用水井的实例,介绍气动潜孔锤正循环钻进工艺在大口径基岩深孔施工中的应用尝试.施工实践证明在同样地层、同样口径、同样施工条件下气动潜孔锤钻进工艺钻效明显高于传统泥浆钻进工艺.同时分析了该工艺的优点与不足,提出以后改进完善的方向.     

贵州复杂地层深井空气潜孔锤钻进设备机具配置的探讨

结合空气潜孔锤钻进技术在贵州复杂地层深井应用,介绍了深井空气潜孔锤钻进设备机具的组合配置及钻进效率,分析总结了复杂地层、大井径深井空气潜孔锤钻进对设备机具配置的要求,认为合理的设备机具配置可有效提高井效率、是实现复杂地层深井空气潜孔锤高速、安全钻井必备条件。     

牙轮-潜孔锤分动组合钻具的应用

一种牙轮钻头、潜孔锤组合而成的新钻具,实现了一套钻杆柱带动2个钻头分别工作,即中空牙轮外钻头在外管作用下回转钻进,内钻头在潜孔锤冲击作用和花键套接头回转扭力作用下做冲击回转钻进,两钻头分动复合钻进实现了牙轮钻进和潜孔锤钻进的优势互补,大幅度提高了大口径钻井效率。     

潜孔锤及牙轮扩孔组合钻进在排水井工程中的研究与应用

针对传统方法采用多级套管封堵采空区具有的工期长、劳动强度大、成本高以及不能满足钻探工作的需要等问题,研究采用了潜孔锤及牙轮扩孔组合钻进方法,分析了组合钻进技术参数,介绍了组合钻进技术难点,在同煤集团同忻矿进行的现场施工实践表明,采用潜孔锤及牙轮扩孔钻进相结合的方法可以成功避免卡钻、埋钻、断钻杆等不利情况,为类似钻井施工提供了借鉴。     

笏山矿难应急救援钻孔施工技术

2021年笏山矿难钻孔救援是我国钻孔救援成功的典型案例。由于地层坚硬且裂隙发育,导致钻孔易偏斜且易发生卡钻事故,针对这一特殊情况采用潜孔锤空气泡沫钻进及螺杆马达纠偏等钻进工艺,成功完成了小口径生命保障孔钻探救援任务,同时本文也对生命保障孔、排水孔和大口径救生孔钻探救援技术进行了总结,对今后开展钻孔救援工作提出有待改进的问题和建议。     

潜孔锤跟管钻进方法的研究

潜孔锤钻进方法用于基岩中打水井,在我国取得了非常好的效果。但山区基岩往往复盖有玻积层不能用常规潜孔锤钻进方法钻进,因此开孔段不得不用一般泥浆循环的回转钻进方法。在干旱缺水的山区,开孔段钻进时间长,效率低,每米钻进成本高。另外,若潜孔锤钻进到一定深度后遇夹泥和松散的破碎带无法钻进,为保证钻孔不报废,还得拔起表层套管进行扩孔,而后再下套管将破碎带封隔,否则将发生埋钻事故。为解决以上问题,生产上急需研究一种配合潜孔锤钻进的同步跟管钻进方法。为此,在“七五”重点攻关项目“多工艺空气钻进技术及其应用”中,列入了对潜孔锤跟管钻进工艺及工具的研究内容。这是在国内     

空气潜孔锤钻进工艺在大同煤田勘探项目的应用

通过对空气钻进、空气泡沫钻进工艺和空气潜孔锤钻进工艺的生产试验和推广应用，为大同煤田石炭、二叠纪煤炭资源勘探探索钻探施工的成功经验。     

覆盖层绿色钻探新方法——空气潜孔锤取心跟管钻进

针对覆盖层的特征和钻进特点,结合环境保护对地质勘查的新要求,将常规回转取心钻进与潜孔锤跟管钻进优化组合,形成了一种覆盖层钻探新方法—空气潜孔锤取心跟管钻进。介绍了潜孔锤取心跟管钻进方法的要点;从钻探工程经济性和环保因素,提出以潜孔锤取心钻进为主、解决覆盖层钻进效率低和质量差等技术难题的新思路。     

试论风动潜孔锤的几种孔底状态与进尺速率的关系

风动潜孔锤钻进是当前水文水井钻探施工中一项高效钻进工艺,国内已积极推广使用。风动潜孔锤是以具有一定压力空气作为钻进的循环介质及驱动潜孔锤工作的动力。并由钻机带动钻杆及孔底冲击器回转,而达到破碎岩石取得进尺的新工艺。本文拟根据生产实践,对潜孔锤的破岩机理,以及进尺效率同冲击器的几种孔底工作状态的关系作一全面分析。     

覆盖层绿色钻探新方法--空气潜孔锤取心跟管钻进

针对覆盖层的特征和钻进特点,结合环境保护对地质勘查的新要求,将常规回转取心钻进与潜孔锤跟管钻进优化组合,形成了一种覆盖层钻探新方法—空气潜孔锤取心跟管钻进。介绍了潜孔锤取心跟管钻进方法的要点;从钻探工程经济性和环保因素,提出以潜孔锤取心钻进为主、解决覆盖层钻进效率低和质量差等技术难题的新思路。