煤矿大口径工程井钻井技术研究

煤矿大口径工程井要求井斜小、直径大,其钻井方法可分为反井钻井法和常规钻井法。反井钻井法虽然钻进效率高但对施工设备和工程条件要求苛刻,而常规钻井法集定向钻进、气动潜孔锤钻进、分级扩孔等技术为一体,具有适用范围广、施工成本低等特点。利用常规钻井法施工煤矿大口径工程井存在着扩孔钻头机械破岩能量不足和钻井液携岩能力弱等问题,提出通过加大钻机扭矩、优化扩孔分级方案以及采用气举反循环钻进工艺来解决上述问题,而且给出了采用气举反循环工艺施工典型煤矿大口径工程井的主要设备配置方案。     

宝峨RB50型车载钻机施工工艺探讨

RB50车载钻机是德国宝峨公司生产的全液压顶驱钻机,它具有扭矩大,可施工大口径水源井、瓦斯抽放井及煤层井的能力,同时具备绳索取心、空气潜孔锤和气举反循环钻井等功能。以该钻机的装备、性能及参数为基础,着重介绍了它在空气潜孔锤正循环钻井、泥浆常规钻井、两套空气压缩机并车的空气潜孔锤钻井和双壁管气举反循环钻井方面的施工工艺,并对各工艺中钻进参数及施工中的注意问题进行了必要的说明。提出了该钻机可在水平井施工和贯通式潜孔锤气举反循环钻井方面发展的思路。     

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。      

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。     

气动潜孔锤钻进技术在云南旱区找水工程中的应用

介绍了采用空气潜孔锤及纵向割缝型UPVC井管技术施工云南楚雄＂科技抗旱井＂工程,重点阐述了气动潜孔锤钻进技术在坚硬破碎基岩地区水文水井工程中的技术难点、钻进工艺及成井工艺。针对钻进过程中出现的问题,提出钻具改进措施,取得了显著的实钻效果。该工程采用潜孔锤钻进技术提高了钻进效率,减少了工程造价,水井的出水量、水质等各项指标均达到设计要求,获得了良好的经济及社会效益。     

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。     

硬岩和漂,卵石层中大直径工程井钻进技术试验研究

根据我国国情采用大直径潜孔锤与聚能爆破相结合的复合钻进工艺技术，经试验和实践证明，它是在大直径工程井施工中，充分发挥潜孔锤高效钻进优势，降低成本的一种有效方法。     

液动潜孔锤技术应用于干热岩钻井的可行性探讨

分析了清洁、可再生能源干热岩的地质特征以及进行钻井施工可能会遇到的环境温度高、钻井深度大等技术难点,并依据此对液动潜孔锤钻进技术应用于该领域进行了分析。按照目前的技术水平和施工能力,提出干热岩钻井分两步走的思路,目前液动潜孔锤所能达到的指标应用于第一步（井深3000～6000 m,温度150～350 ℃）钻井实践已经基本具备,并对液动潜孔锤需要完善的关键技术提出解决的方案。     

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。     

空气潜孔锤钻进技术在沉积岩地热深井中的应用

目前采用空气潜孔锤钻进技术的沉积岩地热钻井深度多在1000 m左右,地层深度越大,空气潜孔锤钻进的难度也会随之增大。在辽宁康平某地热井应用空气潜孔锤技术钻进,实现了沉积岩地热井深度的突破,钻井深度达到2250 m。全井采用空气钻进技术施工,通过选择合适的工作风压和风量,以期促进对该技术在沉积岩地热深井中的推广应用。     

气动潜孔锤钻进技术在非洲地区供水井施工中的应用

河南地矿行业先后在非洲的多个国家,采用气动潜孔锤钻进技术完成城镇及农村人畜供水钻井工程十余万米,为河南地矿行业后期国外地质找矿、资源开发战略奠定了基础。以肯尼亚共和国那库鲁城市供水施工项目和几内亚共和国52眼井供水项目为例,总结分析气动潜孔锤钻进技术在非洲国家人畜供水井施工中的经验与措施,可为同类取水工程提供借鉴。     

大直径潜孔锤跟管钻进直排井施工技术研究与应用

王台铺矿矿井关闭后的涌水对临近矿井安全生产造成了严重的影响,实施大直径直排井进行排水是降低上述影响的重要手段。根据煤层地质及涌水量,直排井井眼直径设计为?650 mm,垂深205 m。由于目的层为巷道且穿过3号煤层采空区,常规钻进方法对目的层安全产生一定的影响,且其钻速慢、成本高。为此,提出了一种大直径潜孔锤跟管钻进新技术,利用潜孔锤进行碎岩,利用跟套管降低环空上返面积进而降低风量要求,有效解决了大直径井眼空气钻进风量需求大、成本高的技术问题。该技术在王台铺矿3口大直径直排井施工中的应用表明,该跟管钻进技术耗气量低、排渣效果好、密封性能优良,平均建井周期20天,平均时效10 m,大幅提高了大直径井眼的钻进效率,降低了钻探成本。     

J-150B气动潜孔锤在水文水井钻探施工中的应用

通过在矿区供水勘察项目中的实践经验,介绍了气动潜孔锤钻进技术在水文水井工程施工中的应用,指出其操作要点,同时分别对断裂破碎带地层和较完整地层中的气动潜孔锤钻进技术的应用效果进行了探讨,并结合生产实践对其使用效果,生产效率,施工成本等进行了总结。     

川南筠连岩溶发育区块煤层气钻井施工工艺

川南筠连地区煤层气资源丰富,但该区块岩溶发育,地质条件复杂,在煤层气钻井施工过程中容易出现井漏、井斜、井塌、排渣困难等问题,造成钻井效率低下。针对此种情况,采用了空气潜孔锤和普通钻井液循环相结合的钻井工艺：一开采用空气潜孔锤钻进,至一开完钻后,下入表层套管固井,继续采用空气钻井至最大井深,然后换用常规钻井液钻井至完钻。钻探效果显示,该种工艺的钻进周期比常规的钻井方法缩短了4-10d,钻井效率较高,取得了良好的经济效益。     

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。     

空气潜孔锤钻进技术在乌蒙山地下水探采结合工程中的应用

乌蒙山地下水探采结合工程是将水文地质调查中的水文地质勘探与供水井施工相结合的一项国家重点扶贫项目,该项目50余口探采结合井的施工解决了超过5万人的生活饮用水问题,取得了良好的社会经济效益。空气潜孔锤钻进技术在该项目中发挥了重要作用。文章介绍了空气潜孔锤在水文水井钻探中的技术优势,重点阐述了该项技术的施工工艺、设备选型以及典型复杂情况的处理,并提出了该项技术在水文水井施工方面的下一步研究方向。     

大直径岩溶水井施工技术

通过广西河池市九圩镇水厂大直径供水井的施工实例,详细介绍了岩溶复杂地层大直径、大涌水钻孔的空气潜孔锤钻进技术、扩孔技术、钻孔护壁技术及施工工艺。     

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。     

车载空气潜孔锤钻进技术在煤层气井施工中的应用

韩城矿区位于陕西渭北石炭二叠系煤田东部,在大地构造位置上处在鄂尔多斯盆地东南缘,边、浅部构造复杂,断裂发育,中深部地层平缓,断裂稀少。矿区煤层气资源丰富。在分析矿区地层及钻进施工难点的基础上,应用空气潜孔锤钻进技术进行煤层井的钻探施工工作。通过对钻进中钻井液技术和钻进参数的介绍,较为详细的说明了空气潜孔锤钻进技术在煤层井的应用情况。结果表明,采用车载空气潜孔锤钻进技术能大大缩小纯钻进时间,提高钻进效率,节约成本,同时也降低了孔内事故风险。     

空气潜孔锤正循环大孔径裸钻成孔排渣关键技术研究

本文针对工程实践中空气潜孔锤正循环裸钻大孔径成孔中存在返渣困难问题,从空气潜孔锤钻进技术设备及组合、施工工艺、参数设置中的关键因素着手,分析影响空气潜孔锤钻进技术返渣影响因素。通过加装钻杆增径器改良设备,以及装备重组等技术整合,找到了有效解决返渣问题最佳处置措施及施工工艺,为空气潜孔锤正循环裸钻大孔径成孔技术的广泛应用提供技术服务。