提高煤心采取率的几点体会

采取岩、煤心是煤田地质钻探的主要目的。岩、煤心采取率是检验钻孔质量的一项重要指标。为此,钻探工作必须在保证质量的前提下,去提高钻进效率。      

NM117—Ⅲ型煤心采取器

NM117-Ⅲ型煤心采取器是根据东胜地区煤结构完整的特点研制的一种取心工具。它具有双管单动、半合管纳心、卡簧卡心的基本性能。同时也具有结构简单、质量轻、取心长、使用操作方便等特点。      

153矿区煤田钻探取心体会

我公司部分机台转入煤田钻探施工二年来，在153矿区共施工钻孔119个，累计钻探工作量18738.03米。各机台以前一直在金属矿床从事金刚石钻进，缺乏大口径打煤经验。同时，我们施工的153矿区煤层松散破碎，取心困难。因此，前期施工的钻孔煤心采取率平均只达到60％，并且污染烧灼严重，需补取煤心的钻孔较多。今年经过努力取心质量显著提高，煤心采取率平均达到了95％以上，基本上做到了煤心不污染，不烧灼。下面谈谈我们的具体作法和体会，供参考。     

SMQ-2型取心器

近几年我公司研制的SMQ—1型取心器,在提高煤系地层取心质量方面,取得了一定效果,但仍未完全满足地质要求。取心质量达甲、乙级标准的钻孔仅为82.4—88.1％,甲级孔率为26.7—37.5％。煤心取心率只达到83％。1984年1-9月份,全公司甲、乙级孔率也只达84.5%,甲级孔率为36.5%,煤心采取率只有83.3%。      

超深地质钻孔的质量控制探讨——以磁西一号勘探区37—3孔为例

河北平原区找煤和老矿区外围勘探深度多在1500m左右,钻孔的质量控制成为保证勘查报告质量的关键。以磁西一号勘探区37—3孔为例,介绍了超深钻孔的的质量控制措施,指出了在孔斜预防方面,要求钻塔安装稳固．选择适宜的钻进参数,采用钻铤加压,保持钻具不弯曲,每200m进行测斜一次;在岩心采取方面,使用双管取心和岩心提断器进行取心,钻时控制在2．5～3h,进尺不超过3m,严格按比例配制泥浆;在采取煤心时,运用三层管单动取煤器取粉煤及块煤,伸缩式二型取煤器取易碎煤心的方法。通过对超深地质孔质量控制关键环节的分析,提出了对超深地质孔质量控制的方法和建议。     

当前应积极推行金刚石钻煤

钻月效率与煤心采取率是煤田钻探工程的两项主要指标,它是职工队伍素质、管理水平、工艺技术和设备状况的反映。两者又是数量与质量的关系,只能相互促进,不能偏废。可是,从历史资料说明:“一五”期间,两者较国民经济恢复时期均有很大提高。到了“二五”,虽然钻效较“一五”提高了74％,但煤心采取率却下降了11.2％。调整时期,钻月效率稳中略降,而煤心采取率有大幅度提高,达到86.3％,是“七五”前各时期的最高水平。“三     

用侧壁压煤器补取煤心

我队自从1983年以来,使用侧壁压煤器（以下简称压煤器）补取煤心,已经收到了明显效果。例如:12线4号孔于孔深524.58米处见软后又进尺0.94米,仅取出0.05米煤心。后用采煤管取心0.29米,采取率仅达到了4%。用压煤器补取煤心三次,均获得成功。第一次取上煤心0.18米,第二次取出煤心0.35米,第三次取心0.10米泥岩,使这层厚度仅1米的薄煤层,采取率达到87%,而且补上来的煤心层次分明,结构清晰。      

绳索取心钻进工艺在山西吉县煤层气参数井的应用

为满足煤心装罐时间的要求,煤层气参数井必须使用绳索取心工艺采取煤心及其顶底板。常规的绳索取心钻进工艺及钻具结构规格已不适宜山西吉县煤层气参数井的钻进要求,为此,改进了绳索取心钻具结构规格,并对改进后的钻具及施工中采取的技术措施、钻井工艺、钻井液、钻进操作要领和技术要求进行了说明。     

大村矿段钻孔下偏心楔补采煤心施工技术

在煤田钻探施工中,经常会出现打薄打丢煤层现象,影响采样化验和对井田的评价。为了准确了解煤层的深度、厚度和采取完整的煤样,保证勘探质量,必须补打斜孔采取煤心,以满足地质设计和煤田勘探钻孔工程煤层质量标准的要求。在川南煤田古叙矿区大村矿段的钻探施工中,采用金刚石绳索取心钻进工艺,摸索并掌握了下偏心楔补采煤心的施工技术。     

我们是怎样提高煤田勘探质量的

称子岌煤田从58年10月开始勘探,到目前止已经完工的钻孔有21个（深度230—400米,一般的均在300米以上）。总的说来,前段勘探质量是不好,特别是煤心采取率较差,平均采取率仅达63％。有3个孔打丢煤层,共丢失11层煤,同时还因事故报废769.28米,这给国家造成很大损失。     

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。     

A temporary sampling technique for investigating groundwater quality near the ground surface

Improved knowledge of processes determining groundwater quality is an important precondition for the solution of various ecological and water management problems. In areas with highly fluctuating groundwater levels, time-limited access, local pollution sources or temporary interactions between surface water and groundwater, a temporary groundwater sampling technique could be of advantage. Furthermore, depth-specific sampling is of high value for investigating groundwater pollution related to seepage or surface water infiltration. A stainless steel core probe has been developed to obtain groundwater samples and to measure the hydraulic head distribution at various defined depths. The sampling technique is applicable only for non-volatile water constituents. An advantage of the core probe is that it can be driven into soil or sediments using ordinary low cost percussion equipment. The probe enables hydraulic head measurements and water sampling over vertical intervals of 0.3 m. Results from field experiments using the stainless steel core probe were in good correspondence with results from groundwater sampling at nearby observation wells. In the upper layer of the aquifer, the intrinsic spatial change in concentrations of sulphate, chloride and other water constituents is a function of distance between observation points and groundwater surface. Results indicate strong effects of a fluctuating groundwater level on groundwater quality at certain depths.     

微泡钻井液在岩芯钻探中的多重功效

岩芯钻探经常遇到构造复杂、裂隙发育、地层破碎等地层,造成钻进困难,效率低下等问题.微泡的特殊结构使微泡钻井液在漏失地层具有堵漏材料的特性;同时,由于其优良的流变特性和润滑性能,携带岩粉能力强,有利于提高岩芯采取率、机械钻速和钻探质量,降低了钻探成本.本文介绍了微泡钻井液特性,并结合现场实践讨论了可循环微泡钻探技术在岩芯钻探中的多重功效.     

CBJ-10型冲击取样钻机的研制与应用

与常规的槽探和回转钻进相比,利用冲击钻探方法进行地质土壤取样具有取心效率高、取样质量高、对环境破坏小等优点。 为此研制了一种轻便型的冲击取样钻机。通过对冲击原理分析,钻具设计以及拔管器结构分析计算,经过多次设计验证,并在2次现场试用的基础上,进行了不断改进。实践证明该钻机取样效率高,土壤原状保持程度好,能满足高质量土壤取样施工的技术要求。     

三层管压卡取样钻具在岱海取样工程中的应用

当前环境问题受到人们越来越多的重视,而必不可缺的取样工程则成为环境科学研究领域中的关键。要想获得理想的环境取样效果,必须克服松散地层存在的堵心、丢心、样品被冲刷、孔壁坍塌等现象的发生。隔水式三层管压卡取样钻具主要是针对松散软地层取样而设计的。经岱海湖泊取样实践证明,取样器性能可靠,达到了预期目的,能够满足环境科学钻探100%取心率的要求。     

浅议川南石屏井田SPMT-1号煤层气参数井采煤技术问题

SPMT—1号煤层气参数井位于川南煤田古叙矿区石屏井田。该井田煤层普遍较薄，且为粉煤和粉煤夹块煤，取心较难。本文主要阐述了采好煤心的技术措施，通过认真的分析研究和技术措施的运用，煤样采取率高，质量好，保证了参数井对煤层的取样要求。     

TGQ背包式取样钻机的研制

目前在普查踏勘阶段,地质工作者要求随时随地取样,迫切地需要迁移便捷、快速钻进、高效高质的便携式取样钻机。本文介绍了研制的TGQ背包式取样钻机的参数、特点及试验情况。该钻机体积小、质量轻、结构设计合理,具有高、低两挡转速,可以实现金刚石钻进、螺旋钻进工艺,可以进行斜孔钻进取心,可以解决复杂地层的取样问题。钻具采用高强度的材料,钻杆采用插装式快速连接结构,提高了加减钻杆的效率。钻机的研制打破了国外背包式轻便钻机对我国市场的垄断。     

月球钻孔取心机具试验与钻进规程

我国探月工程第3期工程的核心任务是实现月球钻探取样和返回,明确采用钻取方式获取深2 m的月壤样品.针对月表极端钻进环境,提出一种内外管联合取心螺旋钻具,即内管软袋提拉取心,外管螺旋集输取心.模拟月壤钻进试验结果表明,该取心钻具能实现有效钻进可靠取心,特别适合小于0.6 m浅层模拟月壤钻取.试验研究了钻进规程对模拟月壤取心率和钻进功耗的影响规律,得出了钻进转速、进给速度值域与功率值域的关联性,对月球环境下取心钻具研制和钻进规程制定具有实际工程应用价值.      

环境科学钻探取样技术研究

为了给环境科学研究提供地下的真实原状样品,研究了具有国际先进水平的射流式取样技术、液压快速压入取样技术以及环保型钻井液。在新疆罗布泊、吐鲁番和北京周口店等地进行钻探实验,实验结果表明：射流式取心技术在采心过程中能有效地减少钻具的振动,防止岩心自磨,提高卡取岩心的可靠性,从而显著地提高岩心的采取率;液压快速压入取样技术适用于松散地层,能快速压入地层,土心采取率高,并且土心样品的原始结构完整、代表性强;环保型钻井液具有优良的综合性能,低滤失性、强抑制性和优良的润滑性,能有效保护孔壁的稳定性和松散岩心的完整性,起到既护壁又护心的作用,同时对环境无污染。     

天然气水合物孔底冷冻取样方法的室内试验研究

本研究提出的天然气水合物孔底冷冻取样方法是利用外部冷源在孔底降低水合物岩心温度,采用主动式降温的方法降低水合物的临界分解压力,达到被动式降压来抑制水合物分解,获得水合物岩心的方法。首先,通过分析天然气水合物温压特性得出了孔底冷冻取样方法的可行性;然后,借助室内冷冻模拟试验确定了干冰为冷冻剂,酒精作为助冷催化剂和载冷剂的冷冻方式;最后,依据冷冻模拟试验得出的干冰法冷冻方式研制了FCS型天然气水合物孔底冷冻取样器样机,并进行了土层钻进冷冻取样试验,取得冷冻黄土岩心。本研究提出天然气水合物孔底冷冻取样思想,为天然气水合物取样器的设计提供了新的思路。