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。     

珊瑚礁地层钻探取心技术研究及应用

人工吹填珊瑚岛礁地层结构比较特殊,以珊瑚砂和珊瑚碎屑为主,取心和成孔难度较大。以南海某岛礁地质钻探取心工程实践为例,针对地层岩性特点,采用一系列对应技术措施：上部松散或弱胶结砂砾层采取跟管钻进和无水干钻取心技术;礁灰岩全漏失地层设计了一套掏砂钻具进行掏砂,确保井眼干净;软硬互层采用超前侧喷钻头;粉砂质地层采取小口径钻具无水干钻取心技术等。该技术在18个钻孔实施中取得了良好的效果,可为后续珊瑚礁地层钻探取心提供借鉴。     

漂卵石层钻探技术探讨

都江堰平原地区属于冲洪积平原,第四系地层含漂卵石为主。该漂卵石层埋藏浅、厚度大、硬度高、富含孔隙潜水及砂层,工程钻探效率低,给岩土工程地质勘察带来了较大困难。结合都江堰地区勘察工程,在同一位置采用控制变量法,通过控制钻头（金刚石钻头和复合片钻头）,护壁材料（预锤击套管、膨润土泥浆、普通植物胶、YP改性植物胶）,钻具（单管取心钻具、双管取心钻具）中两个量不变,改变第三个量的组合方案进行钻探对比试验,对比不同变量对漂卵石钻探的质量效益、经济效益,进而得出不同变量对综合钻探效能的影响。得出采用金刚石钻头、YP改性植物胶、（半合管）双管取心的钻探工艺,适用于层厚较大的漂卵石层钻探,满足漂卵石层的工程地质勘察需要。     

国内常规海洋地质钻探取心技术进展

为实现在海洋地质钻探中高效、便捷地采获海底各类地层样品,设计研发了绳索取心泥浆静压活塞取心钻具、海洋砂质地层绳索取心钻具和液动冲击绳索取心钻具,并在南海进行了钻探试验和作业。结果表明,泥浆静压活塞取心钻具能有效减少样品扰动,原始结构较为完整,海洋砂质地层绳索取心钻具和液动冲击绳索取心钻具在粉砂层、砂层中的岩心采取率高于规范要求,能够满足作业需求。     

91单动三重半合管钻具的研制与应用

为了提高松软复杂地层岩矿心采取率和岩矿心的质量,弥补普通双管钻具取心功能的不足,特别研制了91单动三重半合管钻具。介绍了钻具的结构、工作原理、组装、维护保养及在3个不同矿区5个钻孔的野外生产应用情况。应用结果表明,该钻具适宜松散地层钻进,岩矿心采取率达到了100%,同时防止了岩矿心被外界扰动,保持了岩矿心的原状性,提高了岩矿心的质量并利于岩矿心后期的运输与储藏。     

三层管钻具在松散破碎岩层矿区绳索取心中的应用

缅甸某铜矿区矿体及围岩极为破碎,钻探过程中的冲洗液漏失及岩心采取过程中的漏失都直接影响到整个矿区的地质勘探成果质量,影响到金属铜储量的估算.我西南有色昆明勘测设计(院)股份有限公司,在承担该铜矿山生产勘探任务中,应用三层管钻进技术,在普通绳索取心钻具内部增加半合管,减少.对岩心扰动,钻具内岩心几乎保持原状,对岩心起了较...     

海洋沉积地层多功能取样钻具研制

目前,海洋钻探取心主要采用提钻或绳索打捞的方式获取岩心。随着对取心质量和采取率要求越来越高,再加上海底沉积层变化多样,单一的取样器具已经不能满足当前的取样需要。为此,本文研制了一种海洋沉积地层多功能取样钻具,能够根据海底地层性质,开展低扰动、高品质的取样操作。通过海洋钻进取样试验表明,针对海底的淤泥、粘土及砂质地层,超前取样钻具、液压剪切取样钻具和半合管取样钻具能够有效获取海底的沉积层岩样,平均采取率为73.34%。研制的多功能取样钻具采用超前取样和液压压入取样技术,降低了对沉积物岩心的扰动,提升了岩心品质和采取率,为下一步的工程化应用奠定了基础。     

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。      

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。      

S59C型绳索取心冲击回转钻具

S59C型绳索取心冲击回转钻具（简称S59C型绳冲钻具）是与S59型绳索取心钻具配套使用的一种新型钻具。它综合了冲击回转钻具和绳索取心钻具的优点，是两者的有机结合。该钻具可用于口径为φ59mm、倾角为75°～90°、深为0～500m的钻孔中。该钻具适用于中硬以上岩层中钻进，尤其是对坚硬、致密、弱研磨性地层，可大幅度提高钻进效率，并能有效地减轻孔斜和岩心堵塞现象。从而提高了回次进尺长度和提大钻间隔，并且孔内事故减少，钻探费用降低。因此使用该钻具施工可获得良好的经济效益。     

S75-SF中深孔绳索取心钻具结构及应用

随着中深孔地质岩心钻探工作量的大幅增长,不仅对绳索取心钻柱提出了严格要求,对绳索取心钻具的功能和可靠性要求也越来越高。S75-SF绳索取心钻具采用了双弹卡结构,增强了悬挂机构的安全性,提高了内管总成的投放和打捞速度,减轻了孔内冲洗液压力波动,在正常钻进时可降低泥浆泵压力损失,有利于复杂地层孔壁稳定。内管总成机构与内岩心管采用插接的连接方式,拆卸方便,便于钻探施工人员采取岩心。该钻具在施工中效果良好,减轻了工人的劳动强度,提高了施工效率,可满足中深孔绳索取心钻探施工要求。     

贵州瓮安县老虎洞磷矿涌水孔钻探施工技术

贵州瓮安县老虎洞磷矿ZK311钻孔,由于钻孔涌水量大,承压水压力大,导致绳索取心钻具内管压不下;地层掉块严重,磷矿易被冲刷,矿心采取率难保证,钻杆接头磨损快,钻杆折断事故多;经过对钻头改进以及施工工艺创新,克服了复杂地层给钻进造成的困难,圆满地完成该孔的施工任务,取得了良好的钻探和地质效果。介绍了该孔的钻探工艺和施工技术措施。     

SM系列绳索取心采煤钻具

煤田采用绳索取心钻探是提高经济技术效果的有效途径。“SM系列绳索取心采煤钻具”的研制成功为在煤田推广绳索取心钻探提供了可靠的取心工具。采煤钻具不但具有S75绳索取心钻具先进的单动、减振、到位报信、岩心堵塞报信等装置,而且具有特殊的半合管结构,能够取出并能观察到煤心的原状结构。它适用于煤层薄、层数多、层位变化大、煤性脆、松软等不稳定煤层的取心。其中SM－2型钻具特别适用于钻进粉煤,SM－4型钻具特别适用于钻进含有夹的硬脆煤层。钻具性能可靠,是目前煤田勘探中较先进的特种取心工具。     

砂土卵石地层高频冲击直推半合管取样工艺应用研究

地层的取样质量决定了污染场地调查的准确性,获取无污染、无扰动、结构完整且取心率要达到一定要求的样品对于环境取样具有十分重要的意义。砂土卵石地层软硬交错、结构松散,造成取样率低、样品结构易破坏、钻进取样效率低等问题。本文采用高频冲击直推钻机,配合半合管取样钻具,以乌海市重点行业企业某化工园区的污染详查工作为例,介绍了高频冲击直推半合管取样工艺及其应用效果。该工艺在砂土卵石地层中岩心采取率达85%以上,样品原状性好,为后期该类地层的钻探取样提供了可靠的参考依据。     

近水平孔坑道用绳索取心钻具

针对国内目前将地面绳索取心钻具用于坑道内施工效果不佳的问题,研制了一种坑道专用绳索取心钻杆,该钻杆具有捞矛头持心装置、弹卡复合定位机构、快断机构的内外管总成及水力输送器、水力打捞器及通缆式水接头等附属装置。现场实验证明,该钻具成功解决了地面用绳索取心钻具不适宜进行近水平孔坑道内取心钻探施工的现状。      

MGD-S50Ⅱ型声频振动钻机场地试验及钻探工艺研究

为了验证MGD-S50Ⅱ型声频振动钻机的极限振动深度,检验其实际钻探工况,在实验区对该设备进行测试。试验结果表明:钻机的极限深度达到52.85m,超过设计指标。振动速度在粘土层最快,粉土层次之,细砂层再次之,粗砂夹卵石层最慢;对于粘土层,随地层深度的增加,振动速度逐渐降低。在回填土、粉土、黏土、粉质粘土和砂土等含水量较小的地层,采用108mm半合管钻具;粗砂层夹卵石层,采用89mm岩心管全管钻具;稀软的淤泥层,采用100mm捞砂筒钻具:各种地层的取样率高达96%以上。测试声频动力头的结构强度、温升和噪音,并统计了施工期间的油料消耗。各项试验数据为优化改进钻机、制定特种钻探行业规范和开展科技成果转化提供了重要参考。     

气动潜孔锤取心钻进工艺问题的研究

分析了研究气动潜孔锤取心钻进方法的必要性;介绍了CX-120型气动潜孔锤取心钻具的结构、工作原理;结合该钻具,提出了依据地层情况,确定气动潜孔锤取心钻具结构性能、制定其钻进工艺和操作规程的方法。CX-120型气动潜孔锤取心钻探实践验证了研究内容的合理性,从而完善了气动潜孔锤取心钻进工艺技术。     

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。     

深孔及松软地层大口径绳索取心钻具的研究与应用

为解决深孔大口径及松软地层取心难的问题,推进取心钻探技术的发展,研发了一套大口径绳索取心钻具。着重介绍了大口径绳索取心钻具的结构特点、技术参数、技术创新及使用效果。应用结果表明,该大口径绳索取心钻具结构合理、各机构动作可靠、岩心采取率高,能够满足深孔及松软地层的取心要求。     

囊袋式取心钻具的设计与应用

如何提高岩（矿）心采取率是钻探工程施工中关注的重要问题之一。针对在钻探中经常遇到的岩（矿）心采取率低的问题,设计了一套钻探工程施工用囊袋式双管取心钻具。该钻具能利用双管中的塑料囊袋结构满足在极破碎、易冲蚀、极软弱、水敏性等地层中钻探施工实现高取心率的要求,在进行双管钻进工艺且不需增加其他钻探设备的前提下,实现岩心采取率达到90%以上。