气动潜孔锤钻进技术在基岩地区水文钻探中的应用

通过工程实例,介绍了气动潜孔锤钻进技术在坚硬破碎、裂隙发育基岩地区水文水井钻探工艺,以及钻进中出现的问题及对策。     

多工艺空气钻进技术及其新进展

多工艺空气钻进技术具有很多优点,多年来除在水井、地热井广泛应用外,现煤矿瓦斯排放井、煤层气井、油气田井、太阳能井及各种大口径工程施工孔也已成为应用的热点。实践已充分证明,气动潜孔锤钻进技术,气举反循环钻进技术最受青睐。介绍了气动潜孔锤和气举反循环钻进技术的发展概况、工作原理、操作要点及应用的注意事项等。     

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。     

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φ216～406 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。     

贵州碎屑岩层地热深井空气潜孔锤钻进技术应用研究

本文研究了空气潜孔锤钻井技术在贵州省复杂碎屑岩层地热深井中的应用,涉及结构复杂、软硬互层、软弱夹层多及强水敏性泥页岩地层的56~1029m井段和Φ216~Φ315mm井径的条件,探讨了在这样环境下空气潜孔锤钻进设备机具配置组合、钻进参数;分析了深井碎屑岩层复杂井况的空气潜孔锤钻进效率。结果表明,该设备钻速是牙轮钻进的12.4~35倍,综合成本为198.73~693.93元/米,比牙轮钻进850~950元/米低得多。从复杂碎屑岩的结构特征和空气潜孔锤钻进特性,剖析了钻进中常遇问题的原因,并总结了相应的钻进技术和工艺措施。研究结果表明,合理设备机具的组合配置和钻进工艺措施能有效提高复杂碎屑岩层条件下空气潜孔锤钻进施工效率。     

泡沫潜孔锤应用于水文水井钻探的钻进工艺初探

泡沫潜孔锤是将普通潜孔锤的工作介质从单一流体(空气)变成两相流体的压缩泡沫,并以泡沫作为动力介质驱动潜孔锤工作的新型工艺方法.从分析泡沫潜孔锤的结构特点和工作原理出发,结合室内实验,在钻进设备的配套、灌注系统的设计、钻进规程参数的选择等方面,对泡沫潜孔锤应用于水文水井钻探的钻进工艺进行了研究.结果表明,泡沫潜孔锤钻进技术有着广泛的应用前景.     

潜孔锤多工艺钻进在水文水井及工程中的应用

文章分析了潜孔锤钻进技术的优缺点,提出了根据不同地质条件及工程要求,研究与其它的先进钻进工艺方法相结合,克服该方法自身存在的某些缺点,形成了潜孔锤多工艺钻进方法,不仅拓宽了潜孔锤的使用领域,实践证明它发挥了其它钻进方法无法比拟的作用。     

单体大直径空气潜孔锤钻井工艺研究及应用

近年来,大直径工程井被广泛应用于煤矿瓦斯抽采、输冰降温、强排水、通风送料等,其施工工艺主要有正循环气动潜孔锤钻井技术和反循环气动潜孔锤钻井技术;前者需要风量大,成本高,后者需要配置全套专用机具,实施难度大。为对现有空气潜孔锤钻井技术进行优化,以王台铺矿大直径抽排水井为例,对单体大直径空气潜孔锤钻井工艺进行研究,单体大直径潜孔锤+跟管钻进技术,解决大直径工程井施工效率低、深度浅、技术装备不完善、施工成本高等难题,可为国内同类型井施工提供借鉴。     

潜孔锤技术及其国内市场分析

本文阐述了潜孔锤钻进的特点、潜孔锤的主要类型及其分类方法、潜孔锤钻进工艺,包括风量、风压、钻压、转速等钻进参数;作者还对潜孔锤钻进的应用领域、潜孔锤技术的发展方向和国内市场进行了分析;文中还用表列出了国产潜孔锤产品的类型及技术参数。     

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。     

气动潜孔锤钻进技术在黔东南岩溶地区 地源热泵勘探井中的应用

气动潜孔锤钻进技术用于地源热泵勘探井施工,在地质条件复杂的黔东南岩溶地区累计钻进568 m,不仅查明了拟建项目区地质体的地质条件和可钻性,而且通过钻进工艺的改变,成功地实施了一口测试井,确保了项目的顺利开展。文中分析了岩溶地区的钻遇问题,及时调整思路,结合钻井工艺的改变,并选择气动潜孔锤间接性跟管钻进技术,保证了钻进的连续性,取得的经验体会可供借鉴。     

多工艺空气钻进技术在深水井施工中的应用实践

气动潜孔锤和气举反循环钻进工艺组合应用具有钻进效率高、成井质量好的特点,在水文水井及地热深井施工中应用广泛。通过在深井施工中的应用实践,阐述了多工艺空气钻进技术应用所取得的经济效益和社会效益,并摸索总结出了使用注意事项,具有很好的参考价值。     

影响水井钻探效率的因素及提高钻井速度的关键技术

目前水井及地热井钻探效率不高已成为影响水资源开发利用进程的主要因素之一。在分析水井、地热井钻探效率低下原因的基础上,针对不同影响因素,并结合生产施工实际,从优选钻井工艺方法、完善钻井设备配套方面进行论述。提出了大力推广应用地下水开发快速钻进技术---气动潜孔锤钻进技术和气举反循环钻进技术的建议。     

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。     

复杂地层气动潜孔锤跟管钻进最大深度的确定方法

在岩土钻掘工程中,气动潜孔锤跟管钻进技术是解决复杂地层钻进问题较为有效的方法,本文探讨了复杂地层的分类和套管侧壁摩阻力问题;阐述了气动潜孔锤跟管钻进工作原理;分析了气动潜孔锤跟管受力过程,提出了应用波动力学理论计算确定气动潜孔锤跟管钻进的最大跟进套管深度的方法.     

气动潜孔锤技术在矿山事故钻孔救援中的应用

气动潜孔锤作为一种高效冲击破岩工具,在国内外矿山事故钻孔救援中发挥了重要作用。笔者从破岩机理、结构型式、钻井方法与规程等方面阐述了气动潜孔锤的技术特点,着重分析了气动潜孔锤反循环类型及其特征。结合山西王家岭煤矿透水事故、山东平邑石膏矿坍塌事故、山东笏山金矿坍塌事故等成功救援案例,阐述了气动潜孔锤正循环钻进、气动潜孔锤与泥浆螺杆组合纠偏钻进在小直径钻孔中应用情况,以及气动潜孔锤随钻测量技术的研究进展。对于较浅小直径钻孔,气动潜孔锤采用保直钻进工艺可直接命中井下巷道;对于较深小直径钻孔,采用气动潜孔锤与泥浆螺杆纠偏组合钻进,方可命中井下巷道。结合国内外地面大直径救援钻孔成功案例,以及矿山大直径工程钻孔典型案例,介绍了气动潜孔锤正循环、下排渣、反循环等推广应用情况,气动潜孔锤下排渣最大钻深达688 m,气动潜孔锤反循环最大钻深达654.1 m。针对我国矿山开采逐渐向深部发展,矿山分布散、区域广,地质类型多、差异大的特点,面向复杂地层深孔救援,分析了小直径钻孔气动潜孔锤技术存在的不足之处,重点分析了大直径救援孔气动潜孔锤正循环、下排渣、反循环等技术面临的主要问题,明确其复杂地层钻进时技术缺陷实质,建议进一步开展气动冲击定向钻进技术、大直径钻孔气液双循环钻进技术的研究。      

空气潜孔锤钻进技术在援豫抗旱找水成井施工中的应用

介绍了空气潜孔锤钻进技术在援豫抗旱找水成井施工中的使用情况、成井工艺及孔内事故处理情况,分析了钻探效益,总结了该次施工取得的经验,得出在河南省太行山区,在无水情况下,运用空气潜孔锤钻进成井工艺取得成功,并可大幅提高钻进效率,保证成井质量,同时降低施工成本,提出今后河南省太行山区深部打井施工中增配专门钻机和增压机的建议。     

SH25H型液压风动冲击钻机在大口径硬岩钻孔灌注桩施工中的试验研究

根据京沪高速铁路徐州东站大口径嵌岩灌注桩工程,试制SH25H型液压风动冲击钻机？采用气动潜孔锤空气正循环组合钻进工艺,结合捞砂桶排渣,摸索总结出一套针对硬岩地层的干式成孔新方法,钻进效率及钻孔质量显著提高,为大直径成孔施工增添了一种新的方法。     

多工艺钻进技术在塔山煤矿瓦斯抽采钻孔中的应用

大同煤矿集团公司塔山煤矿4号瓦斯抽排孔终孔口径为1200 mm,孔深423.66 m,孔底位移≯2 m。孔径大、钻孔深、精度高是本工程的主要难点。钻进施工中采用了气动潜孔锤、双壁钻杆气举反循环及组合牙轮多级扩孔等多种工艺,提高了钻进效率,保证了孔身质量,取得了良好的经济效益和社会效益。