钻井利器的故事之“铝合金钻杆”

地球科学的发展对地球深部数据的依赖程度越来越高,作为“入地”重要手段的科学超深井工程是研究深部地质学的重要方法,被誉为是“伸入地壳的望远镜”。与钢钻杆相比,铝合金钻杆以其独特的优越性(质量轻、比强度高、钻进深度深、所需能耗少),已成为难进入地区、大位移井、超深井等钻柱设计的优选方案。本文从科普的角度介绍了钻柱与钻杆的区别、钻柱的使用极限长度、铝合金钻杆的技术优势及其现存的不足之处,以此提高对铝合金钻杆的认识,促进铝合金钻杆的研究和发展。     

FD-600全液压动力头反循环连续取样钻机研制与应用

文章结合国内外CSR取心技术的现状和所生产钻机的特点,为满足国内对空气反循环连续取样（心）、冲击回转、定向钻进等多种高效钻探工艺对钻机的需要,从钻机整体结构设计、整体布局进行详细考量,采用质量可靠的液压件、动力机等外购件,摒弃传统钻机设计周期长、动力小、机械化程度低、对地形和钻探工艺适应性低等特点,研制出了一台高效、可靠、机械化程度较高的FD-600型全液压动力头式反循环取样钻机。在3次野外生产试验中充分体现出了优越性,可满足砂金勘探、工程施工等取心钻探的要求。     

上海市东方医院青岛分院钻孔桩施工技术

上海市东方医院（同济大学附属东方医院）青岛分院桩基工程,工程量大,工期紧,因上部存在填土、淤泥质土,地层条件较复杂。根据工程实际情况采用了旋挖钻机、冲击钻机、回转钻机成孔工艺,采取加长钢护筒、泥浆护壁等技术措施,有效解决了缩径、孔壁坍塌问题,保质保量按期完成了施工任务,取得了很好的经济和社会效益。     

基于稳态碎岩方式的PDC钻头设计分析研究

自从20世纪80年代PDC复合片研发成功以来,PDC钻头由于其钻进性能强和耐磨性能好,在世界许多国家的石油钻井和地质勘探中得到了广泛应用,取得了很好的效果。但是,如何进一步提高其在钻探工程中的技术经济指标是一个很迫切的问题。俄罗斯博士Скоромных В. В.教授等对此进行多年研究,提出了稳态破碎岩石方式的思想,即在轴载和扭矩切力形成的合力R与切削面成垂直角度条件下,切入深度h不变时形成的一种碎岩方式。并在此基础上提出了一些设计PDC钻头方面的建议。     

深部地质钻探钻柱失效行为分析

国家的“三深一土”规划确定全面开展深地探测,而在深地探测中钻柱是最重要的连接纽带,其长期在充满钻井液的井眼内工作,受力十分复杂,且受腐蚀、磨损、温度等影响,极易发生钻柱失效事故,造成重大经济损失。研究发现,振动是引起钻柱失效的主要原因,但是深部地质钻探中除了振动引起钻柱失效外,还包括钻柱质量因素、人为因素、钻井质量、套管下入因素、测斜因素以及钻井液因素引起的钻柱失效,本文针对这些影响因素提出了对应的预防措施。同时随着地质钻探井深的不断加深,地质钻探钻柱动力学研究会变得越来越重要,这就需要地质钻探人员在充分考虑地质钻探钻柱失效影响因素的前提下,加大对地质钻探钻柱动力学的研究,以更好地保证深部地质钻探的顺利进行。     

基于DBSCAN算法的孔深测量与地层反演理论研究

论文针对地质勘探取心工况复杂、钻进深度大、事故发生率高、岩性复杂、钻进参数难以获取、无法实时掌握钻进状态的难题,在充分调研现有工况识别技术的采集原理、功能种类、现场实测的基础上,结合钻探智能化、自动化的发展方向,运用硬件与软件结合的思想,设计了实时测量钻探参数的方案。论文首次提出使用DBSCAN（针对噪声空间基于分布密度进行聚类的算法）密度聚类法分析钻进参数,结合光电编码器增量的正负性进行工况判别,以获取钻头位置以及钻孔深度。该方案可以判别钻进状态,获取钻进工艺参数,将测量数据作为所钻地层的可钻参数来反演地层。钻机的自动化、智能化研究能获取大量地层资料,有利于推进钻进工艺学发展,实现从经验钻探到智能钻探进的突破。同时,为智能钻进系统奠定基础。     

冲击反循环钻进工艺在大直径钻孔灌注桩施工中的应用

主要介绍了冲击反循环钻进工艺原理、适用范围、特点以及在工作中的应用效果等.     

Study on drilling mechanism and optimization of percussion-extruding DTH hammer bit

The authors tested the percussion-extruding Down-the-hole （DTH）hammer bit with five different structures and mainly analyzed the drilling mechanism between conical bit and stepped bit. In addition, aiming at ＂the pile effect＂ in combination with the advantage＇ of stepped bit, we design a new cam spinning bit and test it outdoors. The result shows that using cam spinning bit can solve the problem of ＂the pile effect＂, which can also obtain higher drilling efficiency than using conical bit in high confining pressure strata. It is characterized by novel structure and high drilling speed as well as good guiding, and it is significant for improving efficiency in percussion-extruding drilling technique.     

An inexpensive and portable drill rig for bedrock groundwater studies in headwater catchments

Bedrock groundwater dynamics in headwater catchments are poorly understood and poorly characterized. Here, we present an inexpensive and portable bedrock drilling system designed for use in remote locations. Our system is capable of drilling bedrock wells up to 11 m deep and 38 mm in diameter in a wide range of bedrock types. The drill consists of a lawn mower engine adapted to rotate a diamond tipped coring bit, a small water pump to cool and flush the drill bit and a scaffolding platform for stable footing on steep slopes. The complete drilling assembly costs under $ 2000 USD. Here, we show proof‐of‐concept of our approach with 40 successful wells drilled in different geological substrates, including a conglomerate at the Maimai experimental catchment in New Zealand, volcanic breccias at the HJ Andrews experimental watershed in Oregon, USA, sandstone and siltstone at the Alsea watershed in Oregon, USA, and basalt at the Los Gavilanes experimental watershed in Veracruz, Mexico. We also present a transparent comparison between our design and other portable bedrock drilling systems and outline the strengths and weaknesses of each system. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

气举反循环钻深度的理论计算与加深试验

运用气举反循环钻进、在满足一定条件下适当增加双壁钻具长度即可得到较大钻进孔深，本文通过理论计算及实验，证实了使用现有设备，气举气循环可以更好的满足超午米深水井的施工要求。