大口径嵌岩钻进技术发展与展望

分析了大口径嵌岩钻进面临的主要技术难点，并对目前国内常用的３种大口径嵌岩钻进方法牙轮／滚刀钻进法、冲击钻进法（包括无循环和反循环）和气动／液动潜孔锤钻进法的技术现状作了介绍，提出了提高我国大口径嵌岩钻进技术水平的建议。     

气动冲击旋转钻进在煤矿硬岩钻进中的应用

分析了当今煤矿井下施工硬岩钻孔的几种方法,通过对比,着重介绍了采用气动冲击器结合全液压钻机进行气动冲击旋转组合钻进的方法施工硬岩钻孔,同时列举出了该方法的优点,给出了主要参数的计算确定方法,并在现场应用过程中进行了进一步的验证,得出了该方法施工硬岩效率较高、经济性好的结果,同时给出了应用该工艺的合理建议,为该工艺的推广奠定了基础。     

旋转钻进过程中的破岩能耗特征分析

获取钻进参数进行能耗分析是实现高效钻进的手段。为探究旋转钻进破岩过程中钻进参数与破岩能耗的相关性,通过室内钻进试验研究钻进参数对钻进速度的影响;提出了能时密度指标,并通过数值模拟对旋转破岩过程中的能耗特征进行分析。研究结果表明：旋转钻进岩石的轴压和转速与钻进速度成正相关,破岩能耗与钻进位移呈线性关系,钻进千枚岩的最佳试验参数为轴压650 N、转速400 r/min;基于钻进比功建立钻进破岩能时密度公式,能时密度随轴压和转速的增加呈先下降后上升的趋势,能时密度集中于0.0069 J/(mm³·s)时能耗最低,钻进效率最优。     

冲击回转钻进的碎岩特点和效果

前言一九八○年以来,液动冲击回转钻进在我国发展迅速,有500多个机台使用,至一九八五年止钻进总进尺达45万米,直接经济效益达500多万元。近年来,在我国又发展了绳索取心冲击回转钻进,把绳索取心钻进和冲击回转钻进的优点综合起来,成为当今一种先进的钻进方法。它即能提高纯钻时间,又能提高碎岩效率、回次进尺和予防孔斜。为了正确使用该先进方法,以获得显著的经济效益,本文着重介绍冲击回转钻进的碎岩特点。     

同轴双向回转钻进破岩效率研究

国内外相关研究均显示同轴双向回转可有效降低钻具振动和提高破岩效率,但双向回转相对传统单向回转的钻进效率的提升水平研究较少。据此,本文建立双向回转钻头以及单向回转钻头与岩石相互作用的有限元模型,以破岩比功作为评价指标量化比较分析了2种钻头的破岩效率。通过定义双向钻头内外壁尺寸差、内外钻头的间隙、内钻头壁厚与双向钻头内外壁尺寸差之比、内外钻头转速比和内外钻头底部高度差5种核心参数,并设计正交试验完成了仿真分析。结果显示,内外钻头高度差与内外钻头间隙对于破岩比功影响比较小,内外钻头尺寸差、内外钻头转速比和内钻头壁厚与双向钻头内外尺寸差之比对破岩比功影响显著。     

大口径钻进技术浅析

重点分析了大口径在不同地层采用钻进工艺，以及成孔后灌注应注意的几个问题。     

绳索取心冲击回转钻具在煤田硬岩地层钻进中的应用

对比同一煤矿区的硬岩层钻进效果可以看出,绳索取心冲击回转钻具的时效是普通绳索取心钻具的1.8倍,有效地解决了金刚石钻头"打滑"的问题.     

爆炸冲击能和膨胀能破岩作用机理研究

为研究岩石破碎过程中爆炸应力波与爆生气体膨胀的作用，进行了耦合装药爆破实验。结果表明，耦合装药爆破时爆炸冲击能（Ｅｓ）和部分膨胀能（Ｅｂ）进行冲击加载，在介质中依次激起原生和次生爆炸应力波。不同Ｅｓ／Ｅｂ比值条件下，介质爆破致裂效果与破碎质量出现明显差异的主要原因，是这两个应力波加载水平发生了变化，进而影响到介质的爆破破裂行为。由此认为，Ｅｓ和部分Ｅｂ在破岩过程中所起的主要作用，是通过应力波与缺陷相互作用使岩石产生破裂的方式进行的；以（准）静态形式存在的部分Ｅｂ的主要作用，是促使爆破块度与岩体分离。     

大口径潜孔锤钻进有新进展

随着超高层建筑物,大型坝址,重型大跨度斜拉桥等的增多,对基础桩提出了高承载的要求,用大口径嵌岩桩等已不能完全满足工程要求,必须在硬基岩或其他固结层中钴大口径钻孔,建大口径基岩桩,因此大口径潜孔锤设备与钻进工艺得以迅速发展。     

多工艺冲击回转钻进技术在硬岩钻进中的应用

多工艺冲击回转钻进技术是目前解决硬岩钻进的有效工艺方法,具有效率高、成孔质量好、复杂地层适应性强等优点。目前较为成熟的主要是气动和液动2种冲击器。对2种冲击器进行对比分析,从不同角度阐述多工艺钻进方法的特点优势、应用现状,实际工程实例中出现的问题及解决方案,并对施工中的注意事项做了简要分析介绍,为硬岩地层中的钻进施工提供参考。     

螺旋冲击回转钻进技术及其在边坡治理中的应用

以施工实践为基础，结合理论分析，提出了一种在岩土锚固工程施工中广泛应用的新型钻探工艺技术——螺旋冲击回转钻进技术。在总结其优点的基础上提出了尚待解决的工艺难题。     

冲击回转钻进在石油钻井中的应用

冲击回转钻进在石油钻井中的应用陶兴华（德州地矿部石油钻并研究所２５３００５）１概述冲击回转钻进方法的实质，就是在转盘钻进的基础上，再加一个冲击器。由于冲击器作用，钻头上承受着周期性的冲击载荷。液动冲击回转钻进属于井下动力钻井的一种方法，它是以冲击载荷...     

矿山大口径钻孔循环钻进技术研究

针对矿山大口径钻孔硬岩钻进存在排渣难、碎岩效率低的问题,研究了大口径反循环钻进技术。分析了建立反循环的基本条件,介绍了引射器式、多层橡胶片式、孔底孔口联合式等3种密封方法及其应用现状,基于孔底孔口联合式密封方法研制了311 mm、580/311 mm 2种规格大直径反循环潜孔锤和配套孔口密封装置。经现场应用表明:该方法可建立、维持反循环通道,排渣效果好,钻进效率高,可推广应用于矿山大口径钻孔施工中。     

深部地层高频旋转冲击破岩技术在芦4H井的研究与应用

近年来,根据油田公司产能规模化建设部署要求,为有效开展直井、大斜度定向井、水平井等深井钻井提速施工,解决深部中硬地层中常规钻井技术无法有效破岩,难以清除出复杂地层的大块岩屑和掉块,通过高频冲击碾压、旋转破碎、地层应力破坏冲洗井底带出岩屑的技术,形成自主研发模式的井下钻具配套组合形式,从而有效起到深部地层高频旋转冲击破岩...     

牙轮钻机破岩形态的研究

以现场实测数据为依据,研究了钻机的破岩形态与钻进参数之间的关系,证实钻机在破岩中存在表面破碎（或称研磨区）、疲劳破碎和有效容积破碎的三种破岩形态。修正了前苏联学者ＪＩ．Ａ．史莱涅尔提出的三种破岩形态只与钻机轴压有关的理论。得出了钻机的破岩形态不仅与轴压有关,而且还与钻机的转速有关的结论。