寨上金矿复杂地层深孔岩心钻探技术

ZK4816孔是首个在岷县寨上金矿区实施的千米以深钻孔。针对矿区复杂地层钻进难、护壁难等问题,通过实施深孔岩心钻探工程,同步开展了钻探技术研究与实践,成功应用了广谱冲洗液、加大口径钻具、定向钻进等技术措施,钻进深度达到1172.88 m。广谱冲洗液与植物胶冲洗液相比护壁周期提高了3倍,采用加大口径钻具钻进可形成大环状间隙,大幅提升冲洗液携带粗颗粒岩粉的能力,“广谱冲洗液+加大口径钻具”技术的应用有效保证了深孔施工。为下一步复杂地层深孔岩心钻探工作提供了参考依据。     

钻探工艺计算尺

《钻探工艺计算尺》（以下简称“工艺尺”）是用于机械岩心钻探及工艺施工方面的一种简单计算工具。它可以算出孔内在任意回次下不同规格、不同单位重量的钻具总重量（包括计算钻具在不同比重的冲洗液中或在斜孔中的重量）及提升阻力等。在钻进工艺方面，对各种钻进参数，如压力、转速、冲洗液量、投砂量的选择；泥浆、脲醛树脂（包括酸的用量、稀释）等的用量计算；回次效率、台时效率、马力与千瓦、公制与英制、圆面积、圆柱体积等的换算与计算，以及常用的三角函数等共有三十多项用处。现将《工艺尺》的结构、原理、主要用途的使用方法等简介如下。     

关于锁接头、接箍连接的钻杆的正确使用问题

在岩心钻探工作过程中,钻杆承受着各种的应力。首先,钻机通过钻杆迴转全套钻具、克服孔内磨擦力并进行破碎岩石（尅取或研磨）,同时通过钻杆传递或平衡孔底所需的轴心压力;其次,水泵通过钻杆向孔底输送具有高压力的冲洗液以冷却钻头及排除岩粉;至于经常地提升和下降钻具,采取岩心,钻进时适当地提动钻具（特别是采用无泵钻进和钻粒钻进时须节奏地提动钻具离开孔底）也全赖钻杆进行;这     

涌水坑道钻孔岩心上升系数ξ定义及其实践意义

坑道钻孔内涌水给常规小口径取心钻探带来了极大的施工难题。水银洞金矿Ia矿体地下水丰富,坑道钻探施工中,发现孔底岩心可以从孔口冲出。由此提出了坑道涌水钻孔岩心上升系数ξ,其物理意义是岩心在孔底水压和浮力的作用下,克服重力以及与钻杆内壁摩擦力而自动上升的能力,并结合钻孔实际参数,讨论了ξ的实践意义。当ξ≥1时,理论上孔底岩心可以随孔内涌出水从孔内冲出;当ξ1时,孔底岩心则不能被冲出,只能依靠起大钻取出。通过计算矿层的岩心上升系数,结合实际地层的完整性情况,可以帮助钻探人员控制合适的进尺后割心,使ξ≥1,从而让钻孔内岩心自动从孔底排出。岩心上升系数,可以为提高地表和坑道高压涌水钻孔钻进效率提供理论指导,具有一定的实践意义。     

深部钻探绳索取心跨口径钻具的应用研究与拓展

在深部地质岩心钻探中,绳索取心是最常用的钻进工艺。由于绳索取心钻进环状间隙小,需要采取加大钻头的方式,解决泵压高、“激动”压力大造成孔壁失稳等问题。深孔施工在不下套管的情况下直接将钻头加大到上一级口径,可以解决环状间隙问题,还能多出一级备用口径。通过对绳索取心钻杆能力进行分析,研制了跨口径系列绳索取心钻具,并在实践应用中不断改进,为深部地质岩心钻探的钻孔结构设计和复杂地层钻进提供了保障,应用效果良好。为满足地热钻探的长孔段取心要求,提出了大口径绳索取心钻具的设计方案,进一步拓展了绳索取心工艺的使用范围。     

应用野生植物配制冲洗液

在岩心钻探工作中,为解决一般复杂地层的钻进问题,都采用泥浆作为冲洗液。在小口径金刚石钻进时,为满足其高转速的需要,常采用乳化型润滑冲洗液和溶解型润滑冲洗液。这些冲洗液在钻进过程中,虽能防止钻孔各种复杂情况的发生,起到优质、快速施工的作用,对冷却、润滑钻头与钻具,提高生产效率;保持孔壁岩层的稳定;平衡地层压     

复杂地层钻进用SD系列钻具

SD系列钻具是两级单动的双层岩心管钻具，具有导正、单向阀、双级单动和内外管机构。该钻具配合SM植物胶冲洗液在砂卵石覆盖层及其基岩复杂地层进行金刚石岩心钻探，提高了岩矿心采取率和取心质量，提高了钻进效率。     

新疆冲洪积卵砾石地层岩土工程勘察钻探技术发展回顾

冲洪积卵砾石层是新疆岩土工程勘察的主要地层,通过对近30年来冲洪积卵砾石层工程钻探的技术总结,对孔底局部反循环取心钻进、取心钻具回转钻进、牙轮钻具全面钻进、潜孔锤全面钻进等几种主要的钻探工艺技术要点进行了总结归纳,并评述了各钻进工艺的优缺点,尤其对市场竞争环境下卵砾石层钻进工艺做出了对比分析,提出了钻探技术发展的方向。     

胶莱盆地白垩纪科学钻探施工技术探讨

结合胶莱盆地白垩纪科学钻探工程钻遇地层的复杂情况,介绍JK1号钻孔使用的钻孔结构、钻具组合、冲洗液选型、钻进技术参数等钻探施工技术措施。针对钻进中遇到的泥岩地层水化分散、钻孔超径和钻头泥包等难点,着重探讨了超前孔裸眼钻进、低固相抑制性冲洗液和钻头选型等解决方案。     

江西东乡枫林铜矿外围ZK2309孔复杂地层钻探技术

江西省东乡县枫林铜矿外围钻探施工时孔内坍塌、掉块、事故频繁发生。介绍了HQ绳索取心钻具在ZK2309孔复杂地层中的应用情况及施工工艺。从钻进方法、钻孔结构、冲洗液、钻进参数、金刚石绳索取心钻头等方面采取了有效的技术措施,提高了钻探施工效率和工程质量。     

深孔复杂地层绳索取心钻具优化设计思路

采用绳索取心钻进技术在深孔复杂地层钻进时,易出现内管钻具打捞失败、岩心卡断失效及岩心易冲蚀等问题。本文从实际问题出发,结合国内外绳索取心钻具的发展现状,给出了钻具结构的优化设计思路,包括岩心管涂层减阻及振动解堵、弹卡机构防顶死设计、增加卡簧与岩心之间摩擦力、增大钻具内部过流面积、改变钻头处冲洗液流向等,以进一步提高绳索取心钻具在深孔中的钻进效率。     

科学钻探孔底涡轮钻进环空流动规律及压力控制理论研究

运用数学、流体力学等理论,结合孔底涡轮金刚石钻具钻进的特点,对孔内环空中冲洗液流动特性参数进行分析研究,建立了相应的数理模型,对科学钻探工程设计的钻孔流阻进行了初步计算.并提出采取减阻措施来控制孔内压力.     

S75-SF中深孔绳索取心钻具结构及应用

随着中深孔地质岩心钻探工作量的大幅增长,不仅对绳索取心钻柱提出了严格要求,对绳索取心钻具的功能和可靠性要求也越来越高。S75-SF绳索取心钻具采用了双弹卡结构,增强了悬挂机构的安全性,提高了内管总成的投放和打捞速度,减轻了孔内冲洗液压力波动,在正常钻进时可降低泥浆泵压力损失,有利于复杂地层孔壁稳定。内管总成机构与内岩心管采用插接的连接方式,拆卸方便,便于钻探施工人员采取岩心。该钻具在施工中效果良好,减轻了工人的劳动强度,提高了施工效率,可满足中深孔绳索取心钻探施工要求。     

康家湾铅锌矿区ZK1122号孔裸孔钻探技术

为确保实现康家湾矿区ZK1122号钻孔的全孔裸孔施工,在普通地层钻进时,使用了低固相泥浆,适当加入润滑剂,以减少摩擦阻力;在水敏性地层钻进时,使用了强抑制剂维护孔壁稳定;在应力异常地层钻进时,使用了加重泥浆;同时根据地层的不同和施工深度的不同,选用了不同的钻具组合,钻至深部地层时,选用了厚壁岩心管、长胎体的阶梯钻头,并增加了扩孔器和扶正器的数量,以保证深部钻探时的施工安全和施工效率。通过采取严格钻探规程和现场管理等一系列措施,完成了复杂地层条件下的深孔裸孔钻探施工任务,为今后在金属矿深部施工,特别是危机矿山"攻深找盲"项目提供了一种比较可行的钻探技术。     

CSP75绳索取心钻具在煤田勘探中的应用

传统普通绳索取心钻具工艺主要适用于非煤固体地质钻探,在煤田勘探时会遇到各类问题,对这些问题进行总结分析,并设计针对性的CSP75绳索取心钻具。对CSP75绳索取心钻具进行分析介绍,并在科研一孔进行实践应用。实践表明,该钻具工艺具有钻孔偏斜小、钻进效率高、工程成本低、岩心采取率高、孔内事故少等优点,尤其在复杂地质条件下,应用效果良好。     

柴达木盆地资源环境科学钻探工程实践与认识

为应对柴达木盆地资源环境科学钻探工程项目施工地区岩层中固结程度松软、碎脆、富水、易变形、怕冲刷及易溶蚀等特点,钻进中不易采取岩矿心,钻进粘土及淤泥时缩径严重,孔壁不稳定及地层内广泛分布着层间高承压卤水和天然气,极易发生涌水或井喷的问题,机械岩心深孔钻进施工中合理解决岩心采取率低,护孔压井防喷,是确保科学钻探工程顺利实施的关键点.本项目采用专为资源环境科学钻探设计的隔水单动三重管取心钻具,常规钻杆取心;适宜的钻进方法;借鉴石油钻井泥浆压喷护壁工艺和压喷设施及措施.保证了环境科学钻探工程的施工要求和实验要求.     

GJ—91跟管钻进钻具及其试验效果

在岩心钻探工程中,对付复杂地层最有效的技术是实现跟套管钻进。传统的跟管钻进方法,由于技术落后,无法在胶结性差的地层实现跟套管,在岩心钻探中已很少采用。目前,国外在胶结性差的复杂地层用的跟管钻进方法已有几个国家在实用方面取得了一定成效,如全苏勘探技术研究所的PPB扩孔钻具和美国阿克尔公司的管下钻具等,已相继投入应用。在国内虽然也作了一些研究,但至今尚未见到能用于岩心钻探的跟管钻进钻具问世。我所近期研制了一种GJ—91扩孔张敛式跟管钻进钻具,简称GJ—91钻具,结构类型属扩孔翼张敛式,     

复杂地层金刚石取心跟管钻进技术

介绍了一种冲击式取心跟管钻进技术.采用组合钻具进行跟管钻进,通过随钻跟入的套管保护孔壁,解决因钻孔垮塌导致钻探效率和岩心采取率低等技术难题.组合钻具由扩孔张敛式跟管钻具、液动冲击器和取心工具3部分组成,适用于长孔段复杂地层岩心钻探.     

厄立特里亚Zara金矿大角度斜孔钻探施工技术

介绍厄立特里亚Zara金矿大角度斜孔钻探施工情况,重点针对防斜保直钻进技术要求、复杂地层护壁堵漏、"打滑"地层提速增效等钻探技术进行实践探索。阐述了钻具组合合理配置、冲洗液使用工艺、钻进参数合理选择、钻头合理选用等方面技术措施。在初次完成大角度斜孔钻探施工中摸索和积累施工经验,为今后类似项目的进一步开展打下技术和管理基础。     

国外专利简介

深孔钻进过程试验台钻进过程试验台由模拟深孔的透明管、模拟孔底的杯形件、带砧头的钻杆、钻杆的轴向推进机构、给钻具输送冲洗介质的