φ127 mm涡轮钻具在干热岩钻井取心钻进中的试验研究

干热岩地层以火成岩为主,地层温度高,可钻性差。为解决干热岩钻探机械钻速低、钻具磨损严重等问题,针对干热岩特点研制了一套耐高温φ127 mm涡轮钻具,并在福建省漳州市干热I井进行了试验,试验井段平均机械钻速与φ165 mm螺杆配合金刚石钻头相比提高了30.3%,与转盘配合牙轮钻头相比提高98.5%。试验结果表明,该φ127 mm涡轮钻具结构设计合理,能够满足干热岩高温钻探的需要。     

泡沫钻探技术在戈壁的应用

我国西部戈壁荒漠干旱缺水,钻探成本高。为解决此问题,研究制造了自行越野型的泡沫钻探设备,采取相应的泡沫钻探工艺,在干燥松散的覆盖层中钻进,机械钻速在4m/h以上;在裂隙极发育的砂岩中钻进,取心率接近100%。      

罗马尼亚人民共和国倾斜定向涡轮钻进成果

为了用少量的钻机完成较大的钻探工作量,必须提高机械钻速。1952年,在石油矿场首次使用了涡轮钻具,这有助于在坚硬岩石中急剧增大机械钻速。在1962年用涡轮钻进方法完成了总进尺量的50．3%;并且减少了钻杆的事故次数。     

牙轮钻头牙齿磨损的数值模拟

采用拉宾诺维奇磨粒磨损模型,通过实验确定了模型中牙齿磨粒磨损系数Kε。运用有限元软件建立了牙轮钻头与岩石互作用模型。用网格重划分法和并行计算技术解决了岩石网格变形大、求解速度慢等问题。分析了3种齿形的牙齿磨损、牙齿磨损形貌,并与现场实验钻头磨损情况进行了对比。结果表明所建立的有限元模型能比较准确地预测牙齿寿命及其磨损形貌;探索了机械钻速、转速和岩石与牙齿磨损量之间的关系,为合理选择钻头型号、推荐钻井参数提供了依据。     

微泡钻井液在岩芯钻探中的多重功效

岩芯钻探经常遇到构造复杂、裂隙发育、地层破碎等地层,造成钻进困难,效率低下等问题.微泡的特殊结构使微泡钻井液在漏失地层具有堵漏材料的特性;同时,由于其优良的流变特性和润滑性能,携带岩粉能力强,有利于提高岩芯采取率、机械钻速和钻探质量,降低了钻探成本.本文介绍了微泡钻井液特性,并结合现场实践讨论了可循环微泡钻探技术在岩芯钻探中的多重功效.     

关于复合片钻头钻进工艺的试验研究

用试验设计方法研究了复合片钻头钻进时机械钻速、碎岩功耗、钻头磨损与规程参数的关系,求出了它们的最优值以及与其相应的钻进规程最优值。     

在微型机上用逐步回归方法求钻速方程

一、前言在岩心钻探工程中，机械钻速对于确定岩石的可钻性是一个重要的参数。我国岩心钻探岩石十二级分级表就是在生产现场进行大量实际标定后所制定出来的。以机械钻速为主要指标的岩石可钻性分级表。这种用现场实际生产效果来度量岩石可钻性的办法，在钻探生产发展过程中逐渐暴露出许多缺点。当前关于岩石可钻性研究的一种趋向是利用岩石多种物理力学性质指标来表示岩石的可钻性。尽管如此，机械钻速毕竟是一个同时受到技术条件、人为因素和岩石可钻性综合影响的复杂指标，它有直观反映     

孕镶金刚石钻头胎体结构对钻头寿命的影响

孕镶金刚石钻头,是当前国内机械岩心钻探中使用数量较多的钻头。因此,造好钻头、用好钻头,是提高钻探经济效益的关键问题之一。本文从孕镶金刚石钻头胎体结构的一些内在特征入手,分析影响孕镶金刚石钻头寿命的原因采进行探讨。一、孕镶金刚石钻头的磨损当孕镶金刚石钻头使用得当,适应所钻岩层,机械钻速均匀的情况下,金刚石孕镶层会逐渐磨完。但实际上,由于钻进参数、钻进条件、钻头质量、胎体内部结构等方面原因,会使钻头早期磨损,拉槽而失去工作能力。我们对164个上砂,六○二厂、φ56普通双管孕镶钻头的磨损情况,作如下粗略的统计分析(表1)。     

金矿勘查中提高钻探台效的途径

近几年来,我局金矿钻探工作量逐年有所增加。提高金矿钻探台月效率,使其跃过500m,对我局加快金矿勘探步伐和台效达标升级,赶上全国水平,具有重大作用。影响钻探台效的因素是多方面的,地质条件、钻孔深浅、人员素质、设备水平、工艺技术和管理水平等,都是重要因素。但这些因素都要从机械钻速和纯钻进时间利用率(简称纯钻时率)两个方面上体现出来。即提高台效就是要提高机械钻速和纯钻时率。为了弄清三者     

螺杆钻具在地热井钻探中的应用初探

螺杆钻具钻进因机械钻速高、经济效益明显而在石油、煤田地质等钻探施工中广泛使用,技术也比较成熟,但在地热井钻探施工中还处于摸索试验阶段。就螺杆钻具在地热井钻探中的设备配套、钻进工艺、效益对比等一系列问题进行了阐述,肯定了螺杆钻具在地热井钻探中的钻进效率和经济效益,同时提出了一些需要在今后实践中解决的问题。     

尖齿状金刚石复合片钻头在油页岩矿区的钻进实验

松辽盆地青山口组和嫩江组含油页岩系,夹有数十层白云岩透镜体或条带。在对该油页岩系进行钻探时,由于经常遇到硬度较大的白云岩层,使用普通的硬质合金钻头不仅进尺极其缓慢,而且钻头损坏严重,寿命短。为解决此钻探难题,研制开发具有高耐磨性和穿透能力强的钻头势在必行。为此,研发了尖齿状金刚石复合片钻头,并进行了现场钻进实验。结果表明,这种钻头在含白云岩层的油页岩地层钻进时,不仅钻进速度高,而且具有高耐磨性、寿命长,其综合技术经济指标远远优于常规硬质合金钻头。     

导向钻进非开挖铺管施工扩回钻头的设计改进

针对导向钻进非开挖铺设地下管线施工中回扩钻头存在的口径大、包泥堵钻、进尺缓慢、切削齿不耐磨等问题,对钻头结构进行了研究,并从导向钻头、出水口、刮刀、切削齿等四个方面对钻头进行了改进。改进后的回扩孔钻头既有利于切入地层,具有导向和稳定作用,又具有切削阻力低、强度高、耐磨性好的优点,极大的提高了钻进效率。经多项工程检查,扩孔钻头平均单孔耐磨翼片磨损量为1.2～1.75mm,平均〈0.5mm/km。     

岩层联络孔冲剪复合碎岩原理可行性研究

“以孔代巷”是煤矿井下钻探技术研究的重要方向,具有效率高、成本低等优点,但在岩层中施工大直径联络孔时,采用多级扩孔方式,存在提下钻等辅助时间长,成孔效率低的问题。在不改变钻探装备配置基础上,通过结构和工艺创新,提出冲击和剪切复合碎岩原理,即将高压水-冲击器-内钎头冲击碎岩和钻机-钻杆柱-外切PDC钻头剪切碎岩创造性地结合在一起,以冲击功预裂地层,破坏岩层的整体构造应力,同时钻机驱动外切PDC钻头对预裂后的外侧岩石进行剪切破碎,由此实现“小马拉大车”的应用效果。研制了?153 mm冲剪复合钻头,采用ZDY3200S分体式小型钻机在硬质砂岩地层中进行试验,平均机械钻速8.3 m/h,最大机械钻速可达10 m/h,且转速和钻压对机械钻速影响较小,结果证明冲剪复合碎岩原理具有可行性,为煤矿井下岩层联络孔优快成孔提供了新的研究思路。      

Critical Investigation of Wear Behaviour of WC Drill Bit Buttons

Mining and petroleum drill bits are subjected to highly abrasive rock and high-velocity fluids that cause severe wear and erosion in service. To augment the rate of penetration and minimize the cost per foot, such drill bits are subjected to increasing rotary speeds and weight. A rotary/percussive drill typically hits the rock 50 times per second with hydraulic impact pressure of about 170–200 bar and feed pressure of about 90–100 bar, while rotating at 75–200 rpm. The drill rig delivers a high-velocity flow of drilling fluid onto the rock surface to dislodge cuttings and cool the bit. The impingement of high-velocity drilling fluid with entrained cuttings accelerates the erosion rate of the bit. Also, high service temperature contributes to softening of the rock for increased penetration. Hence, there is a need to optimize the drilling process and balance the wear rate and penetration rate simultaneously. This paper presents an experimental scanning electron microscopy (SEM) study of electroplated (nickel-bonded) diamond drills for different wear modes.     

关于热熔钻进工艺的试验研究

热熔钻进工艺是一种通过熔化岩石来破碎岩石的新的钻进方法.在圣彼得堡矿业学院钻探实验室对这种新型钻进方法进行了试验研究.介绍了所用的钻进试验台、热熔钻头、所钻的岩石和钻进工艺.试验表明,钻头电热功率和钻头轴载是决定钻进效果的2个主要工艺参数.对于同一种岩石,钻进速度随钻头电热功率的增大而增大;当钻头电热功率不变时,根据所钻岩石岩性的不同,钻进速度随钻头轴载的增大而不同程度地增大,增加钻头轴载有利于提高玻璃状孔壁的质量,但不宜过大.热熔钻进工艺在无套管固井和工程施工中有很好的应用前景.     

复合片钻头钻进规程参数的试验研究

操作规程是决定一种钻进方法成功与否的三大因素之一。本文通过对两种具有代表性的中硬岩石（细砂岩和石灰岩）进行实尺寸钻进试验,探讨和揭示了新型钻岩工具复合片钻头（Polycrystalline-diamond-compact bits）钻进工艺规程与各项参数的相互关系和变化规律,从碎岩比功的角度为合理选择工艺规程提供了依据。     

辽西杨家杖子煤田绳钻应用小泵量机理解析

杨家杖子煤田位于辽西,施工区普遍存在＂硬、脆、碎、漏＂及严重缩径、孔壁坍塌等复杂地层,困扰着煤田绳索钻探在该区的应用。通过现场观察和理论分析得出,钻进效果与钻进技术参数钻压、转速、泵量之间不是简单的线性关系,钻压、转速与钻进效果是不可逆的,而唯独泵量与钻进效果是能够可逆的,通过泵量的改变的改变可以改变钻进效果,据此提出了使用小泵量（38L/min）的思路。实践证明,应用小泵量后,钻进效率提高到1.68m/h,金钢石钻头的寿命提高到70～90m,水泵的机械磨损和易损件的损耗也相对降低,孔内事故率由1.7%降为零,机械事故率由2.1%降至0.2%,各项经济技术指标满足了地质工作的需要,获得了良好的经济效益。     

两级磨料新型孕镶金刚石钻头

研制出一种两级磨料新型孕镶金刚石钻头,该种钻头解决了时效与寿命不能同步提高这一长期困扰钻头研制者的难题。现场应用证实了这种新型钻头的优越性,钻头综合指标较一般钻头提高１７９％。     

聚合粗粒金刚石的应用

针对热压金刚石钻头在钻进中尚存在钻进时效不高、适应性不广的弱点,进行了聚合粗粒金刚石钻头的应用研究,从聚合粗粒金刚石的聚合方法与工艺,到聚合粗粒金刚石破碎岩石的特点,进行了较深入的分析.研制的聚合粗粒金刚石钻头,在室内进行了钻进试验,钻进Ⅸ级中—细粒致密花岗岩能获得2.59 m/h的时效,和普通金刚石钻头相比钻进效率提高了24％,表明聚合粗粒金刚石可以弥补普通金刚石钻头对岩层适应性较低的弱点,具有研究价值和应用前景.     

桩基筒形翼状钻头的改进设计及应用

针对浙江省温州市世贸中心大厦桩基施工中硬岩钻进时出现的堵管、卡钻和效率低等问题,从所钻地层和钻头的磨损分析出发,提出了钻头的改进设计方案.改进型筒形翼状钻头比原先使用的平底滚刀钻头增加了18个孕镶金刚石-针状硬质合金复合式钻齿和3个钎头,并按受力特点进行了合理分布.实际钻进效果表明改进型钻头应用于超深、大直径钻孔的钻进效率较高、钻进过程平稳.针对钻头的实际磨损情况提出了钻头进一步改进设计的建议.