泥浆气举反循环连续取心钻进工艺应用

泥浆气举反循环连续取心钻进工艺应用赵立新（北京市地质工程勘察院）１概述平电－８井是一眼探采结合井，主要在第四纪覆盖层中取心钻进，设计深度６００ｍ（见基岩后终孔）。地层条件：０－６００ｍ为粘砂、砂粘、中砂；１００－１２０ｍ为砂砾石，砾石；１２０ｍ以深为...     

气动贯通式潜孔锤反循环连续取心（样）钻具系统研制及使用效果

分析了硬、脆、碎、坝、漏复杂地层钻探施工的难题，结合地质岩心勘探特点和要求，研制了气动贯通式潜孔锤反循环连续取心（样）钻具系统，通过生产性试验取得显著的经济效益和社会效益。     

小口径贯通式气动潜孔锤反循环连续取心工艺试用泡沫钻进

嵩县某金矿区地层极为复杂，节理呈X型发育，属典型硬脆碎塌漏类型。钻探施工中由于岩石硬且破碎，顺节理面垮塌，井内掉块严重，金刚石钻进钻头振动太大而产生胎体裂纹、胎块脱落，钻头平均寿命9m。护孔堵漏工作量大，耗料惊人，仅ZK703孔170多米孔深竟耗用各种堵漏材料27t，1989年钻机纯钻率只有16％，停待与事故48％，台效99m，每米直接成本500元，年亏损18.7万元。     

反循环连续取心水力参数的计算与确定

通过大量岩心运行实验及现场钻进试验，提出了反循环连续取心水力参数的计算公式，确定了保证岩心顺利输送的液流速度临界值与管路各处的压力损失值，从而进一步探讨了水力输送岩心的机理，为连续取心钻具的优化设计及保证岩心的顺利输送提供了水力参数选择依据。     

贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进工艺在新疆某矿区复杂地层中的应用试验

新疆白干湖钨锡矿区自然环境恶劣,地质条件复杂，普通小口径金刚石岩心钻探方法效率低、成本高、施工周期长，后采用贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进技术在本矿区进行生产试验。试验证明，后者在各项技术指标上都明显优于前者，取得了良好效果。针对后者在生产试验过程中出现的某些问题，提出了一些改进建议。     

贯通式空气反循环潜孔锤连续取心锤头改进与试验效果

贯通式空气反循环潜孔锤连续取心技术主要适用于干旱无水或缺水地区的地质钻探工作。为了了解该工艺的普遍适用性,在某大水矿区进行了一系列试验,通过对锤头和钻杆的局部改造,解决了钻探、取心、治水等一系列重大难题,为提高该工艺的普遍适用性和推广性提供了可靠的技术支撑。     

贯通式潜孔锤气力喷反钻具系统

介绍了贯通式潜孔锤气力喷反钻具系统的工作原理、结构设计、钻具特点及测试和生产试验情况。     

潜孔锤反循环钻进技术及应用

贯通式潜孔锤的研制为流体介质反循环开辟了通道，采用计算机模拟仿真电算方法，实现了潜孔锤的计算机辅助设计，优化了潜孔锤性能，将多喷嘴引射器原理用于钻头的结构设计，使反循环形成稳定可靠，并能取出柱状岩矿心，在复杂地层地质岩心勘探，水文水井钻凿，大直径硬岩基桩孔钻进等领域全面应用，取得了显著经济与社会效益。     

小秦岭复杂地层潜孔锤反循环钻探技术试验研究

贯通式潜孔锤反循环连续取心钻进技术具有效率高、钻孔质量好、钻探成本低等特点,尤其对复杂地层有较强的适应性。在反循环钻头及钻具进行优化组合的基础上,结合小秦岭金矿田程村矿区钻探项目开展野外生产试验。试验结果表明：潜孔锤反循环钻进系统对复杂地层条件适应性强,解决了该矿区的系列钻探技术难题。试验深化了对贯通式潜孔锤反循环钻探机理和反循环钻头结构的创新研究,对贯通式潜孔锤及配套钻具的进一步合理优化,实现高效率、低成本、短工期和良好的地质利用效果提供了技术支撑。     

潜孔锤反循环钻进岩屑粒度分布规律

研究岩屑粒度分布规律有利于进一步分析潜孔锤反循环钻进的碎岩机理。采用分布函数和分形方法对反循环钻进产生的岩屑粒度分布进行描述,并得到岩屑粒度分布规律。结果表明：试验用岩屑的粒度分布符合Gandin-Schuhmann分布和Rosin-Rammler分布,其中岩屑颗粒更贴近于G-S分布;岩屑粒径遵循分形规律,可以用分形方法描述反循环钻进中岩屑粒度的分布特征。从岩屑粒度分布来看,大于5 mm的颗粒占总质量的74.8%,表明潜孔锤球齿破碎岩石以体积破碎为主;块状颗粒分布在5~12 mm,说明岩石的体积破碎存在大小差异,并伴随有重复破碎。     

潜孔锤反循环钻进技术在某水电站的试验应用

水利工程中的钻孔工程具有特殊的工况,采用正循环潜孔锤钻进方法在狭窄封闭的洞室内进行钻孔施工,粉尘污染严重,施工环境恶劣,影响作业工人的身体健康。为了解决施工洞室内的粉尘污染问题,在某水电站的排水孔施工中,首次应用了潜孔锤反循环钻进技术,并在上仰孔和下行孔施工试验中获得成功,有效控制和降低了洞室内的粉尘问题,有利于维护良好的施工环境。设计的A、B两种结构类型钻头主要差别是内喷孔的位置不同,A型钻头的内喷孔设计在花键上的各个平键之间,B型钻头的内喷孔则设计在花键的平键上。CFD数值模拟计算结果显示,A型钻头对环空抽吸的空气量是0.199 987 04 kg/s,略大于B型钻头的0.177 524 64 kg/s,说明A型钻头的抽吸能力优于B型钻头。上仰孔和下行孔的钻进试验结果表明,内喷孔设计在花键上的各个平键之间且具有双排12个内喷孔的A型钻头结构更为合理,在施工中A型钻头比B型钻头的孔口粉尘少。从反循环排渣效果看,A型钻头破碎的大部分岩粉和大颗粒岩块从中心通道排出,反循环排渣效果优于B型钻头。     

正循环潜孔锤实现反循环钻进双壁钻具配套研制

空气潜孔锤反循环钻进因其具有较强的携屑能力、上返冲洗液不冲刷孔壁、钻进速度快等优势,是施工大口径钻孔和抢险救援孔的首选方案。但由于反循环潜孔锤技术还不够成熟,制造成本高,使用寿命短,因此开展了用正循环潜孔锤实现反循环钻进工艺方法的研究。研制了这种工艺配套的钻具,包括大口径双壁钻杆、双壁稳定器、阻风环、正反接头等。研制的钻具在山东平邑石膏矿坍塌事故处理中得到了实践验证,完全能够达到预期目标,能够为大口径潜孔锤反循环钻进工艺推广提供硬件支撑。     

YZX108型液动潜孔锤的研制与试验

采用理论计算、三维模拟、室内调试和野外试验相结合的方法成功研制出了YZX108型液动锤,完善了YZX液动锤的口径系列。通过室内调试确定了该液动锤的工作参数及特性。生产试验证实,该液动锤具有结构简单、工作稳定、适应性广、冲击功大等诸多优点,可在常规金刚石回转钻进困难的燧石灰岩等硬岩地层应用并取得较理想的效果。     

气动潜孔锤钻进技术

研究潜孔锤内部动力过程,优化潜孔锤性能,研制系列适应于不同工况条件及领域的特殊性能潜孔锤,以满足各种钻孔工程需求。将多种先进钻孔工艺方法融于潜孔锤钻进中,形成多工艺潜孔锤钻进行工艺方法,以满足不同施工领域的钻孔施工需求,解决系列钻孔施工难题,推进钻孔技术的进步与发展。