地质钻机动力驱动系统的发展趋势

目前我国地质钻机仍采用异步电机或柴油机加变速箱的简单驱动方案,对钻探工作是不利的。研究和选择合适的地质钻机用动力系统已是当务之急。本文论述了交流变频调速驱动是今后地质钻机动力系统应用和推广的主要方     

交流变频钻机能实现升降钻具机械化

根据升降钻具的负载特点 ,动力驱动系统必须具备的 2个基本特性是硬的机械特性和近似恒功率的调速特性。给出了交流变频驱动钻机升降钻具机械化的技术方法和实例     

地质钻机交流变频调速系统驱动性能的实验研究

在模拟回转和提升负载条件下，对异步电机和变频器组成的驱动系统在地质钻机上的适应性作了比较全面系统地实验研究。实验结果表明：交流变频驱动系统其调速范围宽，驱动特性好，可实现带载频繁启动；具有限定最大输出转矩、设定加减速时间等多项可选择的功能。系统运行可靠、效率高。在钻机上使用，可简化钻机传动机构，利于优化钻井和安全钻井；便于实现钻探设备的自动化。因此，交通变频驱动在钻机上有很好的应用前提，是一项值得     

CD-2B型钻机应用效果及体会

介绍了CD－2B型交流变频调速钻机在大崮头金矿区的应用试验情况，其不停车倒杆装置、交流变频调速系统具有一系列优越性，而且其自动化程度大幅度提高。     

交流变频调速CD-2B型岩心钻机的研制

介绍了交流变频调速CD－2B型岩心钻机研制情况，技术参数，主要特点及型式检验，生产试验等情况。     

浅谈交流变频调速技术在水文绞车中的应用

由于交流变频调速技术的推广应用,使水文绞车的选用大大简化,选用结构比较简单的变频交流电机驱动水文绞车,就可以实现水文缆道测验所需的各种功能。本文在前人实践的基础上,结合自身缆道测验试验,对交流变频调速技术在水文绞车中的应用做一些初步的探讨。     

安全钻探新途径──交流变频调速动力系统应用前景展望

在对钻机交流变频调速动力系统的研究基础上,对该动力系统在钻探过程中如何控制和减少钻探事故的发方面做了些探索,为安全钻探提供了一条有效的新途径。     

4000 m交流变频电驱岩心钻机的研制及其 在地热井的工程应用

为满足深部找矿、科学钻探以及新能源勘探等对深孔取心钻探装备的需求,开展了4000 m地质岩心成套技术装备研究。4000 m地质岩心钻机回转系统采用顶驱系统,实现高转速下取心钻进;在井架底部设计有转盘回转系统,可进行大扭矩低转速钻进以应对不同的工况需求;钻机塔架和升降系统能进行长立根提下钻,可缩短提下钻作业时间;钻机的电传电控系统采用了目前国际先进的全数字交流变频技术及自动化、智能化控制技术、计算机控制技术、现场总线通讯和程序控制技术等,实现回转系统的无级调速和司钻的智能化控制。研制的4000 m交流变频电驱岩心钻机在天津东丽湖地热调查井（CGSD—01井）中应用,初步验证了其技术性能,具有操作简便、安全性与可靠性高、使用成本低等优点。本文介绍了4000 m交流变频电驱岩心钻机的项目来源、国内外研究现状、总体技术方案、主要结构及特点、主要技术参数、野外生产试验应用等情况。     

浅析地质岩心钻机发展趋势

在“八五”计划确定之际为正确选型并确定新型钻机的研制开发方向，必须对各类钻机进行科学的比较评价。而在比较时，一方面要考虑钻机技术性能的优劣、可靠性和机械化程度等；另一方面还需考虑不同时期各类钻机生产、销售的数量、比率及其变化，并要注意不同类别市场中各型钻机占有率的实际情况。本文介绍了有关液压钻机、动力头钻机的统计数字及交流变频驱动钻机的最新进展情况，据此对今后我国新型地质岩心钻机的研制方向提出了具体意见。     

永磁直驱变频泥浆泵在雄安地热钻井中的应用

泥浆泵作为钻井主要配套设备,在钻井施工中起着至关重要作用。目前大功率电动泥浆泵中多以交流异步电机驱动,气胎离合器、中间车、皮带轮减速的传动方式驱动泥浆泵。随着地热（干热岩）、页岩气等陆域清洁能源及深部资源勘探开发的需要,对大功率电动泥浆泵也提出了更高的要求。为此,在分析了雄安项目地热钻井的需求后,采用永磁变频电机直接驱动F-1300泥浆泵的小齿轮轴,具有传动结构简单、无级调速、节省能源、控制精度高的优势,适应了现代地热钻井技术的发展,提高了钻机的整体水平和作业能力,提高了钻井效率和质量。     

高应力条件下的岩芯电磁性能变化

根据标准晶格模型理论,在高应力作用下,岩石的Si-O键最外层电子将被挤入晶格间隙里,松散外逸的电子云在电场中将产生直流电流（DC）,进而吸收电磁波,转换成交流电流（AC）。直流电流来源于量子力学穿隧效应电子和断键电子。穿隧效应电子的形成过程和原理:氧原子的最外电子被束缚在浅位能井（shallow potential well）（0.38 V）,当高应力作用时,电子吸收部分能量,增加其动能,虽然这种轻微的动能增加不足以使电子克服并跳出它的位能井（potential well）,但它足以增加穿过井壁（well wall）进入晶格空隙间的概率,这个概率乘以可用氧原子的数目即为由于隧穿效应形成电子云的电子数量,其量级通常为微微库伦（picocoulombs）到纳米库伦（nanocoulombs）。断键电子的形成过程和原理:从微裂纹开始断裂键释放电子,并且裂纹成核点极可能开始是平行排列的,每当Si-O键断裂时,就会产生一个+Si悬键,伴随着一个自由电子附着在-O原子上,这个电子将从原子跃迁到原子,这种电子电流与裂纹的表面积和电池电极的收集效率成正比。断键形成的电子云比穿隧效应多很多。两种电子均被试验所证实。在高应力条件下岩石破裂之前,由电子穿隧效应,DC缓慢增加,随着岩石破裂的发生而导致断键电子增多,DC急剧增加;AC的电压振幅（V）随电流（I）增大而减小,当电流减小到正常时,在岩石破裂后电压振幅回归正常;遵守能量守恒原理,吸收的电磁波能量（E）与交流电流功率（V×I）相等,即E=V×I。研究结果表明电磁波监测可用于探测地壳高应力变化和岩石破裂特征,当应力达到岩体断裂的临界强度时,其应变晶体结构开始释放越来越多的外逸电子,最终岩体晶体结构断裂产生一个地震或滑动事件。岩石破裂的电磁性能变化研究可用于研发电磁波地学监测仪器,电磁波监测可以作为地应力监测的一种补充和对比分析方法,两种方法相结合比地应力监测一种方法更可靠。此外,在高应力条件下岩石还有其它现象:应变蠕变辐射、光发射、声发射、静电等,这些现象的观测也是预测地质事件需要考虑的条件。      

钻井岩心三个力学参数的测试

介绍了钻井岩心机械特性的测试方法－－三轴应力试验，通过对两地区部分岩心的测试，得出了岩石泊松比，杨氏弹性模量和抗拉强度等岩石力学参数，数据分析表明，岩石泊松比和杨氏弹性模量都随围压增加而增大，并给出了经验关系式。     

蚀变矿物近红外光谱特征对地质找矿的指示意义——以甘肃岗岔金矿为例

甘肃岗岔金矿位于秦岭造山带之碌曲-成县逆冲推覆构造带的西段北侧,是典型的构造蚀变岩型金矿床,目前储量可达中型。在矿区地质填图的基础上,采用BJKF-1型近红外矿物分析仪对矿区7号勘探线ZK07-4钻孔、8号勘探线ZK08-6钻孔及27号勘探线的ZK27-1、ZK27-3、ZK27-4钻孔岩心进行蚀变特征研究,识别出的主要蚀变矿物为伊利石、云母类、地开石、高岭石等。蚀变矿物分布及含量变化特点表明,与矿化有关的蚀变主要是绢英岩化,其中已探明矿体多位于采用近红外分析技术圈出的绢英岩化带内。此外,伊利石反射光谱特征参数计算结果表明,伊利石结晶度和Al-OH特征吸收峰形态呈现有规律的变化,即含矿段和近矿段伊利石结晶度大(SWIR-IC值5.5~5.7),Al-OH吸收峰尖锐;远矿段和无矿段伊利石结晶度小(SWIR-IC值1.3~1.5),Al-OH吸收峰平缓,显示含矿段伊利石形成温度较高。上述结果表明,矿区内绢英岩化蚀变及伊利石结晶度、Al-OH峰形是有利找矿标志,对找矿具有实际指导意义。     

地震低频提取技术在含油储层检测中的应用

储层含油气后会在地震资料的频谱上出现较为明显的衰减现象,利用这一特征可以进行油气检测。过去更多的计算方法是在高频段计算衰减梯度,并取得了较好的实用效果。随着高精度地震技术的进步,地震资料频带得到拓宽,低频信息也更丰富,提取地震低频信号具有重要的理论和实际意义。在地震低频信号段,研究发展了基于经验模态分解低频能量变化率的高精度的低频信号提取方法,使用该提取方法测试了正演模型,以及对研究区储层岩性油气藏进行了测试,效果与钻井吻合。研究结果表明,研究发展的低频信号提取方法进一步提高了油气检测能力。     

液动回转冲击钻进中管道液流动态及气囊蓄能器的应用

本文计算和论述了回转冲击钻进中管道液流产生的水击及其影响。使用蓄能器可以改善管道液流动态、提高冲击器的工作能力、减少水击能量的损失。凡冲击器的基础频率越低,蓄能器的安装距离则越大,否则效果相反。从管道各部水压变化实测证明蓄能器确能减小管道压力波动幅值,提高冲击器频率。利用热力学原理可以计算蓄能器每次蓄释的能量。     

FW-300型非开挖导向钻机给进机构的设计

指出了对非开挖钻机给进机构的基本要求，着重介绍了FW－300型非开挖导向钻机机构的设计思想及主要部件设计。     

DB30型多功能电驱动钻机的研发与应用

以XY-8型钻机为基础,采用模块化设计,研发了既可以进行小口径深孔取心钻探,又可以进行大口径硬质合金钻进及水源钻井的DB30型多功能钻机,该钻机使用变频电机直接驱动,简化传动链,提高了传动效率,配套先进、成熟的电控技术,大大提高了钻机的自动化程度。简要介绍该钻机的技术方案、技术参数、结构设计、技术优势以及实际应用情况。     

国内振动钻机的发展及应用

振动钻进是指两个对称布置的等质量偏心体反向旋转产生离心力,水平分力抵消,竖向分力叠加,形成的激振力将物件沉人地层的一种钻进方法。依此原理制造的国内振动钻机经历了自20世纪80年代的机械传动式向21世纪初全液压驱动方式的转变,振动器结构型式经历了由低速单液压马达驱动一个偏心体、通过齿轮啮合传递到另一个偏心体的中低频振动器向高速双液压马达独立驱动两个偏心体的高频、超高频振动器的发展历程。举例重点介绍了近年来发展迅速的YSZ-50型钻机超高频振动钻机的取样应用情况,应用表明,该钻机钻进速度快、取样质量高,具有良好的市场发展前景和广阔的工程应用价值。     

MD－50型钻机

ＭＤ－５０型钻机是一种新型的全液压动力头式锚杆钻机，经北京等地岩锚和砂卵石层潜孔跟管钻进施工，都取得了满意的效果。本文对钻机设计中的有关问题作了介绍。