KDX型取煤器的改革与试验

1 概况煤田勘探钻孔施工中,以采取煤系岩、煤芯为主要质量要求。国家对煤田勘探钻孔质量标准的八项规定中,尤以对煤层及其顶、底板采取率一项要求的难度大。煤田勘探工程中,用于软地层的采取器大致分成两大类:双层双动管和双层单动管。当前使用较普遍的是双层单动类K-3型、半盒式及中空式。这是普通钻进工艺的取芯器类型。绳索取芯钻进工艺的采取器,据1980年我国引进日本利根系列绳钻,其取芯器分成两类,D-14型为普通岩层取芯器,D-11型为软地层取芯器。我队曾于1980年采用绳索工艺施工了3个超1km深孔。3个孔均穿过开平煤田几乎全部石炭-二叠纪赋煤地层。煤层厚薄不      

78—Ⅱ型双管钻具

煤炭部地质勘探机械厂（涿县）生产的78—Ⅱ型φ78毫米双管取芯器,于1982年10月在我队进行生产试验,从根本上解决了普通取芯器（双管单动、双动钻具）所引起的煤芯燃烧变质及泥浆污染的问题,岩芯采取率可达到90～100％。特别是所采岩芯结构清晰,保持了原有层次。      

PSQ－88取芯器

ＰＳＱ－８８取芯器曾铁军（中国煤田地质总局１２９勘探队邯郸０５６００４）关键词取芯钻具;岩矿芯采取率;改造申国图书资料分类法分类号Ｐ６３４．３４１引言在使用Ｄ－１１Ｃ与８６ＷＬ取芯器过程中,发现存在两个问题：一是采取煤芯困难;二是在普双钻进中,取芯器...     

煤层气水平井煤层段井壁破裂压力预测——以沁水盆地樊庄3号煤层为例

针对煤层气井井壁破裂问题,应用岩石力学分析方法,从井壁应力分布入手,根据任意斜井井壁力学模型,结合最大拉应力理论,建立了水平井煤层段井壁临界破裂压力计算公式,并对沁水盆地樊庄3号煤层水平井煤层段井壁临界破裂压力进行了预测。结果显示:樊庄3号煤层水平井在钻井过程中(为防止地层被压开),钻井液密度应控制在3.28 g/cm3以内;水平井压裂时最小破裂压力梯度为3.22 MPa/hm。      

SMK—J型取芯器

为了解决煤层顶板钻进效率低,取芯难,质量不易得到保证的问题,1981年我公司设计制造了SMK—J型取芯器,並于1982年3月,相继在江苏二队和一队进行生产性试验,取得了较好的效果。江苏二队在徐州煤田李庄区458号孔试验时,在深孔(终孔深度866.7米）煤系地层中钻进,用合金钻头进尺36.68米,采取岩芯34.03米,采取率为92.78%,平均小时进尺0.91米?时;使用天然表镶金刚石钻头,进尺186.67米,采取岩芯184.49米,采取率为98.73%,平均小时效率0.94米/时（表1）。特别是九个穿过煤层的回次,共穿过厚、薄煤层15层,顶底板岩芯和煤芯都是一次采取成功,采取率达到100%（图1、表2）。      

岩石压入硬度计

针状合金扩孔器是在扩孔器钢体上分八组按梅花形镶φ2毫米针状合金(φ66毫米的镶184根,φ56毫     

基于离散元煤层钻孔井壁稳定性分析

煤层气勘探开发过程中井壁稳定性问题突出,传统连续介质力学模型难以准确评价井眼失效机理。在分析破碎性煤层物理性质的基础上,以沁水盆地南部沁端区块3号煤层为例,将虚拟煤岩体定义为基质和裂隙两个部分,采用Monte Carlo方法生成了随机的裂隙网络,通过通用离散元程序UDEC进行了破碎性煤层段井壁稳定数值模拟分析,研究了不同钻井方式条件下煤层井壁稳定性。结果表明:随机裂隙的存在使得井周塑形范围加大,井眼更易垮塌失稳。当井筒压力较小时,井壁主要发生拉伸破坏;当井筒压力较大时,井壁主要发生剪切破坏。在该煤层参数条件下煤层井眼的最佳稳定井筒压力区间值为6~7 MPa。      

钻孔事故处理经验两则

(一)事故简介峰峰某勘探区3721岩芯孔竣孔封闭时,用冲孔器冲洗井壁后,正欲灌注砂浆,孔内突然大量湧水,水头喷出井口一米多高。不仅砂浆无法灌注,就是直径35毫米的钢球放在孔内钻杆顶部亦被冲起,在井口接146毫米套管,水位上升至14米方才稳定。这种湧水究竟来自那些地层?根据钻孔记录和湧水有强烈臭味等特征分析,判断为孔底大青灰岩湧出的(在钻进过程中无湧水现象,故考     

球脱式提引器的改进

球脱式提引器,是目前实现塔上无人所采用的行之有效的提引工具.但是这种提引器,原来的缺点是:下钻时,钻具在泥浆浮力和井壁阻力作用下,与提引器发生相对位移,能使钻具脱离提引器而造成"跑管".我们据此改进,在提引器心管和本体之间,加装一个压力弹簧(见附图),靠其弹力使心管和提引接手不发生位移,从而克服了"跑管"现象.所用弹簧是BW200/40泥浆泵之离合器顶杆复位弹簧,即φ88×φ80×L95,钢丝直径4毫米.     

电磁波坑透技术在朔里矿生产中的应用效果

电磁波坑透技术一般都用于探测煤层中回采工作面的煤层变薄带和断层构造。本文介绍了用于探测煤层中火成岩体的一个有效实例，这是电磁波坑透技术在煤矿地质应用中的一个开拓。     

气体吸附对煤层安全钻井液密度的影响

煤岩中割理极为发育,导致煤层非均质性极强,在煤层钻井过程中井壁极易垮塌,掩埋钻具,钻井过程中配置合理的钻井液用以保持井壁稳定具有重要的意义。现阶段主要是运用经典连续介质理论模型进行钻井过程中安全钻井液密度窗口预测,导致现场实际效果较差。实际煤层不仅割理发育并且大量CH₄以吸附态赋存于煤层中,将弱化煤岩力学强度,使原本就易失稳的井壁越加不稳定。因此,针对煤层为非连续介质的特殊性,基于非连续介质力学构建的离散元模型分析钻井过程中煤层井壁稳定性,并结合连续介质强度分析法在考虑气体吸附对煤岩力学强度弱化影响的情况下,用以确定煤层最佳防塌钻井液。最后,根据山西省宁武盆地的煤岩数据及现场钻井液资料,利用上述理论进行实例计算,指出研究区煤层防塌需保证钻井液密度大于1.009 g/cm3,并且需在钻井液中添加暂堵剂以提高其封堵能力。      

安全提引器

过去,我们一般是在提引器铁环上加工一“Г”形切口,或刨一直槽以销钉卡住铁环,作为保险装置,但这样使用时切口不容易对准销钉,影响升降钻具的速度,后来我们经过进一步的改进,制成如图所示的提引器安全装置。使用时用手将铁环向左拧,到环     

长年Q系列绳索取芯器的最新改进

美国长年公司在固体矿产钻探工业中,率先发展绳索取芯钻探器具与工艺,已有三十多年的历史.在过去十五年里,Q系列绳索取芯器已成为资本主义国家默认的工业标准系列,而且为许多钻探公司所仿制,甚至有的钻探制造商索性买来专利,进行批量生产.长年公司曾不断地进行过多次改进,以提高绳索取芯器的生产效率和可靠性. 1982年1月1日长年公司公布了绳索取芯器的最新改进资料,并正式纳入工业生产. 这次改进的着眼点是:为钻探工人在操作工序中提供更安全的保证;提高生产效果;并注意     

岩心卡料供给器

多年来，我队一直使用红星300型水井钻机，进行水文钻探，开孔口径528毫米，终孔口径274毫米，井深300米左右，地层全是基岩，大部分采用钢粒钻进。采岩心时，因岩心直径较粗，每次须投15至20公斤钢粒和30至40公斤石粒。在未用供给器前，投卡料时要停泵，用人工一点一点往井内倒，要用30分钟，既浪费时间，还可能因停泵时间过长造成井内埋钻事故。在此情况下，机长崔兰亭同志焊制了一个简易的岩心卡料供给器（见附图）。供给器是用274毫米岩心管制作的，供给器顶端安一个2英寸丝堵，下端联结一个2(1/2)英寸阀门，供给     

岩心卡手的应用

在中硬岩石(4—7级)中,以钻粒(钢粒)钻进,当使用的粗径钻具口径超过110毫米时,因回次进尺较多(超过2.5米),岩心过重,往往卡取不牢而脱落。为此,我队试制了一种岩心卡手,应用效果良好,既防止了岩心脱落事故,又节约了采心用的铁丝。岩心卡手如图所示,它是在口径130毫米的粗径钻具上使用的。它一头与岩心管连接,另一头与钻头连接,下至井内,作为粗径钻具的一个粗成部分。当回次钻进秸束,投入大小适当的石粒,并可配合投入一些铁砂。由于卡手带有锥度,内径细,卡塞物便随锥度牢牢地卡住岩心,从而保征卡手和岩心管中的岩心被采取上来。但此卡手的应用范围,有一定局限:如岩心坚硬(8极以上)或破碎,都不宜用此卡手,     

电极电位测井曲线解释中的几个问题

在煤田地质勘探工作中,电极电位测井法从1955年起就在京西矿区九龙山正式用来确定煤层的深度和厚度了。目前,在高变质的无烟煤煤田地质勘探中,这种测井方法已得到普遍的应用。例如,图1和图2即分别为京西无烟煤田和福建某矿的无烟煤电极电位曲线,它们对煤层的反映都很清楚,校正了钻探打丢或打薄的煤层,也被放炮取芯所证实。但是,由于煤的变质程度不同,并不是所有的无烟煤都有电极电位存在。如著名的山西阳泉无烟煤和宁夏汝其沟无烟煤,它们在电阻率曲线上均呈高电阻反应,因此,观测不到电极电位（图3）。      

人工导斜补取煤心技术

在煤田地质钻探中,会由于各种原因,发生打漏、打丢煤层及煤心采取率不高等现象,达不到煤炭地质勘查钻孔质量标准,影响了对煤炭资源的评价。为了补救的地质资料,必须进行补取煤岩心。为安全完整的补取煤心,首先加工偏斜器,将其加工成圆弧状,斜面光滑平整,背面曲直,上、中、下段预留一个直径为2cm的圆孔,末端加工成尖形;其次,侧开窗位置选择在井壁完整硬度低的泥岩段,一般距煤层顶10~15m;再次,采用水泥砂浆及不规则碎石块建造牢固的人工孔底,并固定好偏斜器,使其不易滑动;最后,通过合适的钻具组合及施工参数,可安全顺利的补救缺失地质资料。本次补心岩层段长度采取率80%,煤层段长度采取率87%,满足煤田地质钻探质量要求,效果良好。     

靖边气田煤层地应力及井壁稳定研究

煤层地应力测量难度很大,煤层垮塌失稳力学机理的研究还无法深入。针对这一现状,利用含煤层系中硬岩层的地应力实测结果,以组合弹簧模型为基础,反求出构造作用引起岩层水平方向的应变量,以此来确定后续地应力有限元模拟的边界条件,将硬岩层的地应力实测、理论模型计算以及有限元数值模拟三者有机结合起来,反演得到煤层地应力状态,从而建立起一套含煤岩系等软岩层地应力研究新方法。利用该方法对靖边气田某区块LP-1井煤层井壁稳定进行了研究,结果表明：沿最小水平地应力方向钻井井壁稳定性最好,沿最大水平地应力方向钻井井壁稳定性最差,而沿最大和最小水平地应力角角平分线方向钻井井壁稳定性介于前两者之间。     

小口径喷反合金捞取器

小口径金刚石钻进,开孔时多用合金钻头.合金常发生崩刃,因此,下了套管后,必须用磨孔钻头将合金碎块磨掉.一般用平面磨孔钻头磨掉合金碎块,需要4个小时以上,加之小口径井壁间隙小,冲洗液在井壁环状间隙中的流速很大,合金碎块被冲起易造成夹钻或者把岩心管割坏.为了解决这些问题,我们使用了一种喷反捞取器,可将孔     

喷反双动双管取煤钻具

1982年我队在某矿区施工中,采用通用型喷反接头,组装成喷反双动双管钻具（如图）,用于煤层取芯。经过七个钻孔的实践,钻进煤层153.86米,取出煤芯149.84米,采取率97.39%。这种钻具不仅采取率高,且适应性强,不论硬质块煤,片状软媒,还是粉末状煤,取出的煤芯大都完整如柱。取芯质量不亚于传统的阿列克辛取煤管。