地质钻探中孔内复杂情况的应对措施

钻探是为地质工作取得一手资料所采取的直接有效的手段。钻探工作中经常遇到地层渗漏、孔壁坍塌、钻孔缩径等复杂地质情况,由于孔壁的不稳定,常会出现卡钻、埋钻事故。若不及时治理,就可能造成孔内事故频繁发生,处理时间过长,或将导致钻孔报废。为了快速、安全、准确的钻探取心,就要从最初钻探设计时便开始采取＂预防为主,防治结合＂的原则。结合上宫金矿等实例,总结出钻前预留一级孔径、钻中采用套管与钻井液堵漏等方法,为后续钻进工作达到又快又好的效果,提供一些技术参考。     

基于B/S结构的钻井施工辅助设计系统的研发

对新式钻井施工辅助设计系统进行了简介。相比当前同类软件大多只侧重钻井施工的某一特定环节的缺陷,该系统涵盖了标准的钻井施工设计程序中的所有环节（包括设计依据、井身结构、钻具组合、钻井液设计、规程参数设计、固井设计、完井设计、设备选择、事故预防、HSE要求、施工进度、施工预算共12个环节）,设计完成后能够输出完整而规范的施工设计报告。并且该系统采用基于JSP动态网页技术及B/S双层结构设计也降低了对用户计算机硬件的要求,扩大了系统的适应性。     

坑道钻探施工技术规程探讨

坑道钻探在地质勘查、矿山勘探等活动中的应用越来越广泛,尤其是在地表钻探工程受地形深切割而制约搬迁时,矿山企业为延长矿山服务寿命,坑道钻探就成为了首选的勘探技术。但由于其设备模块、作业环境、安全施工条件等特点,坑道钻探的施工安全、钻深能力无法满足日益发展的地质勘查和施工管理要求。同时,我国对坑道钻探的行业规范尚待补充、完善。正确评价安全施工条件、分析其施工特点,并制定相应的工艺方法,能有效保障坑道钻探的安全施工和钻探施工能力。本文以坑道钻探设备、工艺、施工环境、施工经验等为依据,结合多年的坑道钻探经验,整理了全液压坑道钻探施工特点,并将坑道钻探普遍的方法、公约整理成标准并形成规程,在指导坑道钻探安全、高效生产的同时,为安全管理提供依据,为补充和完善行业规范提供参考。     

钻柱纵振固有频率与钻机转速之间的关系

井内钻柱振动会对钻进效率带来极大影响,而合理的钻机转速是从激振频率角度减小钻柱振动的有效方法之一。通过ANSYS建立了金刚石绳索取心钻井钻柱有限元模型,分析了钻柱纵振固有频率随井深变化趋势,并研究了钻柱纵振固有频率与引起钻柱共振的临界转速之间的关系;综合分析了钻井深度、钻柱固有频率、钻机转速之间的联系,在其基础上预测了各段井深钻进时所应避开的钻机转速,为实际钻进过程中合理的转速选取提供了理论依据。     

地质勘探用金刚石钻头减振能力的分析研究

地质钻探中,钻头在轴载和扭矩作用下产生振动,钻头中产生正应力、剪切应力和位移,对钻进产生负面影响。如果形成共振,则对钻具和钻进过程产生破坏性影响。使用减振能力强的钻头胎体材料是减小钻头振动的有效方法之一。俄罗斯图拉地质勘探科学研究所对不同材料的减振能力进行了研究,认为线性尺寸为0.4 mm的BK6M材料的减振能力比试验的其他材料好。使用粉料颗粒线性尺寸比为1.15～1.25,颗粒面积比为40∶1～48∶1的WC粉料和大颗粒莱立特硬合金粉料制成的钻头,在乌拉尔地区ГП-УС-30地质勘探队进行了生产试验,取得了很好的技术经济效果,钻头寿命提高了50%,金刚石单位消耗量降低了80%～90%。     

CaF2/hBN自润滑Fe基孕镶金刚石钻头性能研究

针对地矿、油气行业面临的钻探新挑战,将材料科学领域的自润滑技术引入热压烧结孕镶金刚石钻头领域,以期实现钻头在高温井底工作环境中的自润滑功能,从而降低摩擦放热,防止金刚石热损伤,提高钻头使用寿命。本文作为自润滑孕镶金刚石钻头设计的初步尝试,通过对固体润滑添加剂的优选与试验,首先确定了氟化钙（CaF2）、六方氮化硼（hBN）两种固体润滑添加剂,以Fe基胎体为基体,通过热压烧结制备了具有不同浓度的固体润滑添加剂的自润滑孕镶金刚石钻头胎体试样,利用一系列仪器测定了其物理力学性能和摩擦学特性;制备了微型自润滑孕镶金刚石钻头,在微钻实验台上进行了钻进试验。试验结果表明：随着固体润滑剂含量的增加,两组自润滑钻头胎体试样的物理力学性能均有所降低,但幅度不同,CaF2组明显小于hBN组;两组胎体试样摩擦系数均显著降低;CaF2组胎体试样的磨损率先增后减,hBN组试样磨损率大幅增加;钻头进尺CaF2组有所提高,hBN组逐渐减小。     

新型广谱金刚石破碎岩石工具的研制

新型广谱金刚石钻头由钻头钢体和金刚石刀头组成。金刚石刀头由若干含金刚石孕镶层和纯合金层相间组成，该新型金刚石头破碎岩石是以金刚石破碎为主，以破碎穴效应为辅的方式进行的。     

松辽盆地第三系含砾砂岩、砂砾岩层的钻探取心技术

介绍了自行设计加工的2种取心钻具在松辽盆地第三系含砾砂岩，砂砾岩层的应用情况。生产试验结果表明，这2种钻具设计合理，制订的操作规程适当。     

导向钻进非开挖轨迹优化设计

在实际非开挖工程施工中,应用计算机模拟技术指导钻孔轨迹设计,使实际轨迹线与设计钻孔轨迹基本相符,实现最优化施工。      

镀覆技术对硬质合金复合齿性能的影响

通过对比镀覆金刚石增强型硬质合金复合齿和普通金刚石增强型硬质合金复合齿的磨耗比、抗冲击韧性,说明添加真空蒸镀W的金刚石的复合齿具有良好的抗冲击性能和耐磨性。研究表明,真空蒸镀W的金刚石相对于未镀和化学镀的金刚石,具有较强抵抗热损伤和胎体侵蚀的能力,而化学镀覆Ni-W-B和Ni-W-P则会加剧胎体金属对金刚石的侵蚀和热损伤,金刚石的强度大大降低,复合齿的磨耗比远小于真空蒸镀W复合齿。金刚石真空蒸镀W镀覆技术的应用必然大大地提高复合齿的性能。