空气潜孔锤在松散地层中的钻进试验

空气潜孔锤钻探工艺在基岩地区已是首选的一种技术。传统观念认为空气潜孔锤钻进工艺适用于坚硬岩石(硬、脆、碎地层),在松散地层中则需要常规泥浆回转钻进或冲击钻进。通过典型松散地层的试验证明:空气潜孔锤在松散覆盖地层中可以实现正常的钻进,并且具有效率高、成本低、劳动强度小等优点,在粘土和潮湿粘土地层中钻进效率最高可达87和72 m/h。为解决页岩气、地热、煤层气、地下水等能源资源勘探时上覆地层的开孔或一开钻进提供了行之有效的方法,同时,也解决了缺水地区或严重漏失地层钻井液用水困难和传统开孔或一开泥浆回转钻探工艺复杂等问题。     

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。     

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。     

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。     

液动潜孔锤钻进工艺在舞阳铁山矿区易斜地层的应用

在河南省舞阳铁山矿区的勘察钻进中，采用液动潜孔锤钻进工艺解决了在倾角较大、软硬不均、互层频繁的条带状混合花岗岩地层中的钻探技术难题，提高了钻进效率，有效地防止了钻孔的偏斜。结合该工程实例介绍了液动潜孔锤钻进工艺以及所取得的效果。     

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。     

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。     

潜孔锤钻进技术在深厚砂卵石层中的应用

为了快速完成乐山市沙湾水电站泄压孔的造孔任务，根据工程技术要求和地层特点，使用空气潜孔锤钻进工艺，结合传统的钻探方法，加快了深厚砂卵石层的钻进速度，积累了经验，为今后在含水丰富的深厚砂卵石层中应用潜孔锤钻进打下了基础。     

空气潜孔锤与风冷牙轮组合钻进在穿采空区大直径抽水孔中的应用

在穿多层采空区大直径抽水孔施工中,通过引入空气潜孔锤与风冷牙轮组合钻进工艺,解决了常规泥浆回转钻进钻遇多层采空区因孔内漏失无法成孔、空气潜孔锤钻进成孔孔径受限的问题。采用该工艺完成的2个(?)550mm抽水井工程均穿越4层采空区,(?)350 mm潜孔锤冲击钻进平均钻速3.31 m/h,(?)550 mm风冷牙轮扩孔钻进平均钻速2.27 m/h,在复杂地层中保持了较高的钻进效率,取得了明显的应用效果。介绍了该工艺在大同矿区(?)550mm大直径抽水井工程中的应用实例,经过实践验证了工艺的可行性,可为类似钻孔的施工提供参考。     

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。     

小秦岭复杂地层潜孔锤反循环钻探技术试验研究

贯通式潜孔锤反循环连续取心钻进技术具有效率高、钻孔质量好、钻探成本低等特点,尤其对复杂地层有较强的适应性。在反循环钻头及钻具进行优化组合的基础上,结合小秦岭金矿田程村矿区钻探项目开展野外生产试验。试验结果表明：潜孔锤反循环钻进系统对复杂地层条件适应性强,解决了该矿区的系列钻探技术难题。试验深化了对贯通式潜孔锤反循环钻探机理和反循环钻头结构的创新研究,对贯通式潜孔锤及配套钻具的进一步合理优化,实现高效率、低成本、短工期和良好的地质利用效果提供了技术支撑。     

空气潜孔锤钻进技术在豫西抗旱找水打井施工中的应用

空气潜孔锤在豫西山区、严重缺水的基岩地区抗旱找水打井施工中发挥出了优越性。介绍了空气潜孔锤钻进技术工艺在豫西抗旱找水打井工程施工中的实际应用及其操作要点、钻进技术优势。同时分别对断裂破碎带地层和较完整地层中的空气潜孔锤钻进技术的应用效果进行了深入探讨和总结。     

空气潜孔锤钻进技术在沉积岩地热深井中的应用

目前采用空气潜孔锤钻进技术的沉积岩地热钻井深度多在1000 m左右,地层深度越大,空气潜孔锤钻进的难度也会随之增大。在辽宁康平某地热井应用空气潜孔锤技术钻进,实现了沉积岩地热井深度的突破,钻井深度达到2250 m。全井采用空气钻进技术施工,通过选择合适的工作风压和风量,以期促进对该技术在沉积岩地热深井中的推广应用。     

潜孔锤在大口径深井钻探中的应用

潜孔锤钻探工艺是钻进基岩最有效的方法之一,其钻进深度与井径、空压机能力及地下水位埋深有关。大口径潜孔锤钻井中,由于环空较大,空气上返速度较低,怎样及时的将岩屑排出孔外,保持孔内及孔底干净,是钻探成败的关键。煤矿采空区钻井,由于地质条件复杂,套管结构必须设计合理,始终要预留一级钻孔准备;另外,长丼段、小间隙下套管,必须保证套管串的垂直度,才有可能将套管安放到预定位置。本文根据以上问题,介绍了太原某地使用空气潜孔锤工艺,在理论风量严重不足的条件下施工700m大口径水井的工艺技术。     

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。     

空气潜孔锤在含金砾岩地层中的钻进试验

针对珲春金泉岗矿区地质结构复杂,砂金赋存在松散的砾岩层中,采用常规泥浆回转钻进,无法获取砂金,为解决矿区面临的勘探技术难题,作者研究试验了空气潜孔锤钻进技术,通过砾岩松散地层的试验证明,空气潜孔锤钻进钻遇砾岩地层可以实现正常钻进,并且具有效率高,成本低,劳动强度小等优点。在玄武岩地层钻进效率最高可达9.5m/h,为解决含金砾岩地层钻进提供了行之有效的方法,同时也解决了缺水地区或严重漏失地层,钻井液用水难和传统开孔或一开泥浆回转钻进工艺等复杂问题。     

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。     

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。     

多工艺钻进技术在垂直充填钻孔中的应用

在本溪思山岭铁矿垂直充填钻孔施工过程中,由于地层岩石致密、岩石可钻性低、研磨性高、破碎困难,如使用常规牙轮普钻钻进工艺不仅机械转速低,钻头寿命短,而且还无法保障充填钻孔的井身轨迹和质量,从而影响充填管下放及安装。文章介绍了思山岭铁矿垂直充填钻孔的钻进技术,采用空气潜孔锤钻进、常规牙轮正循环回转钻进和牙轮复合钻进配合HLMWD无线随钻测斜仪进行作业,牙轮扩孔方式完钻。通过优化钻具组合、调整钻进参数,井身轨迹得到了良好的控制,最大井斜、井底水平位移、最大全角变化率、井底闭合方位均符合井身质量要求,在确保井身轨迹相对平滑的前提下精准入巷中靶。     

乌兰哈夏煤田灭火工程复杂地层钻进施工技术

煤田火区烧变岩地层复杂,松散破碎、裂隙发育、胶结性差,且温度高。钻进过程中会遇到钻孔漏失、掉块、坍塌,施工效率低、成本高,施工质量难以保证。更严重的是高温伤人、伤物等施工技术和安全问题。针对该工程钻探施工技术难题,采用空气潜孔锤跟管钻进工艺,并结合钻孔高温护壁的施工方案,有效地解决了煤田灭火工程钻进施工难题,降低了钻探施工成本,提高了工程施工质量,为煤田灭火工程探索出了安全有效的钻进工艺。