一种新型电动定向取芯器及定向取芯技术研究

开展了适用于深部钻探小口径钻孔的孔底电动定向打印取心技术研究,克服了传统定向取心器的一些弊端,岩心定向标记清晰、可靠,解决了在垂直孔和斜孔中坚硬岩层进行岩心定向的技术难题,扩大了应用范围。研制的新型电动定向取心器,在国家科学钻探及深部找矿钻孔中应用,取得了良好的应用效果。本文重点介绍了研发的新型电动定向取心器的结构、工作原理、定向取心工艺及应用效果等,以供广大钻探技术人员参考。     

深部岩盐取心钻探技术

利用水井钻机钻探,开展岩盐深孔取心,采用合理钻孔结构和优化钻具组合,并配以适宜的饱和盐水钻井液和取心钻探工艺,成功地实施了连续岩盐取心,收到了良好的效果。结合濮阳岩盐普查项目,介绍了深部岩盐取心钻探技术。     

“双孔方案”在沧州盐矿深部取心钻探的应用

在沧州深部盐矿普查项目中,施工完成的ZK002孔,500～3290 m孔段进行取心工作。钻探过程中,设计了深、浅“双孔方案”,分别采用地质和石油钻探设备,将常规岩心钻探技术与钻井取心技术组合,实现了两类设备、不同取心工艺之间的优势互补,最终降低了施工风险、确保了钻孔质量、节约了施工成本、缩短了工期。     

国产CNH（T）绳索取心钻杆在中国岩金勘查第一深钻工程中的应用分析

针对国产绳索取心钻杆在中国岩金勘查第一深钻ZK96-5钻孔工程施工中的实际应用,结合我国现有管材规格及材质、热处理能力和机加工精度等实际情况,对目前在深部和复杂地层钻进中使用的CNH（ T）规格（饱71 mm口径）绳索取心钻杆的结构、接手和螺纹的扣形及尺寸等方面的优缺点进行分析和总结。实践证明,国产绳索取心钻杆具有较高的强度、较长的使用寿命和较高的可靠性,能够较好地适应深部钻探,在ZK96-5钻孔施工中最大使用深度3310余米,有利于绳索取心深部钻探技术的推广和应用。     

深部找矿钻探技术探讨

随着矿产资源的不断勘探和开采,浅部矿产资源已开采殆尽,深部找矿已经是我国地质找矿事业的发展方向,而深部钻探技术是深部找矿的主要技术手段。在阐述国内外深部地质钻探技术现状的基础上,分析了我国深部钻探技术面临的井身结构较复杂、岩心钻机提升能力受限钻孔易斜和钻进效率低等难题,提出了优化简配石油钻机设施、上覆地层快速全面钻进、配套绳索取心工艺技术和实施定向钻探技术等对策,为深部找矿钻探指出了方向。结合ZJ40钻机施工慈页1井成功实例,说明了深部钻探技术在实践的应用。     

绳索取心工艺在大口径深部钻探中的应用研究

绳索取心工艺具有效率高、取心质量好等优点,所以,在小口径固体矿产钻探工程中已得到推广应用。但是,在沉积地层大口径深孔钻探中应用较少。文中针对绳索取心和石油钻井工艺各自优缺点,提出了增加钻孔和钻具的环空间隙,采用大泵量、高上返速度的石油钻井和绳索取心"二合一"钻探技术思路,结合河南叶舞凹陷盆地2630m盐矿(地热)勘探孔进行了生产性试验,就试验中存在的主要问题进行了分析研究,并提出了具体措施。通过试验证实:绳索取心技术在大口径深部钻探工程应用可行,且具有成本低、安全可靠等优点;同时,增加泵量和环空间隙可以避免岩屑重复破碎,从而可大幅度提高钻探效率。     

小秦岭金矿田2000m深孔钻探技术

本文以小秦岭金矿田深部探矿项目ZK8302为背景,从钻孔结构、钻探设备(钻机、泥浆泵、钻具组合及钻头等)优选、深孔钻进规程参数、冲洗液和新技术新机具等方面对钻探技术进行了介绍。该钻孔积极探索了绳索取心液动潜孔锤技术,同时采用绳索取心钻杆液压钳、塔上塔下视频监控和多个起钻接头等新技术,大大降低工人的劳动强度,提高了钻探效率。该钻孔实现了河南省小口径岩心钻探金矿勘查孔深2000 m的突破,取得了良好的经济效益和社会效益。     

松散岩层钻探技术应用研究进展及其主要成果

“松散岩层钻探技术应用研究”是核工业地质局“十五”铀矿地质科研课题之一。本文主要介绍该课题的研究进展情况, 并从沉积岩基础理论研究、钻孔涌漏水综合治理技术、冬季施工技术、松散岩层取心技术研究、卵砾石层取心钻进技术研究、专门水文地质孔与地浸工艺钻孔施工技术研究、无岩心全面钻进技术研究7个方面介绍了课题取得的主要研究成果。     

中国深部岩心钻探钻井液技术应用现状及研究方向的探讨

出于深部找矿与科学钻探的需要,岩心钻探由浅孔向深孔迈进,钻遇易坍塌地层、硬岩地层、高温高压地层、盐膏层等复杂地层的几率增加,从而对深部取心钻进钻井液技术提出了更高的要求。在总结各类深部复杂地层取心钻进钻井液使用现状的基础上,分析并归纳了强抑制防塌钻井液、强润滑减阻钻井液、高温钻井液、饱和盐水钻井液、高密度钻井液的研配要点及难点,提出了针对性钻井液体系的性能调控思路以及研究重点,为深部岩心钻探钻井液体系选用提供借鉴依据及参考。     

爆炸取心器

取心方法有传统的岩心管法和绳索取心法.在大口径水文地质勘探和水井工程中,多数采用传统的岩心管法取心.显然,这种方法增加了起下钻等辅助时间和工人的劳动强度,从而降低了钻探效率,提高了成本.为此,笔者与陈玉芳技师结合我队的实际情况,经过近2个月的实验,设计出一种结构简单、使用方便的钻孔"爆炸取心器".取心器的结构和工作原理1. 结构取心器由雷管室、炸药室、弹膛和弹头组成(图1).     

深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究项目成果显著

<正>由安徽省地矿局313地质队主持承担完成的"深部矿体勘探钻探技术方法及设备研究"项目,主要研究内容有钻机与钻杆研制、钻孔设计与轨迹控制、钻孔摄像及定向取心、深部岩心钻探钻进工艺方法等。该项目研究成果已在汶川科学钻探WFSD-3孔,国家深部探测赣州南岭3000m科学钻探NLSD-1孔、华东庐枞盆地科学钻探LZSD-1孔以及安徽霍邱、寿县、金寨等深部找矿钻孔中应用,取得了良好的技术经济效果。     

西平铁矿深孔绳索取心钻探技术应用

绳索取心钻进技术已经广泛用于钻探工程中,深孔钻探采用绳索取心技术可大大提高钻探效率和钻探质量。结合西平铁矿对深孔绳索取心钻探技术进行了应用研究,阐述了深孔绳索取心钻探过程中,钻孔结构的优化以及匹配合理钻具型式的重要性。还就泥浆体系和孔斜控制等关键技术进行了探讨。     

积极采用和发展绳索取心钻探技术

绳索取心技术是一种先进的多功能的钻进方法。在地质勘探钻孔愈来愈深，取心难度愈来愈大，施工地点愈来愈偏僻的情况下，采用绳索取心钻探技术可以取得优质，高效，低耗的技术经济效果，随着地质勘探事业的发展，尤其是为了满足发展科学深钻的需要，应进一步发展完善我国的绳索取心钻探技术。     

舟山海域淡水资源调查岩心钻探技术

舟山海域淡水资源调查项目DZS1孔,水深15 m、钻孔深度达202.1 m,在以粘土层和砂层为主的第四系覆盖层全孔取心、在风化基岩层取心2 m。在第四系覆盖层不下套管直接利用φ127 mm钻具进行绳索锤击取心钻探,基岩采用φ127 mm钻具作为套管、φ50 mm钻具单动双管回转取心钻探。介绍了该孔的主要施工工艺与质量控制方法,包括勘探船抛锚定位、潮汛对钻杆的影响、钻探取心过程控制、用取心钻头不取心扫孔技术、更换钻头技术、泥浆工艺等。     

我国大陆科学钻探工程实施概况及其取心钻进技术体系

科学钻探是为包括构造运动、气候变迁、火山喷发、地震机理、陨星撞击等基础地学研究领域,提取地球深部信息、建立地下长期观测网络的科学工程。开展科学钻探,不仅将促进我国地学基础理论研究走向国际前沿,实现从地质大国向地质强国的转变,还具有拉动我国钻探工程整体进步,提高其技术、学术水平和国际地位的工程技术意义。在通过科学钻探获取的地下信息中,岩心是直接反映地球演变历史的实物资料,也是最为地质学家所重视的研究资料。我国自2001年启动大陆科学钻探工程以来,素以全过程连续钻取岩心和对岩心的高质量要求著称于世。本文概略介绍了我国已成功实施的4项大陆科学钻探工程,着重介绍了在工程中形成的,具有我国自主知识产权的科学钻探取心钻进技术体系：井底动力取心钻进系统、大口径长回次钻程取心钻进系统、极复杂地层原状取心钻进系统,以及各类岩心的无损出管方法,介绍了各钻进系统在工程应用中取得的主要成果。     

月球钻孔取心机具研制与试验

对月壤形成过程和物质组成进行了介绍,并将实际月壤基本物理力学指标与CUG-1型模拟月壤和普通干砂进行对比,认为在月球钻探取样过程中可能遇到具有一定胶结强度的硬质团块。我国探月工程三期的核心任务是实现月球钻探取样和返回,并明确要采用钻孔取样方式来获取能保持原始层理结构的较深层月壤样品。月表处于无水、高真空、微重力、日夜温差悬殊的极端环境,因此月球钻探取样采用的钻孔取心机具应结构简单,以减少钻进故障几率和拓宽对所钻月壤层的适应性。针对模拟月壤,分别对传统钻孔取心钻具、孔内取心钻具、孔外取心钻具、软袋翻转取心钻具、内外管联合（内管、外管）取心钻具进行了试验研究。试验研究结果表明,内外管联合取心钻具能更好地满足我国月球钻探取样返回的要求。     

基于技术经济评价的取心钻进方法设计

提出了一种进行取心钻进设计的新方法，其特点是将技术经济学的思想引入钻探工程设计中，从而实现取心钻进方法的优选。该方法具有通用性，可用于任何钻探项目取心钻进方法的选择。在研究中，建立了评价取心钻进施工的技术经济评价指标体系；推导了钻进时间和成本的计算公式，并以一个5000m取心钻进项目的设计为例，对CCSD科钻一井的取心钻进方法进行了评价，证明由中国大陆科学钻探工程中心发明和研制成功的螺杆马达-液动锤-提钻取心法是一种高效、优质、低成本和安全的取心钻进方法。     

煤田绳索取心钻进技术的实践与认识

本文结合生产实践,对煤田钻探绳索取心技术的钻孔结构、钻头选择、粉煤取心、护孔堵漏、钻具配套等问题,提出了一些认识。包括孔径确定、钻具级配、孔身构造、技术套管;钻头选型、胎体磨料、水口形态;粉煤钻头、碎岩取心器、自锁半合管;冲洗液选型、随钻堵漏、停钻堵漏工艺;以及应用加长岩心管、钻杆接手、防斜接手、可退式打捞矛等。      

贵州省水银洞金矿区簸箕田矿段ZK42316钻孔施工技术

从分析钻孔钻遇地层入手,总结了贵州省水银洞金矿区簸箕田矿段ZK42316钻孔设计、钻探施工技术、Q系列绳索取心钻具的使用效果、抑制性泥浆护壁技术应用情况等钻探施工技术经验。     

超深涌水水平孔绳索取心钻具投送和打捞技术

为了精准查明拟建隧道沿线地质情况,通常采用水平孔绳索取心钻探技术。在超深涌水水平孔绳索取心钻进中,投放、打捞内管总成钻具和打捞器是施工中的难题。因此从研制专用水平钻机、选择大功率泥浆泵、封隔分流涌水、设计绳索取心钻具送绳器、定制专用内平绳索取心钻杆等几方面开展研究。全面分析了泥浆泵压力、钻杆内径大小、钻孔深度、钻杆的密封性、钻孔涌水量、涌水压力、孔壁间隙等因素对投送内管总成钻具和打捞器速度的影响,实现了高效、低成本、绿色钻探技术集成。经过精心组织,成功完成了千米级的大涌水水平孔绳索取心钻探施工,精准查明了隧道洞身段工程地质条件,取得了满意的技术效果,为隧道设计和施工提供了安全保障,也为超深涌水水平孔钻探提供了经验。