绳索取心钻进在水利水电勘探中存在的问题及解决思路

钻探是水利水电工程勘探中获取地下信息最直接、最重要的手段,钻探质量对水利工程的投资和安全具有极其重大的影响。绳索取心是提高钻探质量十分重要的技术,在国土资源、冶金、煤炭等部门得到了广泛的应用。但是将该技术应用于水利水电工程勘探还存在压水试验、绳索取心钻具不匹配、冲洗液限制等问题。通过对上述问题的分析和研究,提出了解决思路和方法,且在工程实践中取得了良好的效果。特别是研究设计的不提大钻压水试验方法,将压水试验和绳索取心钻进有机地结合在一起,很好地解决了绳索取心钻进难以适应水利水电勘探的关键技术难题。     

绳索取心用止水栓塞的研究与应用

研究与应用了绳索取心专用钻孔压水试验止水栓塞,解决了水利水电工程勘探中应用绳索取心钻进后不提大钻进行钻孔压水试验的难题,提高了钻进效率。介绍了该绳索取心专用止水栓塞的材料、膨胀介质、结构设计及其应用情况。     

75S型绳索止水塞

正 目前国内在工程地质勘察的压水试验中尚大量沿用旧的止水方法,如海带止水、压缩胶圈止水等。这些方法都比较费时费事,且止水效果有时不好。为了解决这一问题,我们配合金刚石绳索取心钻进研制成功了75 S型绳索止水塞,并成功地用于生产。 绳索止水塞配合绳索取心钻进进行压水试验,使得绳索取心钻进工艺显示出更大的优越性,使压水试验更简单、经济。     

75S型绳索止水塞

目前国内在工程地质勘察的压水试验中尚大量沿用旧的止水方法,如海带止水、压缩胶圈止水等。这些方法都比较费时费事,且止水效果有时不好。为了解决这一问题,我们配合金刚石绳索取心钻进研制成功了75 S型绳索止水塞,并成功地用于生产。 绳索止水塞配合绳索取心钻进进行压水试验,使得绳索取心钻进工艺显示出更大的优越性,使压水试验更简单、经济。     

BH-114型套管钻进在福建马坑铁矿复杂地层中的试验应用研究

介绍了BH-114型套管钻进工艺在福建马坑铁矿ZK9501孔复杂地层中的试验应用情况。试验表明,采用D114mm套管代替绳索取心钻杆传递钻压和扭矩驱动孔内套管取心钻具回转钻进,用绳索取心打捞原理,在不提钻情况下进行绳索取心钻进,检查或更换孔底主、副钻头,实现不提钻头取心钻进到预定孔深,有效穿越复杂地层,减少起钻次数,避免因起钻次数多而导致孔内孔壁不稳定及其引发的孔内事故,降低劳动强度,改善施工环境和促进安全生产。     

S75C型绳索取心冲击回转钻具的试验研究

绳索取心钻进和冲击回转钻进是近年来发展起来的两项先进钻探技术。它们正在钻探工程中发挥着越来越大的作用,然而,它们又各自存在着一些问题:绳索取心钻进的钻头较厚,单位面积唇面的压力较小,在坚硬地层中钻进,钻速较低;冲击回转钻进每钻进一个回次都需提钻取心,而钻进速度又快,就越发显得辅助时间长。     

5000米绳索取心绞车设计

在深孔地质岩心钻探中,绳索取心钻进技术对于提高钻探质量和生产效率有极大的优势。在绳索取心钻进中,绳索取心绞车是地质钻探装备中的主要设备,近半个世纪以来,随着绳索取心技术的发展、成熟和广泛应用,取心绞车系统更加安全可靠。本文通过分析国内外现有绳索取心绞车的优缺点,提出了5000 m绳索取心绞车设计方案,设计绞车为分体式结构,由交流变频柜和绞车主体两大部分组成。计算了5000 m绳索取心绞车设计的关键技术参数,绞车总功率为60 kW,配套12 mm钢丝绳,最大可提供50 kN的提升力,光毂提升速度最快可达60 m/min。针对绳索取心绞车提升过程中滚筒钢丝绳常见的垒绳、压绳、咬绳等问题,设计了双折线绳槽。     

绳索取心钻进在新疆煤田地质勘探中的应用

在昌吉硫磺沟煤田钻探施工中,为对比绳索取心和普通取心钻进效果,选用XY-5型钻机及BW-250/40型泥浆泵进行施工.在使用＜75 mm绳索取心金刚石钻具钻进时,转速控制在550 r/min左右,配合泵量50 L/min,将时效控制在4～6 m/h,钻压一般在6.0 kN左右;使用＜59系列钻具钻进时,转速适当提高,钻压和泵量适当降低.实践证明使用绳索取心钻进,较之普通取心钻进,提钻间隔加大至80～115 m,取心时间缩短为10 min左右;孔身直,钻具抖动小;成本低.     

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     

绳索取心技术在覆盖地层钻井中的应用

为提高吉林白城地区的吉洮地1井、吉白地1井两口油气地质调查井钻探生产效率,在覆盖地层钻井中应用绳索取心技术。基于所钻地层岩性特征,结合提钻取心与绳索取心工艺特点,通过设计钻头、钻井冲洗液,改进钻进规程参数与钻具水口流经通道,在覆盖地层（厚约1 100 m）钻井中成功应用绳索取心钻进方法。相比传统单管/双管提钻取心方法,钻进效率与岩心采取率提高两倍以上,提大钻周期提升至2 d以上,大大降低了劳动强度,节约工期近30 d。详细介绍了白城地区覆盖地层钻井中应用绳索取心技术的改进方法与施工经验,对今后在覆盖地层钻井中推广应用绳索取心技术具有一定借鉴意义。     

绳索取心钻进工艺在水利水电工程地质勘探中的应用研究

以绳索取心钻进工艺在滇中引水工程可行性研究阶段万家—新庄段ZK2108孔的实践性应用为例,介绍了绳索取心钻进工艺技术的特点和应用细节,并对实际应用效果进行了对比分析,对关键技术环节进行了探索和应用研究,为绳索取心钻进工艺在水利水电工程地质勘探中的推广及应用奠定了基础,积累了经验。     

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。      

小直径特深孔绳索取心口径系列及钻柱方案

现行绳索取心口径系列主要适用于3000 m以内浅钻孔。在4000 m左右的特深孔绳索取心钻进中,存在一定的技术“瓶颈”,如地层复杂,甚至无法安全钻达设计深度。论证3000～5000 m特深孔绳索取心合理口径系列和钻柱方案是为特深孔成套钻探装备研制、绳索取心钻具开发提供技术依据的重要前期工作,也是一项公益性和开放性的技术工作。简述了特深孔绳索取心口径系列及钻柱方案的初步设想,期望国内钻探专家、一线技术人员广泛参与,进一步论证。     

金沙江其宗水电站上坝址深厚覆盖层钻进工艺探讨

其宗水电站属峡谷区修建的高坝、大库,最大坝高达358 m左右。深厚覆盖层的钻探取样是了解其成因及工程地质特性的必需手段,也是水电水利工程地质勘察工作的重要手段。由于覆盖层厚度大,组成物质分选性差,给钻探取心工作带来了困难。而取心质量直接关系到工程地质勘察资料的准确和详实。通过特殊钻具及SM植物胶钻井液的运用,提高了深厚覆盖层取心质量。结合其宗水电站的工程实例,对该地区深厚覆盖层钻进与取心工艺进行了探讨。     

地质勘探套管钻进技术研究

针对复杂地层钻探,基于绳索取心钻进原理,采用不提钻换钻头取心钻进方法,开展地质勘探套管钻进新方法研究,包括套管取心钻具、代替绳索取心钻杆使用的套管,护壁措施、套管钻进工艺等,野外生产试验取得了较好的技术经济效果,并根据存在问题提出了进一步完善的建议。     

特大涌水孔绳索取心钻探施工工艺

针对贵州省瓮安县老虎洞磷矿勘查工作中的部分特大涌水孔,认真研究采用钻孔上部孔段泄水、加重泥浆、Φ56 mm绳索取心钻具、改装S75绳索取心内管总成等多种钻探措施相结合,形成了适用于特大型涌水孔的小口径绳索取心施工工艺。     

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。     

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。