水下深埋管线的探摸方法

介绍利用GPS定位和钻具专利技术钻孔探摸确定水下深埋管线位置的方法、实施过程及技术处理关键,结合工程实例分析了方法的可行性和适用性。     

伊犁盆地砂岩型铀矿孔斜防控实践分析

近年来在新疆伊犁盆地施工的砂岩型铀矿钻孔孔深大多在600~1000 m之间,钻孔终孔测井平均偏斜距在28 m左右,孔斜控制是影响伊犁矿区钻孔成孔质量的主要技术难题。伊犁盆地钻探施工多采用普通取心钻进工艺,成孔的钻杆与孔壁间的环状空间大,盆地内复杂地层引起的钻孔扩径现象普遍。普通取心钻进钻杆刚度小,钻杆在孔内转动时甩动弯曲幅度大,是导致孔斜控制困难的主要影响因素。中深孔钻孔偏斜距较大,影响地质成果质量和钻探经济效益。通过设计适合在伊犁盆地复杂地层内使用的扶正器并优化钻具组合,使伊犁盆地试验区内施工的中深孔平均偏斜距得到了大幅度的下降,该技术方案对同类型钻孔施工具有一定的借鉴性。     

半周期自修正防弯钻具（XBZX）的研制与应用

针对深孔钻探中钻孔弯曲问题,研制了半周期自修正防弯钻具（XBZX）。该钻具采用杠杆工作原理,结构简单。经过多个钻孔应用实践证明,使用该钻具能有效降低钻孔弯曲,并且在许多造斜地层的钻孔施工中取得了良好效果。     

绳索取心钢球偏斜技术原理及应用

在贵州某磷矿区钻孔施工中,由于地层水敏性导致钻孔出现掉块、坍塌,局部超径、沉渣增多等,发生钻具扭断、埋钻等事故。采用绳索取心钢球支撑小径锥面钻头定位偏斜技术对事故进行处理,经济有效。     

冰钻电动机械钻具孔内升降运动特性试验研究

根据冰层钻进特点,从钻孔水力学角度出发,分析测试了钻具的质量、长度与钻井液的粘度、密度等因素对钻具下降速度特性的影响规律。通过对4种长度、不同质量的钻具在2种酯类钻井液中下落过程的测试,得出了钻具的下落速度与钻具的长度呈反比,与钻具的质量呈正比,且钻具的下落速度随钻井液的粘度和密度的增大而减小。钻具下落的加速运动时间主要与钻井液的粘度、密度及钻井液在钻具表面流动时的剪切速率有关。     

金刚石钻进润滑剂的配制与应用

高转速是提高金刚石钻进效率的重要措施之一。但却为孔内摩擦阻力所限制。减磨方法有：在钻具上涂复润滑脂，在冲洗液中混入可分散的或可溶性的油类或其他润滑剂等。在漏水或大量涌水地层钻进中，广泛采用涂复法。它明显地降低了钻具与井壁的摩擦阻力。因而钻具的纵向震动、提升或迴转的动力消耗都得到减少，钻具和金刚石钻头的寿命得到提高，利于提高转数和提高钻进效率。但由于油泥易堵孔内环状间隙，污染钻具，防碍起下钻操作，涂复操作也较麻烦，因此在普通不漏不涌水的钻孔中，仍应用混溶法。     

一种双弹卡绳索取心钻具的研制

分析原绳索取心钻具存在的缺点和不足,研制了新的绳索取心钻具,新钻具设计摒弃了原钻具设计思路,改变了原钻具内管总成的定位方式和上弹卡的运动轨迹,加设下弹卡定位,经实践验证,新钻具基本解决了内管总成下降速度慢和易顶死导致打捞失败问题。     

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。     

综合勘查方法在探测地下断落钻具中的应用

工程钻探中钻具掉落和钻孔偏斜超差一直是孔内事故中发生较多并难以处理的。如果掉落于地下的钻具由于钻孔偏斜超差偏离了设计的地下深度位置,偏斜方位又难以确定,而地下这个深度同时处于地下隧道施工中盾构旋挖设备的行进路线上,钻具有可能斜超差到了盾构施工区域,这样将严重破坏盾构施工设备的正常运行。这种特殊情况要求钻探施工方必须在钻具掉落的深度位置确定遗存钻具偏斜的具体方位,一旦确定钻具偏斜到了地下盾构施工区域内,必须通过各种手段取出掉落钻具。通过工程实例介绍了通过人工开挖探井、管线探测仪、磁力探测仪等多种勘查手段探测地下遗存金属钻具的方法,通过多种方法的应用效果对比,对工程钻探施工中钻杆掉落的工程难题的解决方案进行探讨。     

波伊尔新式绳索取心钻具

加拿大波伊尔兄弟公司生产的一种绳索取心钻具，有AWL、BWL、NWL和HWL四种规格。此型绳索取心钻具由岩心管、打捞器和附件三部分组成，它具有取心率高，打捞取心器定位牢靠，能即时发现岩心堵塞和降低成本等优点。附有测斜仪并用绳索方法测定钻孔顶角。     

双管缩径钻头反循环钻具

我队勘探的矿区,岩石具有硬、脆、碎的特点,属变质岩易斜地层.在钻探施工过程中,常发生孔内垮坍、漏失、钻孔弯曲和烧钻事故;钻进效率低,成本高.我们改进的一种反循环钢粒钻进钻具(见图),适用于φ110和φ91钻孔口径,经生产试验,共钻进500米,效果良好,起到了防斜、防烧作用.该钻具的特点是:①选用缩径钻头,倒塔式粗具结构,故钻出的孔径有较小的孔壁间隙,钻具偏斜角也小,增加了粗径钻具钻进的稳定性.②采用双管,外管能控制因刚度产生的内管弯曲过大现象,故防斜性能比普通钻具好.③采用单钻头双管反循环,外     

南极冰层钻进铠装钻具升降运动特性分析与试验

极地冰层取心钻具的升降运动特性对提高钻进效率、减少孔内事故具有重要影响。在总结极地冰钻特点的基础上,分析了钻孔直径、钻具质量和钻井液的流变特性对钻具在升降过程中的影响,钻具在钻孔过程中运动的两阶段特性、滞流层的存在与影响因素,确定了因钻具的运动所引起的流体扰动量与扰动范围。研制了用于测试铠装电缆悬挂式钻具升降测试试验台和测试的方法,通过对3个不同直径与3个不同质量的钻具在其下落过程的实际测试,得出了钻具下落速度与直径呈二次方关系,与钻具的质量成线性关系的结论。     

浅孔复杂地层φ110型绳索取心钻具的研制与应用

针对现有浅孔取心单管钻具结构简单,在浅孔复杂地层中钻进易出现取心率低,钻孔过程中无法护壁而导致孔壁坍塌,土样窜层及隔水、护心不力等问题,研制了一种适用于浅孔复杂地层的φ110型绳索取心钻具。为适应浅孔复杂地层钻探的需要,在打捞器中设计了一种连接杆式的安全脱卡机构,并增加了加重机构,得到了加重质量的理论公式。在内管总成中,改进了弹卡定位机构,删去了到位报信机构和岩心堵塞机构,并将普通绳索取心钻头替换为超前侧喷钻头,大大缩短了钻具的长度。推导了内管下落速度的理论公式,采用ABAQUS对绳索取心钻具的易损件——悬挂环和座环的损坏机理进行了分析。现场试验表明,该φ110型绳索取心钻具能完成浅孔复杂地层的钻探,并能有效地保护孔壁,提高岩心采取率。      

爆破技术在水文钻探中的应用

生产实践表明，采用爆破技术处理钻孔内发生烧、埋、卡钻事故和增大钻孔出水量，是一种行之有效的施工方法。现将该方法简介如下。一、处理孔内事故钻具1．爆破位置的确定 在钻孔口径小于325mm的孔段进行爆破时，爆破点最好选在岩心管内，钻具内岩心和岩心管接头间的距离应控制在0.8—1.5m之间，最大不得超过2m；若钻孔口径大于325mm，则爆破点应选在粗径钻具内的短钻杆内。     

直径56mm单动双管分反式取心钻具

在金刚石小口径钻探中采用普通双管钻具或绳索取心钻具，遇到硬脆碎、软泥、粉砂状等岩层时，岩心采取率不能保证，甚至一点也取不上来。针对这种情况，本队根据金刚石小口径钻探的特点，利用“流动液体的连续性方程”和“理想液体流束的伯努利定律”原理，研制了φ56单动双管孔底分反式取心钻具（简称分反钻具）。在4个钻孔的含矿破碎层和难     

对防治孔斜的一点认识

钻探施工时钻孔都会发生程度不同的弯曲.在防治孔斜,制定钻孔设计方案时,钻探人员要和地质人员紧密配合,认真研究地层情况,分析钻孔弯曲规律,以防为主,防治结合.我队施工的钻孔多用钢粒钻进.造成孔斜的主要原因是粗径钻具与孔壁之间的环状间隙过大.因此,粗径钻具越短、越弯,钻孔弯曲越大.另外,在地层软硬不均的情况下,施加的轴心压力不适当也会造成孔斜.针对这些问题,我队采取防治孔斜的主要方法是尽量缩小粗径钻具与孔壁之间隙.     

国内外绳索取心钻具研发应用概况及特深孔钻进问题分析

随着钻孔深度的不断增加,对绳索取心钻具的使用性能提出了更高要求。在分析了国内外绳索取心钻具研发现状、结构设计特点及特深孔应用情况的基础上,整理了特深孔钻进绳索取心钻具使用存在的技术问题,定位机构打捞可靠性、到位报信提示可靠性、堵心报信机构工作稳定性、单动机构使用寿命均有待提高,并相应地分析了原因,为5000 m特深孔绳索取心钻具优化设计打好基础。     

顾桥矿顶板定向长钻孔爬升段施工工艺试验

为解决顾桥矿顶板大直径高位定向钻孔爬升段成孔难度大的问题,先后进行了注浆加固钻孔、异型钻具组合透孔和大级差钻具组合扩孔等成孔工艺方法试验。根据现场施工情况,采用大级差钻具组合工艺成功施工了14个孔深500 m以上煤层顶板高位定向长钻孔。结果表明,大级差扩孔工艺可以有效解决爬升段穿越复杂地层成孔难题。指出了大级差扩孔工艺施工注意事项,形成了一套具有推广价值的相关工艺方法。      

关于钻孔偏斜问题的探讨

钻孔偏斜问题是钻探工作中比较突出的问题,本文拟根据一些钻孔偏斜的实际资料和有关文献,对钻孔偏斜的基本因素、基本规律和解决钻孔偏斜问题的主要方向,作初步探讨.根据许多资料分析,钻孔偏斜有以下三个基本因素.(一)粗径钻具遇到岩石不均匀的抵抗力及自然条件和操作技术的影响钻进过程中岩石的可钻性、摩擦性、层理、劈理不同,对钻具抵抗力也就不同,因此自然条件加上操作技术的影响就成为钻孔偏斜原因之一.     

绳索取心钻进技术讲座

岩心钻探目的是为了获得地质资料——岩矿心，提钻取心是惯用方法，随着金刚石岩心钻探事业的迅速发展，升降钻具成为最花费时间的一项辅助工序。根据钻孔深度和钻进方法的不同，岩心钻探过程中，一般纯钻时间和升降钻具时间各占30～40％左右，尤其是钻孔越深，升降钻具所花费的时间越多；同时，它又是机械化程度差，劳动强度大的辅助工序，所以，减少辅助工序时间，增加纯钻时间，提高钻进效率，最有效的途径是减少升降钻具时间。为此采用了不提钻取心钻进法，它又分为绳索取心和反循环连续取心。所谓绳索取心钻进，就是在钻进过程中，当岩