科学深钻扩孔钻头及钻进技术研究

阐述了科学深钻扩孔钻进的必要性,重点探讨了科学深钻的扩孔钻进工艺技术及其所用扩孔钻头、钻具的选型及结构设计,并提出了超万米深孔科学钻探扩孔钻进的工艺及钻头、钻具的设计。     

一种提高硬岩钻进效率的新型钻具的研究与应用

针对硬岩钻进效率较低的问题,提出了一种提高硬岩钻进效率的新型钻具——短螺旋定心双底捞砂钻头。这种新型钻具是综合了短螺旋钻头和双底捞砂钻头的优点,同时考虑影响硬岩钻进时螺旋叶片的螺距、锥角,底板的进土口等等因素,并做了分析与实体建模。这种新型钻具在施工试验中取得了良好的效果,提高了硬岩钻进效率,受到广泛好评并得以推广。     

双孕镶金刚石钻头跟套管连续钻进机构设计及模拟分析

跟管钻进技术是解决复杂地层钻进的有效方法之一,针对跟管钻进过程中内外管环空间隙卡阻、钻具受力复杂、能耗大和套管连续下入深度有限、深孔干热岩花岗岩在热应力作用下破碎卡钻等技术难题,本文创新设计了一种双孕镶金刚石钻头跟套管连续钻进机构。理论分析表明：双钻头同心回转钻进岩屑小,避免内外管卡阻,极大地改善了钻具的受力状态,降低了钻具发生断裂的风险;内钻头通过齿轮啮合方式带动外钻头独立回转,相较于常规跟套管钻进能量消耗降低29.29%;外钻头采用高胎体交替式结构,有效避免了钻井液局部循环现象的发生,从而提高了套管连续下入的深度。该机构设计为跟套管钻进技术提供了一种新思路。     

孔底换钻头装置的改进

目前，钻探所使用的钻具，在钻头磨损或需检查时，必须把全部钻具提升到地表，更换或检查钻头后再下到孔底继续钻进。这样，占用了大量的升降钻具时间，减少了纯钻进时间。孔愈深，升降钻具占用时间愈长，钻探费用也就愈高。     

苏州马环连接线强风化安山玢岩地质勘察钻探技术

强风化岩体裂隙节理发育,风化程度不均,岩石强度软弱不均,为提高钻进效率,改常规的复合片钻头为孕镶金刚石钻头,使钻进时以研磨岩石方式改为切削岩石方式;为提高岩心采取率,保护取心钻具内强风化岩心及防止钻具内岩心段间相互研磨,改单管钻具为单动双管钻具,采用相对优质泥浆进行护壁,预防钻进及提下钻时的卡钻。     

金刚石钻岩

回转和冲击钻进法仍然是所有常规钻进技术的基础.虽然近来已研究出一些较为特殊的钻进方法如等离子钻进、熔融钻进、超声波钻进和化学钻进法等,但还没有一种已成功地应用于岩石钻进.目前进行的绝大多数深孔钻进都是采用回转钻进法.根据钻具与岩石的接触方式,这种钻进法可细分为三种:1.回转切削钻进——用鱼尾钻头、刮刀钻头、螺旋钻头和硬合金钻头;2.回转压碎钻进——用牙轮钻头;3.切削、压碎与研磨联合钻进——用金刚石钻头.     

关于使用长钻头钻具钻进的一些体会

1972年初出队以来,由于在钻进中出现了严重的孔斜问题,便首先在506机台试用长钻头钻具钻进,取得了防斜的显著效果。同时它还具有许多其它优点,因此,便在全队11台钻机推广使用了长钻头钻具。     

表镶式金刚石钻头轴心压力与寿命关系的探讨

表镶式金刚石钻头钻进中硬岩层是借钻具的轴心压力，以其胎体唇面镶焊的金刚石之棱角切进岩石一定深度，并随钻具的迴转连续对岩石进行切削和剪切的作用来破碎岩石的。所以，钻头的质量，金刚石的品级，钻进工艺规程等，都直接影响钻头的使用寿命。在钻进工艺规程中，正确选择轴心压力对延长钻头的使用寿命，提高钻进效率，减少金刚石的磨损都是极为重要的。因此，必须分析轴心压力与寿命的关系。     

一种同轴双向回转模式的钻具结构设计及振动模拟

钻进时的振动会引起钻具疲劳失效和损坏,为提高井下钻具的稳定性,本文设计了依靠行星齿轮系驱动内外钻头同轴双向回转的钻具结构。通过对其核心的齿轮、密封、轴承等部件进行的强度校核,证明该结构的设计强度能够满足正常的使用工况。同时基于数值模拟对该结构的振动效果进行了验证,将钻进时钻头与岩石的相互作用简化为简谐荷载,对双向回转钻具整体结构进行谐响应分析。结果显示,相比于普通单向回转钻进结构,同等条件下双向回转的钻具结构能够有效抑制扭转振动。     

承德闫营子地热勘探井钻井技术分析

承德闫营子地热井钻遇地层坚硬、造斜、岩性复杂,施工难度较大。施工期间,采用了螺杆钻具完成事故处理、纠斜、复合钻进工作。分析了螺杆钻具在3种工况下的使用效果;应用MD钻头解决了硬岩钻进常规钻头磨损严重的问题;最后针对钻进中存在的钻速低、钻铤断裂问题,提出了改进建议。     

BH—75不提钻换钻头钻具及其钻进技术

一、前言地质矿产部探矿工艺研究所从1981年起，花了4年时间研制成功了BH-75不提钻换钻头钻具（以下称BH-75钻具），并通过其开发研究，使我国在岩心钻探的世界领域内首先将不提钻换钻头技术投入工业应用。BH-75钻具，是借助同径绳索取心钻具的钻杆、打捞器和辅助工具，利用钢绳投捞实现钻头升降，从而在每个绳索取心回次都可以对孔内服役钻头进行观察或更换。目前，已有75台BH-75钻具在全国35个勘探队的钻探施工中投入或即将投入使用，已经达到的钻进深度为997.26m，最长的提钻时间间隔达16天，不提钻累计钻进     

复合片钻头在神府煤田浅孔钻探中的应用

我队1987年在陕北神府煤田勘探中,用国产 S75绳索取心钻具和金刚石复合片钻头施工,取得了较好效果,在复杂地层钻进中,国产复合片钻头的钻头进尺最高达到621.42m。实践表明,复合片钻头是钻进煤田复杂地层的理想钻头。这种钻头寿命长、效率高,值得在煤田钻探中大力推广。      

摩擦热-机械碎岩钻进技术试验研究

摩擦热－机械碎岩钻进技术是利用钻头与岩石产生的摩擦热能加入弱化岩石，然后利用钻头上的切削元件切削碎岩。由于大部分岩石在高温和交变热应力作用下其强度、硬度以及磨蚀性都大幅度降低，因此提高了钻进效率。钻头摩擦元件采用了新型的耐摩擦耐高温的赛隆陶瓷材料，耐磨性是YG6硬质合金的3~5倍，而价格仅为硬质合金的1/10；对钻具和钻头的结构也进行了详细的论述；钻进试验表明：热机碎岩钻具摩擦元件能产生足够高的温度场(大于600 ℃)；热机碎岩钻进技术是切实可行的，能提高钻进效率，降低钻进成本。     

液动冲击回转钻进技术是八十年代金属矿床勘探的一种重要手段

苏联地质部把液动冲击回转钻进技术列为近十年重大技术成就之一.苏联用此种方法钻进的钻孔直径有59、76、93和115毫米.钻进岩层从V级到Ⅻ级,用硬质合金钻头钻进V～Ⅸ级岩层(部分X级岩层),用金刚石钻头钻进X～Ⅻ级岩层.最大钻进孔深达1200米.1976年此种方法的钻进工作量达九十余万米,计划1980年钻进160万米(另一资料为300万米).与钢粒钻进及金刚石钻进相比,钻进每米岩层的成本降低2～8个卢布.近年来还研制了绳索取芯液动冲击器. 七十年代后期,长春地质学院与有关单位研制成功了φ89毫米的液压射流冲击回转钻具.有关兄弟部门研制成功了φ75毫米的阀式及液压射流式冲击回转钻具.目前地质系统有关单位正在研制φ54毫米的阀式冲击回转钻具、特种硬质合金钻头及用于深孔钻进的变量泥浆泵,拟将液     

高分子聚合物处理剂——多功能性的探讨(下)

二、钻头、钻具的润滑金刚石钻进在高速回转时，钻头与井底，钻杆与井壁接触各点，产生严重摩擦。因此要求冲洗介质对钻具能很好的润滑以减小钻杆与孔壁间的摩擦系数f值，从而降低钻具磨损、回转阻力、功率消耗、设备振动等。     

大口径钻头与钻具的研究开发

大口径钻头与钻具是钻孔灌注桩钻进的关键工具，勘探所钻头中心研制开发出有循环和无循环2大种类，10个系列，100多种规格各种钻头，为全国施工单位提供了可靠的钻头与钻具，解决了众多施工难题，取得了较好的经济效益和社会效益。     

组合钻具的减振效果

钻进时钻头的横向振动对金刚石钻头的寿命有影响。并且钻具磨损剧烈，经常出现折断事故。为此，我队专门研究了钻具在孔内的横向振动问题，提出了改善钻具在孔内受力状态的理论根据，改装了钻具结构，在原有钻具上增加了稳定接头（见示意图）。改装     

深孔复杂地层绳索取心钻具优化设计思路

采用绳索取心钻进技术在深孔复杂地层钻进时,易出现内管钻具打捞失败、岩心卡断失效及岩心易冲蚀等问题。本文从实际问题出发,结合国内外绳索取心钻具的发展现状,给出了钻具结构的优化设计思路,包括岩心管涂层减阻及振动解堵、弹卡机构防顶死设计、增加卡簧与岩心之间摩擦力、增大钻具内部过流面积、改变钻头处冲洗液流向等,以进一步提高绳索取心钻具在深孔中的钻进效率。     

双管双动内钻头超前硬质合金钻具在复杂地层中的应用

金刚石绳索取心钻进技术的优点之一,是岩心采取率高、施工质量好。但是,在赤峰杜家地矿区钻探中,采用普通双管和绳索取心钻具,却常常取不上岩心来。为此,我们设计了φ75双管双动内钻头超前硬质合金钻具,通过生产实践,基本上解决了复杂地层的取心问题。钻具结构原理钻具结构原理如附图所示,它由双管接手、接手内设的反水泄压球阀、外岩心管及外钻头、内岩心管及内钻头等组成。其工作原理是,轴心压力通过双管接手传递到内、外管,再由内、外管传递到内、外钻头;回转也是通过双管接手传动内、外管及内、外钻头回转钻进。冲洗液通过双管接手之通水     

大口径组合牙轮钻头在深孔中的应用

大口径深孔使用组合牙轮钻头存在一些问题,对钻头结构加以改进,并采用多点扶正、宝塔式钻具结构、满眼钻进,尽可能采用气举反循环钻进,采用优质固相泥浆,保证足够的钻压及合理的转速,取得了较好的效果。