两种贯通潜孔锤反循环钻头应用效果及理论分析

对于矿区钻孔作业存在的粉尘污染严重、岩矿心采取困难等问题,常规金刚石钻进取心难以满足现场施工要求。采用贯通式潜孔锤反循环连续取心技术替代常规金刚石取心工艺,在保证了较高钻进效率的同时,可有效解决干旱缺水矿区存在的取心及其引起的污染问题,保障施工人员的身体健康。为此,笔者所在课题组研发了两种新型潜孔锤反循环钻头并进行了野外试验,同时,运用LSDYNA数值模拟对设计的两种反循环钻头进行了强度分析。试验结果表明,两种钻头均具有较好的碎岩钻进效果,但花键内喷孔式反循环钻头易发生断裂;数值模拟分析结果显示,钻头的最大应力远高于材料疲劳极限是造成钻头破坏的根本原因,数值模拟结果与试验结果取得了较好的一致性。由此证实了花键内喷孔式反循环钻头结构存在缺陷,设计时应尽量避免在内喷孔周围设置环槽,以保证钻头体强度。     

小秦岭复杂地层潜孔锤反循环钻探技术试验研究

贯通式潜孔锤反循环连续取心钻进技术具有效率高、钻孔质量好、钻探成本低等特点,尤其对复杂地层有较强的适应性。在反循环钻头及钻具进行优化组合的基础上,结合小秦岭金矿田程村矿区钻探项目开展野外生产试验。试验结果表明：潜孔锤反循环钻进系统对复杂地层条件适应性强,解决了该矿区的系列钻探技术难题。试验深化了对贯通式潜孔锤反循环钻探机理和反循环钻头结构的创新研究,对贯通式潜孔锤及配套钻具的进一步合理优化,实现高效率、低成本、短工期和良好的地质利用效果提供了技术支撑。     

贯通式风动潜孔锤反循环钻头结构流场的分析与结构优化

简要介绍了流体力学计算软件，详细阐述了运用该软件分析取心钻头内外流场的原理和步骤，通过仿真分析GQ-89贯通式风动潜孔锤反循环取心钻头周围的流场，优化设计了钻头的反循环结构参数，取得满意效果。     

潜孔锤反循环钻进技术在某水电站的试验应用

水利工程中的钻孔工程具有特殊的工况,采用正循环潜孔锤钻进方法在狭窄封闭的洞室内进行钻孔施工,粉尘污染严重,施工环境恶劣,影响作业工人的身体健康。为了解决施工洞室内的粉尘污染问题,在某水电站的排水孔施工中,首次应用了潜孔锤反循环钻进技术,并在上仰孔和下行孔施工试验中获得成功,有效控制和降低了洞室内的粉尘问题,有利于维护良好的施工环境。设计的A、B两种结构类型钻头主要差别是内喷孔的位置不同,A型钻头的内喷孔设计在花键上的各个平键之间,B型钻头的内喷孔则设计在花键的平键上。CFD数值模拟计算结果显示,A型钻头对环空抽吸的空气量是0.199 987 04 kg/s,略大于B型钻头的0.177 524 64 kg/s,说明A型钻头的抽吸能力优于B型钻头。上仰孔和下行孔的钻进试验结果表明,内喷孔设计在花键上的各个平键之间且具有双排12个内喷孔的A型钻头结构更为合理,在施工中A型钻头比B型钻头的孔口粉尘少。从反循环排渣效果看,A型钻头破碎的大部分岩粉和大颗粒岩块从中心通道排出,反循环排渣效果优于B型钻头。     

贯通式潜孔锤反循环气体钻井系统压力分布模型

随着贯通式潜孔锤全孔反循环钻进技术及配套装备的不断发展和完善,其应用日益广泛,用于油气勘探开发气体钻井领域时施工井眼直径和井深大,合理工艺参数的确定十分关键。基于贯通式潜孔锤双壁钻具系统的结构特点,研究建立了中心反循环排渣通道和环状注气通道内压力分布模型,介绍了潜孔锤内部和反循环钻头上压耗计算方法。系统压力分布模型的建立为确定合理注气参数奠定了基础,为高压注气设备的合理选配提供了依据,对保证良好的钻进效果具有重要的意义。      

气动潜孔锤反循环钻头结构改进与优化设计

运用理论分析、数值模拟与实验研究相结合的科学研究手段,对影响气动贯通式潜孔锤反循环形成的钻头新增引射孔各参数、底喷孔各参数以及其它相关参数进行优化设计,得到一系列适合不同规格钻头的相关参数值及其回归方程。运用Visual Basic语言,将研究结论与专家的经验总结汇合,编写了钻头参数优选系统软件。研究结论应用于生产试验中取得令人满意的结论,岩矿心采取率达到98%以上,反循环形成顺利,岩矿心完整度好。参数优选系统的建立为该项硬岩钻进技术的完善提供了参考性依据。     

潜孔锤反循环钻进技术及应用

贯通式潜孔锤的研制为流体介质反循环开辟了通道，采用计算机模拟仿真电算方法，实现了潜孔锤的计算机辅助设计，优化了潜孔锤性能，将多喷嘴引射器原理用于钻头的结构设计，使反循环形成稳定可靠，并能取出柱状岩矿心，在复杂地层地质岩心勘探，水文水井钻凿，大直径硬岩基桩孔钻进等领域全面应用，取得了显著经济与社会效益。     

潜孔锤反循环钻进技术在复杂地层中的试验研究

贯通式潜孔锤反循环连续取芯(样)钻进技术在钻进复杂地层时有独特效果,依托中国地调局项目,通过野外生产试验,加深了贯通式潜孔锤反循环机理的理论研究,对贯通式潜孔锤及其配套钻具的结构进行了合理的优化,大大提高了其对复杂地层的适应能力,完善了操作技术和工艺方法,使潜孔锤反循环钻进技术达到了可以广泛推广应用的水平.     

复杂地层钻进中贯通式潜孔锤的应用及反循环钻头的改进

针对贯通式潜孔锤在复杂地层钻进中遇到的问题,对反循环钻头进行了改进:在钻头上部增加喷射孔,使气流只有一少部分进入孔底,大部分经喷射孔直接进入内管,排至地面。生产试验证明,改进后的反循环钻头更有利于形成反循环,使用效果良好。      

潜孔锤反循环连续取心用于金矿勘探

文中阐述了在金矿勘探中应用潜孔锤反循环连续取心(样)的优越性;介绍了自行研制的贯通式潜孔冲击器;分析了反循环连续取心(样)的机理.     

贯通式潜孔锤气力喷反钻具系统

介绍了贯通式潜孔锤气力喷反钻具系统的工作原理、结构设计、钻具特点及测试和生产试验情况。     

洛阳栾川钼矿复杂地层钻进工艺研究与试验

针对洛阳栾川钼矿复杂地层情况,对其钻进工艺进行研究,重点论述了全孔反循环钻进技术和跟管钻进技术的工作原理以及钻具组合、实验设备、野外工作情况及野外试验成果。生产试验证明,潜孔锤跟管钻进、潜孔锤反循环钻进技术的组合型应用对该矿区复杂地层的钻进更加有效。     

CFZ-1500型冲击反循环钻机研制中的几个问题

探讨了CFZ - 1 50 0型冲击反循环钻机研制中的几个关键技术问题 :采用曲柄摇杆自动冲击机构 ;采用潜水砂石泵实现反循环 ;采用同步卷筒解决 2根钢丝绳的受力平衡 ;采用棘轮式可旋转冲击反循环钻头。     

反循环钻探工艺试验台的建立与测试装置的研究

简要介绍了反循环钻探工艺试验台的试验测试系统、数据采集系统、主要技术性能和技术参数、试验台主要设备、测试装置的研制情况以及计算机自动数据检测效果。     

空气反循环钻进工艺在地勘浅层取样中的应用探讨

空气反循环钻进工艺具有钻进速度快、施工环保等特点,是地质勘探取样又一重要方法手段。通过浅层取样生产试验,探讨了施工设备材料、钻进参数的选择依据,指出了施工中应重点把握的技术措施,列举了施工中常见的问题,研究提出了解决办法,总结了工艺特点等。     

空气反循环连续取样施工中卡钻事故的预防与处理

利用空气反循环连续取样钻进技术,在露天矿山进行生产勘探施工,对所遇到的卡钻问题进行原因分析,确定了相应的操作规程,以便预防卡钻事故的发生,并通过施工辅助孔和套铣技术,在处理卡钻事故方面取得了很好的效果。     

CJF-20冲击反循环钻机钻进工艺技术分析

根据冲击碎岩理论和冲击反循环钻进中的工艺技术参数,结合工程施工实例对ＣＪＦ－２０冲击反循环钻机的钻进工艺技术进行了初步的分析探讨,实践表明,ＣＪＦ－２０冲击反循环钻机应用于复杂地层钻进成孔可取得了较好的技术经济效果。     

空气反循环钻探技术在矿山勘查中的应用

在矿山勘查中,传统的岩心钻探技术存在成孔周期长、成本高等问题,而空气反循环钻探技术的施工效率高、成本较低。本文改进了空气反循环钻探技术的钻头和封隔套的流体构造,并将其应用到矿山勘查中。与传统岩心钻探技术相比,空气反循环钻探技术的钻进效率提高了70%~90%,成本降低了30%~50%,钻孔事故率降低了60%~70%,施工过程无泥浆污染,产生粉尘极少,实现了绿色勘查的要求。     

GCF-1500冲击反循环工程钻机

介绍了ＧＣＦ—１５００ 冲击反循环工程钻机的技术参数和性能特点。钻机采用了冲击反循环方式,钻进效率高,适应地层面广。