梧桐庄矿新增大口径3号排水孔施工技术

介绍了梧桐庄矿大口径排水孔钻探成井、固井施工技术。该孔设计孔深646 m,终孔直径520 mm,落点坐标水平位移≯5 m,下入重达90余吨的Φ426 mm套管646 m,水泥固井。由于钻孔直径大,垂直度要求高,施工难度大,预防钻孔超斜、确保顺利安全下入Φ426 mm套管并固井是关键。通过采用小口径先导孔钻进再扩孔成井的施工方法,并采取合理的钻具组合和泥浆,制定有效的防斜技术和下套管措施等,顺利完成了施工任务,施工质量满足设计要求。     

气举反循环工艺在大直径工程井中的应用探讨

以实际工程为例,介绍钻机、空压机、Ф219.1/168.3 mm大直径双壁钻杆、Ф168.3 mm内平单壁钻杆、气举反循环水龙头等器具配备及组合情况。研究了气举反循环工艺在大直径工程井钻进中的排渣效果、钻进速度、孔斜控制等参数的动态变化。经计算钻具内钻井液上返流速一般值为2.0 m/s时,排渣效果好;Φ444.5 mm钻头气举反循环钻进较Φ311.1 mm钻头正循环钻进,钻进效率提高了74.3%,碎石效率提高了2.56倍,且孔斜控制效果好。气举反循环新工艺能减少扩孔的次数,钻井成本及能耗大幅度降低,降低了事故发生率。同时,也暴露出专用工具配套不全,钻具修理保养难度较大,钻机适应性较差等不足之处。     

浅眼扩孔钻头的研制及应用

浅眼扩孔钻头主要用于冶金、煤炭、地质、水电等部门中的巷道掘进。用于普通小型凿岩机的φ40mm钻孔扩大为φ85mm的大孔。扩大的断面积是小孔的4倍。在巷道掘进中，采用扩孔钻头可实现大孔掏槽，不需更换任何设备，操作方便。可使掘进效率提高15—20％，材料消耗降低10—20％。我们从1987年开始研制这种钻头，先后经过两次改进，已于1988年10月研制成功并获得国家专利权。     

大直径电镀金刚石钻头的研制与应用

1990年江西省煤田勘探公司195队承接了丰城矿务局三口高垂直度立井井筒检查孔施工任务。要求开孔口径130mm以上，终孔口径110mm、设计孔深480—1200m不等。要求百米孔斜不超过0°52′，其主要岩层为6—9级的灰岩及砂岩，要求采取金刚石钻进。江西省地矿局建设大队承接了钻头的研制任务。经两家通力合作，取得了显著成果。一、钻头的研制根据195队的要求，研制了130、110mm两种口径的工程钻头及配套扩孔器。设计以DZ 2.1-87《地质钻探金刚石钻头》和DZ 2.2-87《地质钻探金刚石     

大口径硬岩投料深孔施工工艺

结合山东金岭铁矿深204.50 m、直径800 mm投料孔工程的施工,介绍了在硬岩地层先施工前导孔再用组装钻头扩孔的大口径深孔施工工艺。     

煤矿瓦斯抽排井施工钻孔与巷道串通的治理及成井技术

介绍了煤矿大直径瓦斯抽排井钻孔施工过程中,施工钻孔与巷道串通事故的处理,以及扩孔钻进成孔、漂浮法安放井管、壁后充填水泥浆固井止水等工艺技术。     

河南新蔡铁矿绳钻工艺出现的问题及其对策

为开展铁矿绳钻工艺深孔钻进工艺研究,选择在新蔡铁矿ZK5604勘探孔进行试验.该上部覆盖层第四系及新近系采用普通钻进工艺钻进至668.49m,Φ152mm钻头扩孔后下人Φ114.3mm套管661.82m,后改换XJSΦ77mm绳钻钻进.当钻进孔深730多米后,频繁出现Φ71mm绳钻钻杆和接头断裂现象,造成绳钻钻进中断,下部地层采用Φ94金刚石钻头普通钻进工艺继续钻进至终孔深度1 412m.分析认为:绳钻钻杆疲劳破损、钻孔级配不合理、设备故障和操作不熟练是造成频繁事故的主要原因,并提出相应的技术对策,为该区的绳钻工艺研究积累了资料.     

局部扩径双翼扩孔钻头的研制

在研究应用于煤层气掏穴井的局部扩径扩孔钻头的基础上,成功研制PS-150/700D型局部扩径双翼扩孔钻头。介绍了新型扩孔钻头的结构、射流作用力计算、设计要点和主要技术参数。试验结果表明,该钻头结构合理,使用安全可靠,能满足煤层气掏穴井的施工需要。     

银川盆地第一口地热深井取心钻进工艺

在粉细砂－粉矿，粗－细砂，泥岩中成井的DR－Y1井，是宁夏地区的第一口地热勘探井，井深3100m，井身结构二开，开孔直径444．5mm，终孔直径244．5mm；选择般土聚合物体系泥浆，选配直径216mm硬质合金取心钻头，川8－3型取心筒，直径158．7mm，钻铤12根和直径127mm钻杆组成取心钻具；优选钻进参数；严格掌握钻井，割心及起下钻操作技术，确保取心成功率和岩心采取率均在90％以上，满足了水文地质的要求。     

本溪市东风湖地热井施工和固井技术

辽宁省本溪市东风湖地热井勘查施工项目,设计井深2000 m,要求终孔口径100 mm。钻井深度较深,终孔孔径较大;地层复杂,破碎、漏失严重,溶洞发育等,施工难度很大。着重介绍了该井施工工艺,主要包括异径钻头钻进、钻杆折断事故处理、前置钻头扩孔、固井工艺技术、扫塞通孔等,为类似工程提供借鉴。     

煤矿瓦斯抽放井一次成井工艺及技术效果

煤矿瓦斯抽放井要求垂直精度高、井径大,通常采用常规钻探工艺时,需进行3-4次扩孔才能达到最终孔径,施工时间较长,钻进效率较低。此次在端氏煤矿施工的大口径瓦斯抽放井,采用了的一次成井钻进技术及工艺方法,钻进口径达到φ660mm,选用了江汉735型和715型系列镶齿牙轮钻头,采用塔式加重钻具控制并保证了钻井的重直度,采用密度较大的化学泥浆和保持大泵量排渣,避免了井底牙轮钻头的重复破碎,确保了钻进效果。与传统的扩孔工艺相比,缩短了施工周期,成井质量高,提高了钻进效率,降低了钻进成本。     

煤矿大口径瓦斯抽排孔施工技术

结合金能二号大口径瓦斯抽排孔的施工实践,总结出大口径瓦斯抽放孔的施工技术：按照先施工小径导向孔,然后分级扩孔的成孔工序,采用轻压吊打防斜,单点测斜,螺杆钻具定向纠斜,确保钻孔偏斜率控制在规定范围以内;上部第四系、新近系黄土及不含大块砾石的松软地层选择刮刀钻头,基岩段及沙砾石地层采用组合式钻头,以提高钻进效率;按每组滚刀15～30kN,每个牙轮10～20kN控制钻压,钻速控制在0．4～0．6m／h;换用小直径牙轮,以减轻钻具振动,采用高粘度、低固相、不分散泥浆体系以保持孔壁稳定;在下管时采用在套管端部割孔穿杠钢丝绳提吊,套管底部加浮箍浮鞋的综合下管法。     

地面大直径应急救援钻孔成孔工艺设计与分析

地面大直径钻孔可作为井下被困人员的逃生通道,是矿山事故造成人员被困井下时重要的应急救援方案之一。而常规大直径工程孔以泥浆正循环、多级扩孔工艺为主成孔,无法满足救援要求。着眼于大直径孔救援逃生目的,阐明包括精准透巷、优化孔身结构、高效成孔和安全透巷等四项成孔工艺设计原则;以此为指导,针对覆盖层钻进、二开基岩层钻进、下套管及固井具体施工情况,分析了全套管钻进、导向孔下导管钻进及集束式潜孔锤扩孔钻进、浮力法下套管及内插法固井等技术;借用巷道围岩松动圈及塑性区成熟理论,视透巷钻进所破坏的塑性区岩体为潜在垮落体,进行顶板稳定校核,提出了安全透巷距离及位置等关键参数设计选取方法,为地面大直径应急救援钻孔施工提供技术支持。      

可伸缩扩孔钻头在深厚砂卵砾石层跟管钻进中的应用

针对雅鲁藏布江冷达水电站深厚砂卵砾石层钻进遇到孤石致使跟管受阻问题,采用一种可伸缩两翼扩孔钻头,将套管下方的孤石扩出口径略大于套管外径的环状空隙,使套管继续跟进到达计划深度。该方法既可避免传统孔内爆破炸碎孤石方法的危险性和繁琐性,也可克服采用套管钻头旋转跟进套管由于扭矩大导致的套管磨损大、易断裂、成本高等问题。该工艺操作易掌握,不受深度限制,在跟管扩孔钻进中,甚至于处理孔内事故时均可采用,值得推广。     

大孔径瓦斯抽放井施工中井内落物打捞

华晋焦煤沙曲矿瓦斯抽放井设计井深405．00m、井径φ700mm,在二次成井中靶后利用自制φ700mm三牙轮组合钻头进行扩孔作业。扩孔作业至150m时,发生三翼牙轮组合钻头掉翼事故,经探查发现井内落物落至井深295m处。根据下落物的重量、形状及井身结构,设计制作了套铣打捞器。自制的套铣打捞工具直径为φ420mm,大小与二开井径较接近,与井壁环空较小,为避免发生二次卡钻事故,采用先扩孔至井中落物,再进行套铣打捞作业的方式施工。打捞采用气举反循环方式,慢转、轻放,经过反复套铣打捞,将二块井中落物打捞出井,事故处理比较成功。     

煤矿大口径输冰井施工技术

结合中平能化集团某矿大口径输冰井的工程实践,总结了大口径输冰井的施工技术。从设备机具的选择,先导孔及扩孔钻具组合,采用先导孔、分级扩孔和水泥固井方法等方面阐述了大口径输冰井钻井施工中的相关技术措施以及研制的新型保温套管和采用割孔穿杠提吊加浮力塞的下套管方法。     

论龙永煤田坑柄矿区钻孔结构设计

针对龙永煤田坑柄矿区钻进过程中普遍存在的＂硬、漏、塌、涌、斜＂等复杂现象,在多年的实践基础上,摸索出一套适合本区的钻孔设计结构和钻进方法：开孔用φ130mm合金钻头钻至完整岩层,下φ127mm孔口套管,然后用S95mm金刚石钻具将上部硬岩钻穿,至稳定岩层后下φ89mm套管,最后用φ76.5-77.5mm合金金刚石钻头钻至终孔。另外,把S75mm钻具的钻头外径由φ75mm增加到φ77＋0.50mm,一方面可保证经过改扣的φ89mm套管能够继续作为技术套管使用;另一方面也有利于排除岩屑、防止糊钻、缩径卡钻、冲蚀孔壁、降低泵压、减轻抽吸和压裂孔壁造成的钻孔漏水坍塌等故障,更好的起到护壁防塌效果。经统计,该钻孔结构设计将钻孔的平均时效提高到1.68m/h,提高了50%;平均钻效达到626.34m/钻月,提高了21%;单孔最高钻效达到782.27m/钻月。     

多年冻结岩石钻进工艺研究

钻孔温度特性是影响多年冻结岩石钻进工艺的主要因素之一。描述了不同温度下,多年冻结区钻孔周围融化带发展的规律和特点。从钻井液成分、温度、流态、钻进时间、钻速等方面分析了开孔工艺特点。依据不同冲洗液温度时融化区直径与钻头直径比和冲洗液用量的关系,讨论了冲洗液用量的优化。提出据套管直径、钻头直径、冲洗液温度确定套管许用温度,提高冻结岩石中固孔质量的建议。