厚煤层钻进用的取煤管

我队在某煤田进行钻探,因该煤田含煤地层厚达一百多公尺,且为极端破碎松软之炭质页岩,煤层最厚达二十多公尺。在这样地层进行钻探如何在保证质量的前提下提高效率成了一个严重问题。使用单岩心管钻进效率虽高,但取心率很低,使用双层煤心管钻进,每个回次最多钻进0.8公尺便堵死了,每个小班只能钻进2—3公尺。使用阿列克辛科式取煤管钻进     

煤矿坑道钻进过程智能优化与控制技术

煤矿坑道钻进施工环境恶劣、复杂的煤层结构和繁杂的操作工序造成钻进效率低、钻进成本高。开展煤矿坑道钻进过程优化与控制技术的研究势在必行。围绕煤矿坑道钻进控制过程关键技术，从含煤地层岩性智能识别、钻进参数智能优化和智能控制3方面展开。首先，为了准确判断含煤地层类型，建立基于BP-Adaboost的含煤地层岩性智能识别模型。然后，在不同含煤地层条件下，建立基于机械比能和钻速的智能优化模型，为司钻人员提供最优给进压力和转速参考值。进而，提出一种基于模糊PID的给进压力控制策略，实现给进压力的有效控制。最后，基于煤矿坑道钻机智能钻进系统在淮南矿区某煤矿井下进行了现场试验。试验结果表明：所提含煤地层岩性智能识别方法的识别准确率达到96.75%；智能优化方法显著提升现场钻速，消耗的机械比能降低，在提高钻进效率的同时降低了钻进成本；给进压力控制策略使给进压力稳定运行在最优值附近，减小给进系统超调的同时，提升系统的响应速度，使给进压力的动态响应更加平稳。煤矿坑道钻进过程智能优化与控制技术能够保障钻进过程安全高效运行，促进煤矿坑道钻进技术智能化发展。     

松树镇煤矿Ⅱ层煤中风压空气钻进试验

松树镇煤矿Ⅱ层煤为松软突出煤层,煤层瓦斯抽采钻孔深度浅、效率低,严重影响瓦斯抽采和煤炭开采。运用松软突出煤层中风压空气钻进技术进行试验,在Ⅱ层煤中最深钻进102 m,且孔口集尘器和无动力多级除尘器组成的除尘系统操作简便、效率高,能够有效地解决钻进过程中的粉尘污染问题,取得良好的试验效果。      

绳索取心钻进工艺在山西吉县煤层气参数井的应用

为满足煤心装罐时间的要求,煤层气参数井必须使用绳索取心工艺采取煤心及其顶底板。常规的绳索取心钻进工艺及钻具结构规格已不适宜山西吉县煤层气参数井的钻进要求,为此,改进了绳索取心钻具结构规格,并对改进后的钻具及施工中采取的技术措施、钻井工艺、钻井液、钻进操作要领和技术要求进行了说明。     

Ⅰ与Ⅱ类煤中地应力与多分支水平井壁稳定性的关系

有效防止水平井段孔眼坍塌是煤层气多分支水平井钻井成功率的有利保障之一,而煤体结构和地应力是影响成孔的两大主要因素。基于目前多分支水平井井身结构和煤体孔裂隙系统特征及弹性力学理论,分别建立了Ⅰ、Ⅱ类煤相关切向应力模型。根据该模型,分析了Ⅰ、Ⅱ类煤中垂直地应力与水平地应力不同大小、与主支和侧支钻进方向不同情况下的受力情况。结果表明:Ⅰ类煤中沿水平最小主应力钻进成孔最难,沿水平最大主应力方向成孔最容易;Ⅱ类煤中钻进方向由外生主裂隙与水平最大主应力夹角决定。      

软煤气动螺杆钻具定向钻进技术与装备

针对软煤钻进成孔深度浅、钻孔轨迹不可控、易出现瓦斯抽采盲区等问题，发明了气动螺杆钻具定向钻进技术，开发了由气动螺杆钻具、窄体定向钻机、随钻测量系统等组成的煤矿井下气动定向钻进技术装备。其中，气动定向钻进工艺和完孔技术，解决了松软煤层顺层定向钻孔长距离安全成孔和可靠护孔难题。在淮南某矿进行试验，试验钻孔30个，最大孔深300 m，平均见煤率92.9%，并全孔段安设筛管；钻孔抽采瓦斯纯量32万m3，试验区域煤巷平均掘进效率9.3 m/d，实现覆盖区域煤层安全高效回采。该技术的成功研发探索出软煤横穿工作面递进式瓦斯治理新模式。      

含煤地层封堵抑制型钻井液添加剂的研究

含煤地层,裂隙发育且复杂多变,在钻进过程中事故频发。针对这一现象,首先从含煤地层微观形貌分析入手,发现含煤地层存在大量微裂缝,且裂缝中多为水敏膨胀型充填物,易导致含煤地层失稳。采用降低钻井液滤失、封堵抑制水分侵入含煤地层的思路,通过理论与实验相结合的方法,优选出具有增黏兼降滤失作用的高聚物黄原胶XC,能封堵地层孔隙的超细惰性材料纳米二氧化硅、超细碳酸钙3种添加剂。通过室内实验分别测试出了加入不同剂量（质量分数）添加剂对钻井液的流变、滤失性能等参数,将实验数据整理分析,发现钻井液的性能参数随这3种添加剂剂量变化的规律。通过膨胀实验佐证了XC聚合物钻井液体系的抑制效果,并从微观结构的角度阐述了这3种添加剂的作用机制。研究成果对含煤地层的钻进提供了理论依据,同时在类似含煤地层的钻进中具有一定的参考价值。      

仪表钻进的经验介绍

1．提高判层技术,减少煤层质量事故：在煤田钻进中,运用仪表判层,能提高判层的准确率,减少煤层质量事故。我队使用仪表钻进前,1962年共钻进可采煤层366层,其中打丢,打薄煤层占11.2％,煤心平均采取率只达78.5％;使用仪表钻进后,尤其是1965年取得了显著的效果,全年共钻可采煤层199层,其中打丢打薄煤层占7.5％,降低33.1％,煤心采取率93％,达到未曾有过的水平。     

介绍几种硬岩钻头

由于煤系地层被火成岩后期侵入，钻进中，在煤层顶、底板及夹层中经常遇到流纹岩，斑岩、石英岩、硅化砂岩等。这些岩层最厚有15～20米，薄的小于1米。岩石的可钻性级别多为8～10级，有的可达11级。为了防止打丢、打薄煤层，保证煤心采取和控制见煤，在煤层的顶、底板多用硬合金钻头钻进。使用普通合金钻头钻进上述岩层，时效仅达0.08～0.12米/时，     

多工艺钻进技术在煤层气预探井的应用

结合具体工程实例，介绍了煤层气预探井的目的、设备机具配套情况。在一个钻进过程中可使用多种钻进技术：牙轮钻头普通工法钻进、空气潜孔锤钻进、绳索取心钻进。在绳索取心钻进中用 Ф114mm钻杆代替正规的绳索取心钻杆．可保证煤心采取率和提心速度，同时可避免绳索取心钻杆易断和井壁垮塌现象。实践表明多工艺钻进技术在同一口井中综合采用．可达到优质、高效、安全的目标。     

黑龙江嫩江县银多金属矿45°斜孔钻探施工技术

在黑龙江省嫩江县二道坎村开展银多金属矿普查工作中使用MP-1000型便携式钻机进行了45°斜孔施工,该钻机占地小,搬迁方便,适合斜孔施工。针对斜孔施工中出现的钻孔漏失、坍塌掉块、钻孔偏斜的问题,通过采用改性刚性水泥堵漏剂对钻孔漏失段进行封堵,取得了良好的封堵效果;选用合适护壁性能的冲洗液减少了钻孔坍塌掉块;为防止孔斜,采用锚杆固定的方式稳固钻机,钻进过程中使用高胎体钻头,减少起下钻次数,避免掉块挤压钻具引起孔斜。通过选择合适的冲洗液以及不断优化施工工艺,45°斜孔施工取得了良好的效果。     

李三台子铁矿普查2500m深孔钻孔结构设计

介绍钻孔结构设计的依据和原则,提出李三台子深孔钻孔结构设计口径与套管级配关系和考虑的因素。钻孔设计结构和实际结构对比分析,换径及下套管所要注意的问题。建议深孔钻进必须下套管,加大开孔直径,留足下套管隔离复杂地层的空间,下套管做好细节工作,为处理井内事故和起拔套管时打好基础。     

深部钻孔施工技术探索

随着地质找矿深度从过去的浅部、中部、中深部向深部发展,钻探设备及工艺、技术在深部找矿工作中已显得更为重要,通过雪鸡坪-春都铜多金属矿钻孔ZK0703施工技术探索,总结经验,促进集团及我院矿产勘探事业的发展。     

贵州毕节市CK1地热勘探井钻井技术分析

本文通过对贵州毕节市CK1地热井的特点及施工的研究,有效解决了高陡构造地层钻进问题。该井开孔即见基岩,常规工艺加压困难,难以保证孔斜;下部钻孔岩石硬度大,研磨性较强,可钻性差。通过分阶段变化钻进工艺,上部开孔使用空气潜孔锤吊打,后期采用牙轮钻头加螺杆钻具组合,在钻井效率过低的复杂地层则简化钻具组合,使用牙轮正循环工艺钻进,合理调整钻进参数可迅速建井。通过使用有准对性的洗井方法可迅速成井。本文通过对地热井多工艺钻进及完井工序的要求及改进,并针对现地勘单位对地热资源开发的实际情况进行了总结和分析,找出存在的问题及解决办法。本次研究为地热田的开发总结了经验。     

汶川地震断裂带科学钻探项目深孔取心钻探设备的研制与应用

深孔取心钻探设备是为满足汶川地震断裂带科学钻探项目（WFSD）3000m深部取心钻探需要而自主研制的我国首套科学钻探专用设备,包括KZ3000型全液压钻机以及深部钻探配套用高压泥浆泵和钻杆钻具等。该套设备集全液压、高速顶驱、大口径、深部取心于一身,具有综合能力强、工艺适应性广、操控智能程度高等特点,在WFSD-2孔深部取心钻探中,各项功能满足设计要求,应用情况良好。该套设备作为我国深部钻探装备的阶段性创新成果,在科学钻探、深部找矿和浅层油气钻采中,具有一定的推广价值。     

用受控定向钻探勘探深部矿产资源

结合各地区所进行的单孔底、多孔底、集束孔、对接孔等形式的工程实例,说明定向钻探工艺不仅能扩大矿产储量、加快勘探速度,而且节约了钻探进尺和施工费用,解决了普通钻孔无法达到的地质要求与工程目的。同时就定向钻进所用的主要机械、器具的结构、技术性能进行了系统介绍,并就螺杆定向钻探的推广效果和优点作了阐述     

钻参仪参数检测原理及传感器选型安装

深部和外围找矿工作的不断发展,需要研制出新型深孔钻机及其配套的钻探参数监测系统。全液压动力头岩心钻机将是未来深部钻探的主力钻机,CUG-2钻参仪是中国地质大学研制的与2000 m全液压动力头岩心钻机配套的钻探参数监测系统。介绍了CUG-2钻参仪的设计特点和检测参数,重点介绍了与常规转盘式、立轴式钻机不同的参数检测原理及其传感器选型安装,包括孔深、钻速、扭矩、功率和出口流量等。     

我国地质找矿钻探技术装备现状及发展趋势分析

在对我国地质找矿钻探技术装备发展经济环境分析的基础上,通过调研和统计数据,分析了我国地质找矿钻探技术和装备的现状及发展趋势,包括岩心钻机的生产、销售和使用情况,煤层气钻机的现状,施工单位对新技术、新装备的需求等。提出了我国地质找矿钻探技术及装备发展的建议。     

若尔盖铀矿区复杂易斜地层定向分支钻孔施工技术

在陡斜矿体上施工分支钻孔,不但节约钻探工作量,减少钻机搬迁、修路次数,对环境保护和提高地质找矿效果也有重要意义。主要介绍了用LZ型连续造斜器在易斜地层施工定向分支钻孔的技术和工艺。     

BH-114型套管钻进在福建马坑铁矿复杂地层中的试验应用研究

介绍了BH-114型套管钻进工艺在福建马坑铁矿ZK9501孔复杂地层中的试验应用情况。试验表明,采用D114mm套管代替绳索取心钻杆传递钻压和扭矩驱动孔内套管取心钻具回转钻进,用绳索取心打捞原理,在不提钻情况下进行绳索取心钻进,检查或更换孔底主、副钻头,实现不提钻头取心钻进到预定孔深,有效穿越复杂地层,减少起钻次数,避免因起钻次数多而导致孔内孔壁不稳定及其引发的孔内事故,降低劳动强度,改善施工环境和促进安全生产。