喷射式孔底反循环单动双管钻具及其使用效果

新疆地质分局三大队二分队设计一种单动双管喷射式孔底反循环钻具。用该钻具钻进酥、脆、易破碎呈“粉末状”地层时,不仅保证岩矿心采取率达90％以上,而且能取出结构较完整的柱状岩矿心。同时,机械钻速比其他喷射式孔底反循环钻具提高一倍多。本文是根据该队的经验总结报告扼要编写而成。     

喷射式反循环双动取煤管

通用喷射式反循环钻具,很早就被用于破碎地层、风化带、断层带钻进,以提高岩心采取率。将其与普通双动采煤管相配,构成喷射式反循环取煤管,进行煤层取心钻进,是新疆八队于1982年大胆试验成功的。      

超前侧喷绳索取心钻具的研制

针对破碎、软弱等复杂地层岩心采取率低的问题,本文通过无泵接手、岩心抓取机构和超前侧喷钻头的设计与结合,研制了一套超前侧喷绳索取心钻具;该钻具是一种基于普通绳索取心钻具及无泵反循环钻具设计的新型钻具,能实现孔内钻井液的局部反循环,并改变孔底冲洗液流向,从而达到排粉及提高岩心采取率的目的;现场试验表明,超前侧喷绳索取心钻具能够实现破碎、软弱等难取心地层的正常钻进,试验孔段岩心采取率为94%,大幅度提高了岩(矿)心的采取率。     

超前侧喷绳索取心钻具的研制

[摘 要]针对破碎、软弱等复杂地层岩心采取率低的问题,本文通过无泵接手、岩心抓取机构和超前侧喷钻头的设计与结合,研制了一套超前侧喷绳索取心钻具;该钻具是一种基于普通绳索取心钻具及无泵反循环钻具设计的新型钻具,能实现孔内钻井液的局部反循环并改变孔底冲洗液流向,从而达到排粉及提高岩心采取率的目的;现场试验表明,超前侧喷绳索取心钻具能够实现破碎、软弱等难取心地层的正常钻进,试验孔段岩心采取率为94%,大幅度提高了岩（矿）心的采取率。     

冲击回转反循环钻进效果好

我们在射流冲击回转钻进生产实验中，采用喷射式孔底局部反循环钻进（双喷嘴反循环接头接在冲击器和岩心管之间），收到了较好效果。     

“608”喷射式井底反循环钻进技术

我队广大革命职工,十几年来为了保证岩矿心采取率,提高钻探效率,进行了大量科学实验工作。在收集、综合外地资料基础上,经过608次地表和井内实验,于一九六四年十月取得了喷射式井底反循环钻进技术的成功。无产阶级文化大革命以来,在钻进方法和钻具结构上又有新的发展,由原来的少钻、勤提、短岩心管,发展为长岩心管、回次进尺多钻、不进尺为限。例如三分队在某区施工中,共30多个钻孔,平均使用喷射式井底反循环钻进在80％以上,单机月台效率达360米,最高班进尺达14.46米。     

并列双喷咀孔底喷射式反循环钻具

喷射式孔底反循环钻具，是保证采取率的有效钻具。近年来许多地质队对这种钻具做了许多改进工作，使反循环钻具的使用效能有了进一步的提高。我队多年来为了解决硬脆碎地层及节理发育地层的取心问题，先后推广使用了大弯管型、大分水接头型、小分水接手型等多种型式的喷射式孔底反循环钻具，取得了良好效果。但也感到有些问题需要解决。如钻进效率和回次进尺长度还不高，在孔内较复杂的情况下，正常回次比率较低，对保证回次岩矿心采取率没有把握。同时还容易发生孔内烧钻事故。如在地层     

喷射式反循环钻具的使用经验

1963年,我队在某矿区试验和推广了喷射式反循环钻具,收到良好效果.据8个钻孔143回次的统计,共进尺152.78米,岩心总计为151.03米,平均回次采取率均达到99.2%.目前我队已在不同类型矿区,全部使用此种钻具,工作结果证明它是解决复杂地层钻进、提高岩、矿心采取率的有效方法.现将具体使用情况介绍如下:     

关于钻探工程中洗孔工艺的分析研究

洗孔是钻探工程中的重要环节。冲洗介质在孔内进行循环,可以达到清洗孔底、携带和悬浮岩屑、冷却钻头和保护孔壁的目的。不同的洗孔工艺可以产生不同的复杂情况。冲洗液孔底反循环,由于冲洗液是反向循环,与岩心进入岩心管的方向一致,因此可以提高在裂隙、破碎、性脆、软硬不均等复杂地层钻进时采取岩心的数量和质量。俄罗斯莫斯科国立地质勘探大学KULIKOV V.V.博士等人在洗孔方面做了很多的研究工作,提出了钻孔钻进时洗孔复杂情况的分类,对地质钻探中常用的无泵钻具钻进、喷射式钻具钻进和气举钻具钻进时的洗井工艺问题进行了分析与讨论,提出了相应的建议。     

在汞矿推广绳索取心工艺的经验

我队1957年就开展了汞的普查找矿工作，到1985年底止已投入钻探工作量230835.34米。五十年代—七十年代初期均采用φ91～φ110口径的合金、钢粒钻进。由于汞的成矿规律系低温热液矿床，汞多富集在破碎带，矿越好，岩石越破碎。岩矿心采取率要求按回次计算（矿心每回次不得低于75％，岩心不得低于65％），因此，给钻探施工带来很多困难，过去多采用孔底反循环及双动双管钻进，但岩矿心采取率仍然难以达到地质要求，一般优质孔率在30～50％左右。1975～1978年采用φ56小口径金刚石及合金的混合钻进，     

弯管型喷射式孔底反循环双管钻具的初步试验

一、试验情况;为了提高岩矿心采取率,满足地质要求,去年我局在某矿区对弯管型喷射式孔底反循环双管钻具（以下简称反循环钻具）进行了试验。初步取得了一定效果。今年我局又在另一矿区进行试验。通过今年的两个月和两个孔112个回次的生产试用,解决了断层破碎带采取率问题,满足了地质要求,其使用效果如下表所示：     

孔底喷射式反循环双层岩心管钻进复杂地层的初步总结

为了解决复杂岩、矿层,特别是孔内漏水,冲洗液返不回地面,节理特别发育,胶结性差的脆、碎地层、在其他取心工具不适用或不能解决问题的情况下,我们试验了孔底喷射式反循环双层岩心管。61年7月营口队金山岭矿区,北部地层较为复杂,使用双层双动岩心     

喷射式反循环吸力测定器

喷射式孔底反循环钻具是钻进硬、脆、碎岩矿层取芯效果较好的一种钻具.多年来,一些生产单位和科研部门都分别对喷射式孔底反循环钻具的工作原理及喷射器结构进行过大量的研究和试验,并取得了一定成果.许多勘探队还自己设     

利用双层双动岩心管提高复杂岩层中岩心采取率的方法

我分队所钻的钻孔差不多从开孔到终孔都是用双层双动岩心管钻进,如用普通的单层岩心管钻进平均岩心采取率只达19％左右,用内管比外管的长度相差50公厘的双层双动岩心管钻进,岩矿心仍然采不出来。我分队所钻的岩石差不多完全都是特别松软或硬（4～6级）而脆的岩石,在双层双动岩心管的内管里所取出的岩矿心几乎全是特别松软的或破碎成小碎块的岩矿心,后来改用内管比外管长80～100公厘左右的普通双层双动岩心管钻进,结果岩矿心采取率达90％以上,甚至100％。     

井底喷射式捞砂器

井底喷射式捞砂器,是利用喷射式反循环原理,捞取孔底残存钢粒及岩粉的一种有效工具。为了解决占进石棉矿前,把孔内的钢粒及岩粉清除干净,避免造成矿心的磨损,第二勘探队设计成功这种工具。     

复杂地层钻进用SD系列钻具

SD系列钻具是两级单动的双层岩心管钻具，具有导正、单向阀、双级单动和内外管机构。该钻具配合SM植物胶冲洗液在砂卵石覆盖层及其基岩复杂地层进行金刚石岩心钻探，提高了岩矿心采取率和取心质量，提高了钻进效率。     

潜孔锤反循环钻进工艺在拉拉铜矿的试验应用

针对现有露天矿区空气钻孔作业存在的粉尘污染、岩矿心（样）丢失严重等问题。采用贯通式空气潜孔锤反循环钻进工艺在四川拉拉铜矿露天矿区进行了生产性试验,检验贯通式潜孔锤在露天矿区的钻进效率、粉尘控制以及岩心（样）采取率情况。试验共完成了3个试验孔,进尺483 m,平均钻进效率为8.83 m/h,岩心（样）总长度252.43 m,反循环效果良好,且不同的钻具组合对反循环形成效果无影响,试验现场无粉尘弥散现象。     

分水钻具的设计及其数值模拟分析

岩（矿）心采取率低是单管取心钻进的主要问题。在钻进时由于冲洗液对岩心的冲刷作用,使岩（矿）心中的矿物颗粒不断被冲洗液带走,造成岩心缺失、岩心采取率过低。从钻具内部流速分布、冲洗液冲刷作用、岩心采取率、冲洗液携粉等角度出发,分析了单管钻进时造成岩心采取率过低的原因,采取分流、降速等方法,设计了一套可以在一定程度上提高岩心采取率的分水单管钻具,通过数值模拟,证明了该钻具在满足及时清除孔底岩粉的条件下,能使单管钻具中岩心周围冲洗液流速降低25%左右,进而解决常规单管钻进岩心采取率不足等问题。     

介绍在硬脆碎地层中两种钻进的钻具

在岩心钻探中,采取矿心和岩心是我们的目的,只有保证足够的岩、矿心,才能有正确的地质成果。但在复杂的地层中钻进往往遇到困难,取不上岩矿心,或是岩矿心采取不足直接地影响着生产效率和质量,因之目前在钻探工程中,如何提高在硬脆碎岩石钻进中的岩、矿心采取率是一个迫切需要解决的问题。     

湘西北复杂构造区破碎地层绳索取心钻进技术难点及优化

以湘西北复杂构造区湘慈地1井为例,针对钻进过程中遇到的岩心采取率低以及卡钻埋钻等钻进难点,通过采用无泵反循环超前侧喷绳索取心钻具以及优化钻井液体系的方法,有效地提高了该钻井工程中的岩心采取率;该新型钻具能够在孔底形成局部反循环,并且结合钻具内部防堵锥网以及超前侧喷钻头的设计能够有效地提高破碎地层中的岩心采取率;通过在钻井实践中应用,该钻具在岩心破碎井段的采取率达到了94.4%,取得了良好的应用效果。