多参数测定回转钻进实验台

随着钻探设备与工艺的进展，目前提高钻探工作的经济技术指标已不再是依靠经验和熟练程度了，而是依赖对钻进工作的理论研究和对工艺过程的科学分析。所以对于钻进效率有关的许多参数应当有一个较为精确的数值。对各种钻进方法的破岩理论，既要有宏观的认识，又要有微观的研究，对不同结构的新品种钻头，不仅要在生产实践中检验，同时也必须在严格的实验室条件下进行试钻得出科学的评价，这就需要建立一套完整的检测钻进参数的测试系统和能模拟实际钻进的实验台。从上述目的出发，我们设计和组装了一台能测定多参数的可以自动显示和纪录的钻进实验台。     

冲击钻进、回转钻进和冲击回转钻进的比较

冲击钻进需要的给进压力不大,但是钻进速度很低。回转钻进可以达到很高的钻进速度,可是在坚硬岩石特别是在坚硬砂岩中,即使想达到较高的钻进速度亦需要很大的给进压力。采用冲击回转钻进在较小的给进压力下亦能达到很好的钻进速度;钻进泥质页岩时,当钻进速度超过一定限度,这种钻进方法所需的给进压力较回转钻进要大。所以,冲击回转钻进不适用于这种岩石。图1表示使用这三种方法钻进三种岩石时钻进速度与给进压力的关系曲线,这三种岩石是较软而富有摩擦性的达尔里-吉尔砂岩(英国),最坚硬的石炭纪平南特砂岩和柯尔奴艾尔花岗岩。图1上曲线     

钢粒反循环冲击回转钻进生产试验

合金冲击回转钻进，一般在Ⅴ-Ⅶ级的中硬岩层才能取得较理想效果。当钻进Ⅶ级以上岩层时，合金冲击回转钻进就远不如钢粒回转钻进了。我们在某煤矿区的ZK1004孔（孔深405米上下）、ZK2705孔及某钨矿区的ZK805孔（斜孔）进行了钢粒反循环冲击回     

回转钻进随钻测斜仪的研制及应用

针对煤矿井下常规钻机回转钻进没有随钻轨迹测量装备的现状,研制了钻孔随钻测斜仪。该仪器主要由孔口显示控制器和轨迹记录探管两部分组成,可用于煤矿井下常规钻机回转钻进钻孔的轨迹测量,亦可测量钻孔的倾角、方位角和工具面向角等姿态参数,孔口显示控制器同步工作并记录钻孔的深度和测量时间。最终结果可通过数据处理软件计算和处理原始数据并在井下以数字和图形的方式显示出来,满足了煤矿井下常规钻机的回转钻进随钻测量需求。     

炮眼的回转钻进

苏联乌拉尔铜矿设计研究院在北乌拉尔铝土矿区进行了迴转方法钻进岩石的试验工作,采用ЭСГП-4型柱架式电钻湿式钻进,使用РП-7ЦА,РП-7Ц和РП-ам型切削具,钻进了按普式硬度系数8—10的石灰岩和4—5的非品级的铝土矿。炮眼深度为0.6—1.8米,直径41毫米。炮眼与水平的倾斜角度为+30°。石灰岩共钻进300米,非品级的铝土矿—100米。     

极地冰层回转钻进切削热量测试装置的研制

极地冰盖深部“暖冰”层钻进时,由于冰层的温度较高,接近甚至达到冰的压力熔点,回转钻进时产生的切削热量极易使冰屑融化,导致机械钻速慢、取心率低、卡钻事故频发。钻压、转速、切削具结构等参数均对切削热量有一定的影响,有必要设计一套实验装置对切削热量进行测试,从而为设计切削具结构、优化钻进参数组合提供理论依据。以XY-1型岩心钻机钻进系统为平台,利用无线信号传输原理设计了冰层回转钻进切削热量测试实验台。初步测试结果表明,该实验装置能够准确测量钻压、扭矩、切削温度等参数,可用来进行相关的实验研究。     

金刚石冲击回转钻进试验的若干技术问题

金刚石冲击回转钻进就是在普通金刚石回转钻进的基础上,利用一个液动冲击器通过岩心管对金刚石钻头实行高频冲击,使钻头在回转切削岩石的同时也对岩石实行冲击破碎的一种钻进方法。由于冲击回转钻进可以在脆性岩石中提高钻进效率,尤其是对金刚石钻进致密坚硬岩石中能大幅度地提高生产效率,所以国内外都在积极发展和推广。在苏联冲击回转钻     

金刚石冲击回转钻进试验的若干技术问题

1984年，我局在某铀矿区的坚硬岩石中，进行了金刚石冲击回转钻进试验，在相同的地层中，与普通金刚石回转钻进相比，机械钻速提高72％，回次进尺提高94％，台月效率提高66％，取得了较好的效果。一、试验条件1．钻孔与地层试验钻孔ZK3001和ZK3002，孔深分别为200.16和250.42米，均为80°斜孔。为了便于对比，在试验中采取金刚石冲击回转钻进和普遍金刚石回转钻进交替进行的方法。     

多工艺冲击回转钻进技术的新拓展

多工艺冲击回转钻进技术具有钻进效率高、孔内事故少、钻头寿命长、设备质量轻等一系列优点,近年来愈来愈受到国内外钻探界的关注。全面介绍了该项工程技术在我国工程地质勘察、锚固工程、大直径基岩桩孔工程、水文水井钻凿以及非开挖铺设管线中的应用现状。由于紧密地与生产实际结合,使得冲击回转钻进的新工艺、新方法日臻完善。我国钻探界已将该项技术应用于石油天气气钻井、大陆科学钻探、水下钻孔、干旱岩深地区水井钻凿等工程     

荒田矿区冲击回转钻进金刚石钻头选型试验

荒田矿区冲击回转钻进金刚石钻头选型试验云南省地矿局８１０队尹衡云南建水荒田铅锌矿区１９８７年试用冲击回转钻进，以后逐年推广。１９８７～１９８９年，矿区主要进行硬合金钻头选型，效果较理想。随着矿区平均孔深的加深，特别是坚硬致密打滑层厚度的增加，硬合金冲...     

PDC锚杆钻头回转钻进的力学特性与试验

针对煤矿巷道锚固孔快速精准钻进的施工需求,通过建立PDC锚杆钻头回转钻进力学模型,对其主要力学影响因素进行了理论分析。结果表明：PDC切削齿轴向力随压入深度的增大而增大,随切入角的增大表现出先减小后增大的趋势;当煤系岩石摩擦系数f为0.20~0.43时,可得最优切入角为15.0°~18.3°,此时在相同压入深度条件下轴向力和切向力最小。并进一步结合煤系岩石的力学特性,提出了PDC切削齿作用下的岩石破碎条件,得出不同压入深度时轴向力和切向力的关系。利用自主研发的钻进试验台对模拟岩样进行了钻进试验,试验结果验证了PDC锚杆钻头回转钻进力学模型的正确性。研究结果为PDC锚杆钻头优化设计,锚固孔钻进效率与精度的提高,以及钻进轴向力和切向力的变化预测等提供了理论依据。     

液动冲击回转钻进试验效果与操作体会

1980年以来,我们先后在太和、金洞、乌依三个矿区的四个钻孔中使用TK-56型、Ye-2型和自己研制的HED-3型液动冲击器进行了硬合金钻头和金刚石钻头冲击回转钻进生产试验,总进尺八百余米.现将试验情况和我们的体会介绍于下. 试验情况及效果试钻地层及地面设备见表1.     

全面推广冲击回转钻进的体会

冲击回转钻进是一种优质、高效、低耗的先进技术,它投资少,见效快.1990年在局探矿处的支持下,我队在几个矿区的6个机台、15个钻孔中,全面推广应用了冲击回转钻进技术.5—12月完成工作量     

冲击回转钻进的新发展

本文介绍了冲击回转钻进应用的发展和冲击回转钻进设备工艺的研究新动态。     

气举反循环钻进的试验、推广和应用

一、概况反循环钻进是地矿部“七五”期间水文水井钻探技术的重点推广项目之一。我公司从1984年开始与地矿部勘探技术研究所协作进行双壁钻杆气举反循环钻进试验,以后工作量逐年增加,并已在生产中逐步推广应用,现已成为我公司水文水井钻探的常规手段。(见表1)。     

钻进卵石层时钻头和钻进参数的选择

本文结合实际经验,介绍在卵石层取心钻进,钻头和钻进参数选择的一些经验体会。对在该类地层的水井钻探施工,具有一定的参考价值。     

冲击回转钻进的防斜作用

为了防止钻孔过度弯曲,不少单位在易斜地区的施工中采取了一些综合性防斜措施。例如,改变钻孔设计角度、搞好设备安装、增强钻具回转时的稳定性和导向性、根据地质条件严格控制工艺参数和改变钻进方法等等。在这些措施当中尤以改变钻进方法效果显著。像采用液动冲击回转钻进法,在防斜工作中就取得了可喜的成绩。     

基于多钻进参数和概率分类方法的地层识别研究

传统的超前钻探地质预报常以某个钻进参数的变化率作为地层识别的主要依据。钻头破岩是一个复杂的力学过程,应考虑多个参数的协同作用,仅采用单钻进参数识别地层的不确定性较大。首先,对超前钻探数据进行预处理,包括标准化、频数分布分析和敏感性分析,筛选出对地层变化敏感的关键钻进参数;其次,基于能量守恒、二元无序逻辑回归分析和多参数变异性分析原理分别建立了破岩能量、逻辑回归概率和地层硬度3种地层识别综合指标;最后,采用基于贝叶斯原理的概率分类方法建立地层识别模型,利用ROC分析方法得到模型参数,实现基于多钻进参数和概率分类方法的地层识别。以地质条件复杂的隧道工程为例,介绍了该地层识别方法的应用,结果表明：3种地层识别综合指标均具有较好的跨孔地层识别能力,识别准确率超过80%;破岩能量和逻辑回归概率指标适用于较近距离的跨孔地层识别,平均识别准确率分别为86.3%和84.1%;逻辑回归概率指标对软弱夹层识别能力较强,准确率达到94.2%;地层硬度指标适用于较远距离的跨孔地层识别;灰岩识别准确率最大达到93.2%。     

钻进过程孔内动态参数同步采集系统的研制

介绍了钻进过程孔内参数采集系统的组成原理,性能指标与特点,试验情况和应用前景。