5000 m地质钻探绳索取心绞车的研制及应用

本文以“十三五”国家重点研发项目“5000米地质岩心钻机关键技术与装备研制”配套的绳索取心绞车设计为依据,详细介绍了5000 m绳索取心绞车的主体结构、测控系统、主被动一体排绳系统、绞车辅助装置等的设计及现场应用情况,为地质钻探用绳索取心绞车的设计和发展提供了新思路。同时在绞车辅助系统中设有深度检测校正测量装置、张力检测装置、钢丝绳清洁装置、钢丝绳断股断丝检测装置、取心打捞孔内数据采集装置等,用于精确测量孔深和显示打捞器、判别内管总成在井内的工况、清洁钢丝绳表面钻井液、监测钢丝绳断股断丝情况、测量钻孔顶角方位角。本文设计的绳索取心绞车在4007.10 m井深起,在绳索取心工艺中全程快速收/放绳,取得了理想的效果。     

5000m地质钻探绳索取心绞车的研制及应用

本文以"十三五"国家重点研发项目"5000米地质岩心钻机关键技术与装备研制"配套的绳索取心绞车设计为依据,详细介绍了5000 m绳索取心绞车的主体结构、测控系统、主被动一体排绳系统、绞车辅助装置等的设计及现场应用情况,为地质钻探用绳索取心绞车的设计和发展提供了新思路.同时在绞车辅助系统中设有深度检测校正测量装置、张力检...     

自动排绳计数绞车的研制与应用

绳索绞车是绳索取心钻探工作中不可缺少的设备。针对目前绳索绞车应用过程中暴露出的无法有序排列钢丝绳和计算钢丝绳使用长度等问题,研究设计了自动排绳器和计数器。野外试验证明,自动排绳器和计数器均达到了理想的设计效果。     

地质绳索绞车排绳方式浅析

随着国民经济的快速发展,国家对矿产资源的需求急剧增加,钻探行业面临从浅部找矿向深部探矿的挑战。绳索绞车作为岩心获取的重要工具制约着取心成功的几率,尤其深孔勘探过程中长行程的钢丝绳在滚筒上出现压绳、跳绳和乱绳等现象,严重影响取心的安全性。本文通过理论分析绳索绞车缠放绳时的运动状态,对比不同的排绳方式原理和特点,为绳索绞车排绳装置的设计提供参考。     

HDS-130砂金矿钻探绳索取样器及应用效果

我们把岩心钻探中的绳索取心技术移植到砂金矿钻探的技术领域，研制成功了HDS-130新型砂钻绳索取样钻具。该钻具采用外管进尺和内管总成取样同步进行的先进工艺，容纳满砂矿样的内管由打捞器和钢丝绳通过绞车提升出地面。它和多种砂矿钻机可配套使用。钻进试验表明，这种取样器能为砂金矿钻探取出高质量的原生矿样或岩样，钻进的速度高，并大大减轻工人的体力劳动，具有良好的经济、社会效益，使用它可获得好的地质效果。     

特深孔地质岩心钻探钻孔口径及管柱规格研究

针对5000 m地质岩心钻探基础准则与依据缺失,油气钻井与岩心钻探工艺及装备差异大等问题,本文梳理分析了国内外深部地质岩心钻探口径系列及管柱规格,厘定了基本外界条件及相互关联要求,开展了特深孔岩心钻探环空水力学计算与绳索取心钻杆的等强度设计,初步构建了以绳索取心钻进工艺为主体的5000 m特深孔钻探口径系列与钻(套)管柱规格。     

小直径特深孔绳索取心口径系列及钻柱方案

现行绳索取心口径系列主要适用于3000 m以内浅钻孔。在4000 m左右的特深孔绳索取心钻进中,存在一定的技术"瓶颈",如地层复杂,甚至无法安全钻达设计深度。论证3000~5000 m特深孔绳索取心合理口径系列和钻柱方案是为特深孔成套钻探装备研制、绳索取心钻具开发提供技术依据的重要前期工作,也是一项公益性和开放性的技术工作。简述了特深孔绳索取心口径系列及钻柱方案的初步设想,期望国内钻探专家、一线技术人员广泛参与,进一步论证。     

JS—i型绳索取芯绞车

绳索取心绞车是绳索取心钻进的重要辅助设备之一，它与提高钻进效率及时间利用率，与安全及排绳状态等有极大关系，因此，对其结构及工作性能的研究不容忽视。为适应我队绳索取心钻进的需要，进一步提高绳索取心钻进效率，改善配套状况，并根据我队施工条件，笔者在去年年中设计了由电机单动驱动的行星轮系传动绞车，即Js-j型绞车。在北京探矿厂及王义兴同志的大力协助下，很快完成了加工任务，于去年八月开始试验，截至目前已运转提升约4000米，证明性能良好（此绞车已由北京探矿厂批量生产）。     

超深涌水水平孔绳索取心钻具投送和打捞技术

为了精准查明拟建隧道沿线地质情况,通常采用水平孔绳索取心钻探技术。在超深涌水水平孔绳索取心钻进中,投放、打捞内管总成钻具和打捞器是施工中的难题。因此从研制专用水平钻机、选择大功率泥浆泵、封隔分流涌水、设计绳索取心钻具送绳器、定制专用内平绳索取心钻杆等几方面开展研究。全面分析了泥浆泵压力、钻杆内径大小、钻孔深度、钻杆的密封性、钻孔涌水量、涌水压力、孔壁间隙等因素对投送内管总成钻具和打捞器速度的影响,实现了高效、低成本、绿色钻探技术集成。经过精心组织,成功完成了千米级的大涌水水平孔绳索取心钻探施工,精准查明了隧道洞身段工程地质条件,取得了满意的技术效果,为隧道设计和施工提供了安全保障,也为超深涌水水平孔钻探提供了经验。     

SSC绳冲钻具用于深孔及超深孔钻探的探讨

绳索取心钻进作为一项新的钻探技术在地质钻探中发挥了不可忽视的作用,由于采取不提钻绳索打捞内管取心,六大节约了施工时间。图1为不同孔深普通取心和绳索取心所用时间对比值。     

介绍一种绳钻测斜方法

在使用普通金刚石钻进非磁性矿体时,一般采用钢丝绞车把罗盘测斜仪(以下同)送入钻孔内测斜,或者把测斜仪接到钻杆上,用钻杆把测斜仪送入钻孔内进行测斜。采用S75mm绳索取心钻进后,我们根据绳钻取心打捞内管原理,设计了一个测斜专用接手,用此接手连接测筒,利用绳钻绞车和打捞器将测斜仪送入钻孔裸孔段进行测斜,解决了绳索取心钻进不提     

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。     

螺旋传动式排绳器

我所与三二五地质队合作进行煤田深孔S75绳索取心钻进试验时，使用的SJ-2000型绳索取心绞车，因不能自动排绳，很不方便。为此队探矿科和修配间参考外厂的测井绞车，设计加工了一台螺旋传动式排绳器。经过两个钻孔使用，效果良好。该排绳器传动平稳，性能可靠，使用方便，而且构造比较简单，一般野外队均可加工。     

三山岛北部海域ZK3210钻孔事故处理工艺

本文结合事故钻孔施工实例,简略介绍了钻探施工绳索取心钢丝绳脱落事故的处理过程,钻孔造斜楔的施工工艺、钻进方法及注意事项。通过偏斜钻进,在保证钻孔质量的同时,处理复杂事故,达到钻孔地质目的,获得所需地质资料。     

汶川地震科学钻探二号孔取心钻进方法的选择

介绍了汶川地震科学钻探项目二号孔取心钻进方法的选择.针对龙门山断裂带的地层条件,在对现有取心钻进方法进行技术经济评价的基础上,选择顶驱-绳索取心钻进方法作为设计深度3000 m的汶川地震科学钻探二号孔的取心钻进方法.     

5000米智能地质钻探技术与装备研发

深部钻探技术是解决深地探测科技问题的必要手段之一。本文主要介绍了"十三五"国家重点研发计划"5000米智能地质钻探技术装备研发及应用示范"项目方案,项目从构建大深度绳索取心钻孔口径系列、钻具级配、装备配置等入手,开展了钻进智能控制、钻机关键技术与装备、高性能绳索取心钻杆、小口径高效系列钻具、环保冲洗液体系与废浆处理技术、钻探技术装备集成与示范等研究,拟突破智能控制、自动化、轻量化与模块化等关键技术,形成以绳索取心工艺为主体的特深孔地质岩心钻探装备与技术体系,为我国深部探测计划提供技术与装备支撑。     

SYZX96型绳索取心液动锤在甘肃李坝金矿

在陇南紫金李坝金矿钻探施工中遇强水敏性、破碎、复杂地层,普通绳索取心钻具岩心采取率低,平均采取率86.5%,回次进尺少,多在1 m以下,最小回次进尺只有20～30 cm,钻进效率低,平均台班进尺约5 m。通过使用SYZX96型绳索取心液动锤,钻进效率明显提升,平均岩心采取率提高8%,平均回次进尺提高50%,平均台月效率提高17.5%,纯钻时间增加到了60%左右。共完成6个钻孔,进尺2488 m,其中2个钻孔采用SYZX96型绳索取心液动锤,效果明显。总结出适合强水敏性、破碎、复杂地层绳索取心液动锤的使用经验,为类似地层钻探施工提供技术借鉴。     

绳索取心钻进技术在宁都桃山铀矿区斜孔施工中的应用

阐述了宁都桃山铀矿区地质设计75°斜孔,采用ΦS75绳索取心金刚石钻进技术,在施工中通过采取一系列钻探技术措施,确保工程质量,达到地质目的.     

SYZX96型绳索取心液动锤在甘肃李坝金矿复杂地层中的应用及效果

在陇南紫金李坝金矿钻探施工中遇强水敏性、破碎、复杂地层,普通绳索取心钻具岩心采取率低,平均采取率86.5%,回次进尺少,多在1 m以下,最小回次进尺只有20~30 cm,钻进效率低,平均台班进尺约5 m。通过使用SYZX96型绳索取心液动锤,钻进效率明显提升,平均岩心采取率提高8%,平均回次进尺提高50%,平均台月效率提高17.5%,纯钻时间增加到了60%左右。共完成6个钻孔,进尺2488 m,其中2个钻孔采用SYZX96型绳索取心液动锤,效果明显。总结出适合强水敏性、破碎、复杂地层绳索取心液动锤的使用经验,为类似地层钻探施工提供技术借鉴。     

地质钻探技术与装备21世纪新进展

21世纪初,我国地质钻探技术处于立轴钻机普遍使用、国产绳索取心钻杆只能满足1000 m以内孔深钻进要求、钻探器具相对落后、硬岩地层钻进效率低、复杂地层取心效果差的落后局面。近10多年来,在多个国家重大科学工程项目、国家科技支撑计划、"863"计划、地质大调查专项等科技项目支持下,通过产学研联合攻关,形成了硬岩深井科学钻探技术体系和2000 m以内地质岩心钻探技术体系,浅层取心(取样)钻探技术、新能源勘探开发钻探技术、地质灾害调查和防治钻探技术、定向钻探技术、基础工程施工钻掘技术等都取得了飞速的发展和进步。本文对21世纪我国地质钻探技术与装备、关键器具新进展进行了阐述,并对经济新常态下的发展方向进行了展望。