绳索取心钻井液工艺

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岩土钻掘工程学—绳索取心

绳索取心工具❑绳索取心：钻进中岩心充满岩心管后不需提钻，借助绳索和专用打捞工具从钻杆中把内管及岩心提至地表的取心方法。

❑极大地减少了起下钻具时间，机械化程度高，增加纯钻进时间，虽然绳索取心钻头壁更厚，机械钻速略低于普通钻头。

总的钻效提高了，且这种趋势随孔深的增大而增大。

❑岩心堵塞后能即时报警，岩心采取率高，地质效果好。

❑减少了提钻次数，钻杆与孔壁间隙小，钻头回转平稳，钻头寿命比普通钻头寿命高一倍左右。

❑降低钻探成本。

❑缺点：钻杆的内径大而管壁薄，钻头壁较厚，钻进时碎岩功率消耗较大。

❑绳索取心钻具配套设备较多，一次性投资较大。

❑地质条件：适于各种地层，在6~9级中硬岩层中效果最好。

一般不宜钻10~12级岩石。

这时钻效极低，钻头极易磨损，不能充分发挥绳索取心钻进的优越性。

❑绳索取心与液动冲击器相配合，钻进硬地层有良好的前景。

❑绳索取心一般在深孔中采用。

通常钻孔越深其经济技术效果越好,但最大深度受钻杆强度制约。

❑若绳索取心钻头寿命短，便失去了绳索取心的意义。

绳索取心钻具的规格和型号一、绳索取心单动双层岩心管——由外管总成和内管总成组成❑外管总成：弹卡挡头1、弹卡室7、稳定接头23（上扩孔器）、外管46和钻头52。

❑内管总成：捞矛、弹卡定位、悬挂、到位报讯、岩心堵塞报警、单动、内管保护和调节机构。

(1) 捞矛机构由捞矛头2和回收管4等组成。

取心时打捞器在钻杆内下放到内管总成上端，打捞钩抓住捞矛，向上提升打捞器使回收管上移，并向内压缩弹卡6使其收拢，于是内管总成和外管总成脱离，从而把内管总成提升上来。

(2) 弹卡定位机构：弹卡6、张簧5和弹卡座10。

内管总成在钻杆内下放时弹卡外张，一旦到达外管的弹卡室 7，弹卡两翼贴附在弹卡室内壁。

弹卡室挡头即可防止内管向上串动，又可带动内管总成轴承上部与外管一起旋转，以免因相对运动造成弹卡磨损。

3) 悬挂机构：内管悬挂环21与外管座环22的直径相差0.5~1.0mm。

内管总成下降到外管弹卡室时，悬挂环座在座环上，使内管总成下端卡簧座51与钻头52内台阶2~4mm的间隙，保证内管单动。

采矿绳索取心钻进工艺

采矿绳索取心钻进工艺作者：徐品生来源：《城市建设理论研究》2012年第34期摘要：坑道钻探属于钻探技术中的一种，在采矿施工当中实施这类技术，目的是确保采矿安全、探测地址等。

其中，在运用这项技术的时候，还夹带着探测技术。

不过，由于这种技术下的钻孔口径不大，所以在实施的时候要与反井钻机等施工区别开来。

其中，本文笔者就以采矿绳索取心钻进工艺展开合理的分析。

关键词：采矿、绳索、取心、钻进、工艺Abstract: The tunnel drilling drilling techniques in one of the implementation of such technology in the mining construction which aims to ensure mining safety, detection of address. Among them, the use of this technology, but also carries a detection technology. However, this technology drilling caliber, with anti-driller construction distinction implementation open. Which this article the author to mining rope core drilling Expand reasonable analysis of the process.Keywords: mining; rope; coring; drilling; process中图分类号：S971.3 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）本文笔者结合以往工作经验及相关调查进行分析，从而系统地阐述绳索取心钻进的特点，及其施工用具，进而总结出其具体的工作原理。

绳索取芯金刚石在煤田钻探钻进工艺的分析

绳索取芯金刚石在煤田钻探钻进工艺的分析摘要煤田勘探大多都是取芯钻进,绳索取芯钻探是一种不提钻而由钻杆捞取岩芯的先进方法,其结构简单钻进效率高岩煤芯质量好,劳动强度低等。

介绍提高钻探绳索取芯钻进工艺的基本要点和使用方法。

关键词钻头的质量;绳索取芯;钻具;低固相优质泥浆1金刚石绳索取芯的基础取决于钻头的质量钻头是钻进的主要工具,钻头的好坏直接影响钻进效果。

因此钻头是在钻进工艺的基础。

而绳索取芯钻进工艺对钻具钻头要求严格,特别注意以下两个方面的问题:1)要保证钻具钻头的加工质量,金刚石钻头的制做方法较多,工艺复杂质量指标多,要求严格。

2)要有质量好的金刚石。

金刚石的质量是金刚石钻头制造在中最重要的因素之一,它的好坏直接影响钻头的性能。

金刚石有着各种不同的特征,其中形状及表面状态可以肉眼鉴定。

一般呈圆形或浑圆形且表面光滑的金刚石适合于钻探用。

因此,生产单位没有更多的测试手段。

3)要绝对保证钻头胎体与钢体之间的粘结强度,在孔内正常情况下钻进,不能出现“掉环”现象。

4)胎体部分不应该有裂纹,包括横纹和竖纹,特别是横纹绝对不能有,以免在钻进过程中出现胎体掉块的现象。

5)要保证钻头内径、外径的公称尺寸,在允许误差范围之内。

6)要正确选择钻头的类型。

金刚石钻头的种类很多,就金刚石选料来说有人造金刚石钻头和天然金刚石钻头之分;就金刚石的粒度来说也有很多级别,就镶焊形式来说有孕镶钻头和表镶钻头之分,选用钻头,必须根据本地区,本单位的地层情况,设备条件和工艺水平而定。

所以选用人造孕镶金刚石绳索取芯钻头,使用效果不错。

2煤田钻探金刚石的必要条件性能取决于可靠的绳索取芯钻具取芯数量多,岩煤芯直径大是煤田钻探地质要求的特点之一。

而每个回次取芯的成败金刚石钻进是否能够正常进行的关键。

以前钻进工艺主要是采用单管取芯问题不少,如取芯成功率低,可靠性差,经常出现岩芯采不上来和岩芯中途脱落的现象。

这不仅影响钻头的使用寿命,而且增加不少的辅助时间。

绳索取芯钻进工艺过程doc

一、钻进参数的选择1、钻压绳索取心钻头的底唇面积比普通金刚石钻头的底唇面积大（约比普通金刚石取心钻头大1/4）。

所需钻压相应增大25%。

2、转速可以按普通金刚石钻头钻进的圆周速度(表镶钻头0．5～2m/s；孕镶钻头1．5～m/s)计算转速，但需考虑钻孔深度。

3、泵量由于绳索取心钻具环状间隙小，钻头底唇面积大，所以按钻头底唇单位面积上冲洗液消耗量计算泵量，比普通金刚石钻进的泵量略大。

二、钻进工艺过程绳索取心钻进的基本工艺过程：地表组配钻具-检查卡簧、卡簧座和钻头内径的配合-下钻（内管总成可以不随钻具下入）-送水冲孔-投入内管总成-钻进-卡断岩心-下入打捞器打捞内管总成-提出内管总成、取岩心-检查内管总成-从钻杆内孔中投入（或下入）内管总成-继续钻进-……钻进工艺过程中应注意以下几点：1、当岩心充满岩心管或岩心堵塞时，应立即打捞岩心。

使用装有堵塞报警机构的钻具钻进时，当岩心堵塞或岩心充满后，泵压骤然上升。

2、将钻具提离孔底一小段距离，卡断岩心，拧开机上钻杆，钻机退离孔口。

3、从孔口钻杆中放入打捞器。

打捞器在冲洗液中下降速度约为1．5～2m/s。

由此，可根据孔深估算打捞器到达孔底的时间。

一般在1000m孔深范围内，可听到打捞器到底的轻微撞击声。

4、当打捞器到达孔底，可缓慢地提动钢丝绳。

若因提动钢丝绳而造成冲洗液由钻杆中溢出时，说明打捞可能成功，否则需再次下放打捞器。

5、若打捞成功，则用绳索将内管提出，否则应提钻处理。

6、内管提出后，应缓慢放下摆平，以免将调节螺杆墩弯。

7、当从所取岩心中判明外管和钻杆内无岩心时，将另一套备用岩心管从孔口下人钻杆内。

此时可开动钻机缓慢转动并开泵冲送，加快内管下降速度及防止在钻杆中卡塞。

8、在干孔中，不能直接把内管投入钻杆中，应采用打捞器送入，或在钻杆柱内注入冲洗液，然后迅速将内管投入。

9、通过钻具到底报信机构的显示或根据下降时间判断确认内管已经到位时，慢慢开始扫孔钻进。

10、在易斜岩层中钻进时要注意防斜。

水敏性复杂地层深孔绳索取心钻进工艺研究与应用

2024年2月地质装备水敏性复杂地层深孔绳索取心钻进工艺研究与应用李振风(湖南省矿产资源调查所,湖南郴州 423000)摘要:宝山矿区地质构造较复杂,存在多个断裂破碎带,地层软硬互层交替,炭质页岩厚度大,遇水膨胀,钻孔缩径严重,钻进过程中易发生粘附卡钻㊁坍塌及埋钻等事故,属于典型的水敏性地层㊂针对该类地层在钻进过程中出现的这些问题,通过优化钻孔结构㊁合理钻具级配,采用金刚石绳索取心钻进工艺和低固相钻井液护壁技术,适当控制回次进尺长度和回次进尺时间等措施,保证了钻孔孔壁的稳定性及工程安全,有效地解决了水敏性地层钻进中出现的问题,加快了施工进度,取得了较好的钻进效果,使项目得以顺利完成㊂本次钻探施工完成了钻探进尺9500余米,达到了地质找矿目的,取得了较好的经济和社会效益㊂此外,希望适用于该矿区的钻进工艺方法对其他相似水敏性复杂地层的钻探施工具有一定的参考意义㊂关键词:水敏性地层;低固相冲洗液;粘附卡钻;钻进工艺;钻具组合中图分类号:P 634.4 文献标识码:B 文章编号:1009282X (2024)01004306R e s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n o f d e e p h o l e w i r e l i n e c o r e d r i l l i n g t e c h n o l o g yi n w a t e r -s e n s i t i v e c o m pl e x f o r m a t i o n s L I Z h e n f e n gH u n a n P r o v i n c i a l I n s t i t u t e o f M i n e r a l R e s o u r c e s I n v e s t i ga t i o n C h e n z h o u 423000 H u n a n C h i n a Ab s t r ac t T h e g e o l o g i c a l s t r u c t u r e i n B a o s h a n m i n i n g a r e a i s r e l a t i v e l y c o m p l e x w i t h m u l t i p l e f r a c t u r ed z o ne s a n d a l t e r n a t i n gl a y e r s o f s o f t a n d h a r d s t r a t a T h e t h i c k n e s s o f t h e c a r b o n a c e o u s s h a l e i s l a r g e a n d i t e x p a n d s w h e n e n c o u n t e r i n g wa t e r c a u -s i n g s e r i o u sb o r e h o l e s h r i n k a g e D u r i n g d r i l l i n g ac c ide n t s s u c h a s s t i c k i n g c o l l a p s i n g a n d b u r y i n g a r e p r o n e t o o c c u r m a k i n gi t a t y p i c a l w a t e r s e n s i t i v e f o r m a t i o n I n v i e w o f t h e s e p r o b l e m s t h a t o c c u r r e d d u r i n g t h e c o n s t r u c t i o n p r o c e s s i n t h i s t y pe of f o r m a t i o n m e a s u r e s s u c h a s o p t i m i z i ng th e d ri l l i n g s t r u c t u r e r e a s o n a b l e d r i l l i n g t o o l g r a d i n g u s i n g di a m o n d w i r e l i n e c o r e d r i l l i n g t e c h n o l o g y a n d l o w s o l i d -p h a s e d r i l l i n g f l u i d w a l l p r o t e c t i o n t e c h n o l o g y a p p r o p r i a t e l y c o n t r o l l i n g t h e l e n g t h a n d t i m e o f t h e s f o o t a g e p e r r o u n d t r i p e t c w e r e t a k e n t o e n s u r e t h e s t a b i l i t y a n d e n g i n e e r i n g s a f e t y o f t h e d r i l l i n g ho l e w a l l t h e p r o b -l e m s i n t h e d r i l l i n g o f w a t e r -s e n s i t i v e f o r m a t i o n s a r e e f f e c t i v e l y s o l v e d t h e c o n s t r u c t i o n p r o gr e s s i s a c c e l e r a t e d a n d t h e g o o d d r i l l i n g e f f e c t i s o b t a i n e d s o t h a t t h e p r o j e c t c a n b e s u c c e s s f u l l y c o m p l e t e d M o r e t h a n 9 500m o f d r i l l i n g w a s c o m pl e t e d i n t h i s d r i l l i n g p r o j e c t a n d t h e p u r p o s e o f g e o l o g i c a l p r o s p e c t i n g w a s a c h i e v e d w i t h g o o d e c o n o m i c a n d s o c i a l b e n e f i t s I n a d d i t i o n i t i s h o p e d t h a t t h e d r i l l i n g m e t h o d a p p l i c a b l e t o t h i s m i n i n g a r e a w i l l h a v e c e r t a i n r e f e r e n c e s i g n i f i c a n c e f o r t h e d r i l l i n g i n o t h e r s i m i l a r c o m pl e x w a t e r -s e n s i t i v e f o r m a t i o n s K e yw o r d s w a t e r -s e n s i t i v e f o r m a t i o n l o w s o l i d -p h a s e f l u s h i n g f l u i d s t i c k i n g o f t o o l d r i l l i n g t e c h n o l o g y b o t t o m h o l e a s s e m -b l yB H A 收稿日期:20231120基金项目:金属危机矿山接替资源勘查立项(编号:200643043);中国地质调查局地质调查项目(编号:1212011085372) 作者简介:李振风(1986-),男,工程师,从事地质勘探行业钻探施工技术与管理工作,E -m a i l :578724928@q q.c o m ㊂0 引言水敏性地层即溶胀分散地层或水化剥落地层,遇水极易膨胀缩径,造成冲洗液增稠,钻头泥包,继而引起孔壁表面剥落,崩解或垮塌超径㊂本次钻探勘查施工的宝山矿区地质构造较复杂㊂该矿区钻遇地层有两个特点:一是第四纪表土层较厚,并且较松散,有的孔位堆积和回填物较厚,坍塌㊁掉块严重;二是炭质页岩厚度大,遇水膨胀,钻孔缩径严重㊂该矿34李振风:水敏性复杂地层深孔绳索取心钻进工艺研究与应用第25卷第1期区存在多个断裂破碎带,地层软硬交替互层,钻进过程中易发生坍塌㊁埋钻等事故,属于典型的水敏性地层㊂因此,在钻孔施工过程中,孔壁的稳定性和冲洗液的性能指标是影响钻孔施工效率和钻孔质量的重要因素,也是本次钻探施工研究的重点与难点[1-5]㊂1工程概况1.1项目概况湖南省桂阳县宝山铅锌银矿边深部地质勘查工作于2020年9月起,至2021年9月止㊂该项目在实施过程中,基本按照湖南省桂阳县宝山铅锌银矿边深部地质勘查实施方案执行,但在实施过程中根据见矿效果及时调整了部分方案㊂主要实物工作量完成情况本次勘查工作主要由湖南省矿产资源调查所完成,宝山矿负责施工坑道和测量工作㊂2020~ 2021年完成的主要工作量有:竣工钻孔22个,共计9560m,主要为坑内钻探,少量地表钻探㊂1.2区域地质概况宝山矿田位于坪宝复式向斜的北端,区内地层比较发育,构造复杂,燕山期小岩体多,矿产资源丰富,地球物理㊁地球化学场特征显著,具长期地质发展历史㊂区域内岩石可钻性级别为4~7级,中等研磨性,岩石破碎㊁水敏性强㊂区内以坚硬至半坚硬的白云岩㊁白云质灰岩及炭质灰岩综合体为主,其次为半坚硬的泥质灰岩及中层状灰岩综合体,岩体完整性及稳固性较好,破碎带稳固性较差㊂灰岩㊁白云岩等碳酸盐岩岩溶化较弱,围岩蚀变以矽卡岩化为主,蚀变围岩硬度加大,但风化后强度显著降低㊂矿山内风化层较厚,一般达30~40m,最厚可达50~ 60m,风化岩石稳固性差㊂2项目施工情况2.1钻孔工程质量要求钻孔设计要求必须严格遵守‘地质岩心钻探规程“(D Z/T0227 2010),开孔采用146m m口径,终孔口径为75m m;钻孔终孔原则为钻穿矿体底板5.00~8.00m㊂钻孔终孔后用水泥全孔严实封孔,孔口标注标记㊂2.2主要施工难点分析据以往地质资料分析,该孔上部为泥质灰岩㊁炭质页岩地层,成岩性较差;下部为白云岩㊁石灰岩且软硬互层,岩性较致密,钻头适应性差,钻进效率低,且局部有溶洞,断层发育,易引起孔内钻井液漏失[6-7]㊂由于岩心采取率要求高,需采用绳索取心钻进工艺;但由于地层因素,岩心破碎㊁取心难度大,易发生钻头泥包㊁粘附卡钻及埋钻事故㊂施工地层炭质页岩水敏性强,钻进过程中井壁易失水缩径㊁坍塌,对冲洗液的抑制性和失水性等性能指标要求高[8]㊂该项目钻探工作量大㊁施工难度高㊁工期紧,对项目部的施工组织能力与技术保障要求也是不小的挑战㊂3钻孔施工工艺研究现以该项目施工的代表性钻孔K Z17402为例,进行钻孔施工工艺的具体阐述㊂3.1施工设备投入情况根据地质设计及技术要求等情况,设备选型㊁配套上把握先进㊁适用㊁合理的原则㊂考虑到该项目的任务为300~1200m以浅的钻孔,有斜孔也有水文孔,为确保按时完成任务,项目拟投入岩心钻机4台套(其中1台套为备用钻机),主要钻探设备情况见表1:表1主要钻探设备T a b l e1M a i n d r i l l i n g e q u i p m e n t设备名称型号规格数量额定功率/k W生产能力/m 立轴钻机X Y-6B1台套552000立轴钻机X Y-4T3台套301000柴油发电机组Y C D6Q23H82101台套120柴油发电机组Y C4D140-D313台套90钻塔S G X181副钻塔S G X133副泥浆泵B W-3201台25泥浆泵B W-2503台15绞车S J20004台5.52000 3.2钻孔结构及钻进施工情况分析该孔根据宝山矿区内岩石性质(岩石研磨性在弱~中硬之间),依据矿山地质设计的钻孔深度和终孔孔径,并结合自身设备能力与钻进工艺方法等综合考虑来设计钻孔结构㊂开孔采用直径150m m合金钻头或电镀金刚石钻头开孔,钻穿基岩一定深度后下直径146m m套管作井口管并用橡胶皮封堵好井口;换绳索P Q122m m绳索取心钻进300.00m,采心提钻,并下入直径114m m套管后换H Q96m m绳索取心钻进900.00m,下入直径89m m套管换N Q76m m绳索取心钻进至终孔㊂442024年2月地质装备钻孔一开钻进0.00~36.00m ㊂直径150m m 普通金刚石取心钻进,穿过4.50m 表层黏土后钻见灰岩,钻至36.00m 时,由于表土与岩层界面钻井液漏失严重,钻进困难,下入直径146m m 套管,用水泥固定井口,封闭井口,防止掉块㊁溢流㊂钻孔二开钻进36.00~235.00m ㊂采用P Q122m m 绳索取心继续钻进,钻至235.00m 时,由于灰岩裂隙发育,孔内漏水严重,下入直径114m m 套管㊂钻孔三开钻进235.00~850.00m ㊂下入直径114m m 套管后,采用H Q 96m m 绳索取心继续钻进㊂由于施工区域灰岩㊁炭质页岩遇水膨胀发育,该孔在300.00m ㊁600.00m ㊁700.00m ㊁900.00m 附近均出现不同程度的卡钻㊁井壁掉块㊁憋车㊁钻井冲洗液漏失等情况㊂钻至850.36m 后,孔内情况复杂,卡钻严重,钻机严重憋车,出现停车现象㊂考虑到孔内复杂情况,经研究下入直径89m m 套管㊂钻孔四开钻进850.00~1165.00m ㊂下入直径89m m 套管,最后采用N Q 76m m 绳索取心钻进至井深1165.00m 终孔㊂钻孔结构见图1㊂图1 钻孔结构示意图F i g .1 S c h e m a t i c d i a g r a m o f d r i l l i n g ho l e s t r u c t u r e 3.3 钻具组合及钻头选用情况分析考虑到宝山矿区全孔段地层复杂,水敏性岩层发育,为保证钻孔在钻进过程中安全与稳定,顺利完成钻孔的施工,该孔采用绳索取心钻进工艺㊂选用薄壁孕镶绳索取心钻头及对应扩孔器㊂鉴于岩层情况,选择胎体硬度H R C 30~35,金刚石浓度25%,金刚石粒度46~60目,也可根据地层情况调整胎体硬度及选择金刚石目数㊂如存在地层情况复杂,取心难度大等情况,可采用Q 3系列底喷钻头,使用半合管钻进㊂3.4 钻进技术参数分析钻进技术参数的选择是保证钻孔质量的关键,为确保钻孔6项质量指标,根据以下原则进行钻进参数选择:正常钻进时,应在机械能力㊁钻具管材强度允许的前提下,尽可能提高转速;在孔深㊁钻孔弯曲㊁超径的情况下或钻进强研磨性㊁破碎岩层时,钻压应适当降低;钻进过程中随着硬质合金㊁金刚石的磨钝,适当增大钻压;转速较高㊁岩石研磨性较强㊁岩石颗粒较粗时,选用较大泵量,反之则泵量应减小[9-12]㊂本次钻探施工采用的钻进技术参数如表2所示,并根据实际施工条件作出相应调整㊂表2 钻进技术参数选择T a b l e 2 D r i l l i n g pa r a m e t e r s e l e c t i o n 井段/m 井径/m m钻压/k N转速/(r ㊃m i n -1)泵量/(L ㊃m i n-1)0.00~36.0015012~1630~150150~25036.00~235.0012216~18230~48080~100235.00~850.009617~20350~50090~130850.00~1165.007610~18260~48080~1403.5 冲洗液现场配制与选择应用根据现场地质条件㊁钻进方法㊁钻孔深度和工程技术要求,正确选择使用润滑性能和排粉效果好的冲洗液㊂该孔现场配置钻井冲洗液的主要材料为:膨润土㊁纤维素㊁植物胶㊁P A N ㊁P A M ㊁C M C ㊁纯碱㊁腐殖酸钾㊁润滑剂等㊂配浆步骤如下:先加水,将土粉重量5%~8%的纯碱加到搅拌机内,再加膨润土粉搅拌均匀,静置24h 钠化后加入处理剂㊂用检测仪器测定新浆性能,合格后方可使用㊂若需加入几种处理剂,应按照先加分子量小的无机化学材料,再加有机高分子化学材料㊂3.5.1 冲洗液的选择钻进完整㊁孔壁稳定的地层,采用清水加聚合物的无固相冲洗液㊂钻进较完整㊁有轻度坍塌的地层,采用低固相有胶结性的优质泥浆㊂钻进未胶结或胶结很差的松散覆盖层时,在穿过覆盖层后下入套管护壁㊂钻进破碎㊁裂隙发育㊁掉块㊁坍塌或有不同程度的漏失地层,采用不同的优质泥浆做冲洗液;轻微漏失时可用增粘泥浆或堵漏泥浆,严重漏失时先进行54李振风:水敏性复杂地层深孔绳索取心钻进工艺研究与应用第25卷第1期堵漏,然后再进行钻进㊂3.5.2 冲洗液的应用表土覆盖层为第四纪层,钻探施工冲洗液首先为泥浆,钻入完整基岩,下好套管后,再换低固相泥浆㊂遇到岩石破碎㊁孔壁坍塌时使用植物胶腐植酸钾低固相的冲洗液,随孔深增加添加适量润滑剂或乳化剂;在中深孔施工中,为减轻钻进过程中的摩擦阻力及提高冲洗液携带岩粉能力,采用H P A N -H P A M 不分散低固相冲洗液㊂如遇到破碎带㊁小裂隙,采取灌注水泥浆封堵护壁;遇到井壁坍塌㊁缩径时,使用防塌剂或超重泥浆作冲洗液,控制井壁失水量来保护井壁;遇到大的断层或溶洞时,只有通过下套管来把它彻底隔离,然后换径继续向下施工㊂4 钻遇问题及解决措施矿区岩层水敏性发育,岩石破碎,取心难度大,易发生钻头泥包㊁粘附卡钻及埋钻事故,严重影响了钻探施工的进度,给安全高效绿色施工带来极大的挑战㊂通过对矿区地层情况分析和对岩性的初步识别判断,并结合钻孔施工所遇的具体问题,采取如下解决措施:(1)调整泥浆性能㊂矿区覆盖层较厚,一开钻进时采用单管取心工艺,起下钻时间多,辅助时间长㊂且由于岩性松软,黏土质成分较多,泥浆造浆严重,滤失量大,孔内缩径严重,致使钻井效率低,反复扩孔,施工效果不佳㊂针对此种问题,在扩孔时对泥浆性能进行了调整,提高泥浆p H ,循环净化除砂,全井彻底循环更换,降低滤失量及含砂量,提高了钻进效率㊂(2)优化钻孔结构㊂针对钻孔憋泵㊁取心困难等问题,采取优化钻孔结构的措施,增大开孔口径,增加套管程序,同时实际施工中采用超前裸眼钻进优化钻孔结构,为下部孔段留足安全储备口径㊂在复杂地层钻进时可适当增加钻头外径,如采用N Q+1或N Q +2的方式,增大外环状间隙,降低缩径和卡钻风险,也降低了循环压耗㊁憋泵等问题㊂在取心困难的岩层中钻进时应降低转速㊁压力和泵量,应适当控制回次进尺长度和回次进尺时间㊂(3)针对粘附卡钻的现象采取措施㊂加强泥浆的封堵防塌能力,控制滤失量,钻孔上部采用粗分散泥浆护壁,中下部采用低固相冲洗液护壁,确保在孔壁形成薄而韧的优质泥皮㊂严格控制起下钻速度,减轻抽吸作用所造成的孔壁失稳㊂(4)面对矿区钻探施工工作量大㊁难度高㊁工期短等施工挑战,制定完善切实可行的施工保障方案㊂以技术管理为支撑,严格落实安全㊁质量㊁进度㊁环保等各项要求,为项目的安全高效实施奠定坚实的基础㊂5 绿色施工及创新应用针对该项目施工地层及矿区环境特点,从人员㊁机械设备㊁材料㊁方法㊁环保㊁监测6个方面,建立完整的环境保护保障管理体系㊂在该项目实施过程中,加强绿色施工建设,充分分析评估该项目对生态环境可能造成的影响,在钻探施工过程中制定并做好详细的环境保护措施㊂(1)减少对植被㊁土地㊁地下水资源的破坏㊂在满足施工要求的前提下,减少场地占用,保护好不影响施工的树木,影响施工的树木做移栽处理㊂(2)减少施工对环境的污染㊂对钻探施工现场泥浆冲洗液循环系统沟槽做好防渗处理,设置废浆池,废浆静置沉淀后,取回上层浆水重复利用,减少废浆排放,不能利用的废浆委托第三方清运处理,现场做好各滴漏油液收集,减少对环境的污染㊂(3)采用绿色㊁无害㊁环保型低固相冲洗液㊂减少施工中泥浆冲洗液对矿区以及周边环境的影响,钻探施工中所用冲洗液尽量采用低固相冲洗液,遇复杂地层必须使用泥浆时,才可使用泥浆作为冲洗液进行钻进施工,尽量选择不改变土壤性质㊁不伤害植被㊁不破坏水质的泥浆材料㊂6 施工效果与经济分析针对该矿区地层水敏性发育,钻进过程中井壁易失水缩径㊁坍塌,易发生钻头泥包㊁粘附卡钻及埋钻事故等复杂地层钻进难点[13-16],通过优化钻孔结构㊁合理钻具级配,采用金刚石绳索取心钻进工艺和低固相钻井液护壁技术,适当控制回次进尺长度和回次进尺时间,保证了钻孔孔壁的稳定性及工程安全,加快了施工进度,取得了较好的钻进效果㊂在本次坪宝地区宝山矿区钻探施工过程中,由于工艺合理,措施得当,通过科学部署,精细施工,每台钻机台月效率达到450m ,纯钻时间利用率达到80%以上,具体施工进度分析如图2所示㊂经现场验收,钻孔各项质量技术指标均满足地质设计要求,达到了本次地质找矿的目的,并赢得了业主方的好评,取得了较好的经济和社会效益㊂642024年2月地质装备图2 施工进度分析F i g .2 C o n s t r u c t i o n p r o g r e s s a n a l ys i s 7 结语通过本次坪宝地区宝山矿区水敏性复杂地层的钻探施工,积累了以下几点经验体会:(1)在项目施工进场前,应通过现场踏勘㊁查阅矿区以往地质资料等方式了解矿区工程地质㊁水文地质㊁环境地质等资料,全面准确地掌握矿区地质概况与岩层属性等基本情况,从而为现场施工方案的编制与实施提供指导性意见㊂对施工中可能遇到的问题,应采取针对性措施,以利于项目的实施㊂(2)针对项目施工过程中遇到的粘附卡钻㊁埋钻等技术难题,通过加强管理㊁优化钻进工艺等措施进行技术攻关,取得了良好的施工效果㊂同时,在地层条件允许的情况下,通过钻孔结构优化设计和选择合理的钻探设备及施工工艺可有效提高钻探施工效率㊁降低施工劳动强度和节约施工成本,也有利于项目的组织管理㊂(3)该孔钻探施工钻井冲洗液采用不分散低固相泥浆,对钻进中破碎㊁分散㊁水敏性地层具有较强的封堵㊁抑制孔壁坍塌掉块作用,能够满足现场施工的要求㊂该泥浆冲洗液携砂能力强㊁流动性好㊁配制简单㊁维护方便,能有效地保证了钻孔取心质量和施工进度㊂(4)应加强组织管理,钻孔事故主要在于预防,预防主要靠人㊁靠责任心,有了责任心就能减少一些由于责任心不强而造成的孔内事故㊂遇到井内情况不明时,不要忙于进尺,要先把钻具提上来,分析情况,做好预防再进尺㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] 王达,何远信.地质钻探手册[M ].长沙:中南大学出版社,2014.W A N G D a ,H E Y u a n x i n .G e o l o g i c a l d r i l l i n g ha n db o o k [M ].C h a n g s h a :C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y Pr e s s ,2014.[2] 乌效鸣,胡郁乐,贺冰新,等.钻井液与岩土工程浆液[M ].武汉:中国地质大学出版社,2002.W U X i a o m i n g ,H U Y u l e ,H E B i n g x i n ,e t a l .D r i l l i n gf l u i d s a n dg e o t e ch ni c a l s l u r r i e s [M ].W u h a n :C h i n a U -n i v e r s i t y o f G e o s c 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井下绳索取芯的钻进工艺优化与实践

THANK YOU
钻进。
该工艺适用于各种地层条件，尤其在软土层、砂层等复杂地层中表现出较高的钻进效率和较低的
成本。
绳索取芯钻进工艺能够显著提高钻进效率，减少钻孔事故，降低
钻进成本，提高岩芯采取率。
绳索取芯钻头的工作原理
绳索取芯钻头采用硬质合金刀片切削岩石，通过旋转切削实现钻进。
钻头内装有岩芯收集装置，将切削下的岩芯收集到钻头内部的收集筒中。
通过添加处理剂，调整钻进液的密度、粘度、切力和失水量等性能参数，以满足钻进工艺的要求。
04
井下绳索取芯钻进工艺实践
现场试验准备与实施
01
02
03
试验场地选择
选择具有代表性的井下环境，确保试验条件与实际应用场景相符。
试验设备准备
准备绳索取芯钻具、钻头、钻杆等设备，确保设备性能良好且符合标准。
试验过程实施
按照预设的钻进工艺参数进行试验，记录相关数据和过程。
试验结果分析
数据整理
01
对试验过程中收集的数据进行整理，包括钻进效率、钻头磨损
、岩芯获取质量等方面的数据。
结果对比
02
将试验结果与常规钻进工艺进行对比，分析绳索取芯钻进工艺
的优势和不足。
工艺优化建议
03
根据试验结果分析，提出针对绳索取芯钻进工艺的优化建议，
研究不足与展望
局限性分析
虽然取得了一定的成果，但研究仍存在一定的局限性，如实验条件与实际矿区环境存在差异、优化措施的普适性有待进一步验证等。
未来研究方向
未来研究可针对绳索取芯钻进工艺的智能化、自动化和高效化进行深入探讨，以提高钻进的精准度和安全性。同时，加强与其他先进钻进工艺的集成与融合，以适应复杂多变的井下环境。

绳索取芯工艺总结

第二工程处绳索取芯工艺总结一、安装程序1.首先地基平整、坚固，并在塔架基础下部加固水泥地基或用地梁方木或Φ20厚以上四方钢板作为地基，并还得在机器井口前后移动的地方加固地基，保证在施工中不会出现任何理由造成的人为地基安装事故（比如下沉、塔斜、不稳、不水平），这一点对于绳索取芯钻进的安装非常重要，无论深孔或浅孔非常重要，安装到位是保证整个施工中钻孔质量、事故的处理、效益高低、孔斜角度的一个重要体现，也是很重要的一个环节。

2.安装（1）首先机器和底盘必须水平，无论前后左右；（2）必须三点一线（立轴、井口、天轮）；3.开钻开钻首先保证钻速平稳，一般采用中速钻进296转/分，进入完整地层20米左右后，扩孔，下管，扩Φ119或Φ133，分别下入Φ127套管或Φ114套管，从小往大扩，必须带上导向，先下Φ127套管，后下Φ114套管，保证套管、孔壁和钻杆间隔配比合理性，保证施工钻进顺畅。

调整转速、钻压，孔斜也是很重要的一个环节，因为合理配比套管才能转速、钻压最大的合理性，保证提高钻效。

一般可采用Φ127正丝套管，里层Φ114可采用反扣套管。

4.正常钻进程序下入套管后就开始进入正常钻进程序。

（1）钻具的组合、钻速、钻压、钻头的选择1）首先取芯内外观间隔配比合理化，一般开孔基岩完整后应调整在3-7mm，能保证岩芯、卡芯、水通的合理化。

2）钻速，采用高转速（比如TK-4钻机转速一般在577转/分），也就是高转速的运行，能保证进尺速度和钻具的垂直度和稳定性、岩石的取芯完整性、效率。

3）钻压，一般是根据地层的情况，选择钻压，开始一般在500kg 左右，随孔增加而适当调整，跟转速、地层有密切的联系，所以要随时调整。

4）钻头的选择，岩石完整在中硬岩石的选择，表镶金刚石锯齿钻头比较合理，因为锯齿可以加快钻取岩石，提高效率，还能适应一般性地层，每150-200米可更换一个。

四、泵压、泵量的选择1.泵量开孔500前一般选择1档或2档。

绳索取芯钻进技术应用及工艺分析

绳索取芯钻进技术应用及工艺分析摘要：在岩土钻探工程中，为了保障施工效率和质量，避免施工安全问题的出现，采用科学有效的钻探技术是十分必要的。

绳索取芯技术是一种十分常见的钻探技术，该技术可以不提出钻头、钻具也能获取岩心的钻探技术，其不仅能够节省人工成本的投入，还能够提升钻探工作的效率和质量，受到了我国钻探技术人员的青睐。

本文主要就绳索取芯技术在岩土钻探施工中的应用进行了相应的分析和说明。

关键词：绳索取芯；岩土钻探；技术应用绳索取芯技术不需要大量的人力资源亦可完成，其效率、质量、安全性相对较高，且对设备的消耗较低，所以受到了钻探施工人员的青睐。

随着该技术的广泛应用，其也在不断的改进和创新。

该技术不需要提出钻头、钻具也可以获取岩芯，在钻杆内部填满岩芯，然后从钻杆内将岩芯搬运到地面。

在实际施工的过程中，受到钻探地质、土层环境等因素的影响，钻探效果会产生一定的差异，所以技术人员要根据实际施工环境进行技术的应用和设备的选取，不能盲目施工。

如果选用绳索取心技术，首先要做好钻杆的检测工作，避免钻杆断裂、脱扣等问题，这些问题不仅影响钻探工作的开展，还会造成钻孔、器材的损失，进而影响工程效率和经济效益。

为此，如果钻探环境复杂，一定要结合实际情况进行施工，确保绳索取芯技术的有效性。

1、绳索取芯技术的应用范围由于该技术的普遍应用，我国对该技术已经有了一定的研究，但与发达国家仍有差距。

随着技术的进步，绳索取芯技术的应用范围也在不断的扩大。

目前其主要应用于岩土地质勘察、水利工程等方面。

在钻探工程中使用该技术要从多方面进行考虑，其中包括地层条件、钻头质量、辅助设备、钻孔深度等等，也要考虑工程的资金和资源成本，不仅确保钻探工作的技术性，还要保障其经济性。

目前，在我国该技术的使用效率已经达到了每月每台设备钻进600m-1000m，平均1小时钻进7-10m，且钻杆使用寿命较长，普遍在2万米左右。

从实际应用情况来看，该技术可以应用在各种环境之中，即使是6-9级的硬岩层，应用该技术也能够确保钻探的效率和质量。

论采矿绳索取芯钻进工艺技术

论采矿绳索取芯钻进工艺技术摘要：坑道钻探是指为了地质、工程、安全、采矿等目的而在矿山坑道中进行的一种特殊钻探技术。

该钻进技术，在钻进的同时有探测的内容，并因钻孔口径较小，区别于矿井下使用反井钻机等施工溜煤眼、通风孔等大口径工程孔的施工。

对采矿绳索取心钻进工艺进行简要的分析。

关键词：采矿；绳索；取心；钻进；工艺中图分类号：td43文献标识码： a 文章编号：1前言绳索取芯钻进是一种先进的岩芯钻探工艺。

它采用大直径的钻杆，在钻具里面套装一根取芯管，在钻进过程中，岩芯缓慢地装在取芯管内。

当回次进尺终了，岩芯装满取芯管时，采用带绳索的打捞器，从钻杆中把取芯管提出，提取岩芯后，又从钻杆中把取芯管放到孔底，继续钻进。

绳索取芯与普通钻进取芯相比，具有可控制钻孔偏斜度、提高钻进效率、降低工程成本、提高岩芯采取率、减少孔内事故等优点；尤其在钻穿复杂地层方面，有着其它取芯技术无可比拟的优点，因而被广泛应用。

坑道钻探是指为了地质、工程、安全、采矿等目的而在矿山坑道中进行的一种特殊钻探技术。

该钻进技术,在钻进的同时有探测的内容,并因钻孔口径较小,区别于矿井下使用反井钻机等施工溜煤眼、通风孔等大口径工程孔的施工。

1 绳索取心的特点绳索取心钻进应用于矿井坑道钻探,在我国是最近几年的事,并初步获得了成效,显示了其优越性:减少升降次数,增加纯钻进时间,提高钻进效率。

纯钻进时间可提高45%左右。

由于钻杆与孔壁间隙均匀一致,因此易于排除岩粉,改善了孔内安全条件,有利于钻穿复杂地层。

由于绳索取心器采用单动装置,有利于保持岩(煤)心的原状,从而提高了岩(煤)心采取率。

钻杆与孔径级配合理,容易掌握钻孔垂直度,钻孔偏斜小。

采用绳索取心钻杆稳定组合钻具,可提高钻孔精度,防止钻孔偏斜。

2 绳索取心钻具的结构在坑道内施工倾角为0°~50°的水平孔、次水平孔或者仰角孔时,绳索取心器的内管总成和打捞器都必须用泵压送到位,因此内管总成和打捞器都设置了泵压送机构,该机构具有泵压送时本身液流通道自动关闭,钻进与打捞内管总成时,本身液流通道自动打开的性能。

煤田地质钻探中绳索取心钻进技术与装备的几点探讨

煤田地质钻探中绳索取心钻进技术与装备的几点探讨摘要：近年来，我国对煤田资源的需求不断增加，绳索取心钻进发展非常迅速，在钻探工作中所占的比重越来越高，得到普遍推广。

钻进效率与取心质量逐年提高，已成为当今钻探生产中重要的取心钻进方式。

主要研究绳索取心钻具的技术要求，钻杆、附属设备及其工具等问题。

关键词:煤田地质钻探;绳索取心钻进;技术;装备引言为了充分发挥无固相钻井液在深部绳索取心钻探中的优势，并提高其防塌、处理井内垮塌以及应对多种污染物的能力，在室内开展了基于聚乙烯醇为抑制剂，以XC为流型调节剂的一种无固相防塌钻井液室内研究。

1取心工艺该类地层采用常规绳索取心技术和提钻取心技术进行施工时，泥浆容易将砂砾直接冲刷掉，无法取出岩心样品，而且采用提钻取心技术钻进提取岩心时钻孔立刻出现垮塌，无法成孔，出现反复取垮塌岩心的现象。

跟管钻进能够解决成孔困难的问题，其关键点在于跟管钻头的设计，要求采用耐高温硬质合金，硬质合金厚度与钻具厚度保持一致，确保后续跟管钻进能够顺利进行。

因地层特别容易垮塌，外层套管在遇到一定阻力之后就停止向下跟管，以防钻头磨损严重甚至掉齿，造成提钻换钻头而跨孔的风险。

当无法向下钻进后采取小口径钻具穿过外层套管钻取内部岩心，当小口径钻具超过外层套管0.5~1m后及时跟进外层套管，以防超前钻进太多，提钻取心后钻孔垮塌，下个回次无法取得新鲜的岩心。

无水干钻提钻取心技术能够解决岩心因泥浆冲刷而丢失的难题。

采用短钻具+Ø50mm钻杆，采用小回次、勤起钻、勤换钻头的方式进行干钻施工。

由于钻进过程中没有泥浆对钻头的冷却，不能使用容易烧钻的金刚石钻头，只能选择耐高温的硬质合金钻头。

在钻进过程中对操作者要求较高，如果把控不好，取不出岩心，如果干钻时间过长，钻头出现烧结和掉齿，严重影响钻头使用寿命，因此采取小回次钻进，通过勤起钻的方式来解决钻头冷却问题。

因钻头磨损和掉齿较为严重，外层套管尽量不做强力跟管，采用勤换掏心方式进行跟管钻进。

金刚石绳索取心钻进操作规程

第一章总则第一条金刚石岩心钻探是钻探技术的重大改革，而绳索取心又是金刚石钻进工艺的重要发展，绳索取心钻探是一种不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法，它具有提高钻进效率，延长钻头寿命及极大的减轻工人体力劳动强度等优点，必须认真推广。

第二条《金刚石绳索取心钻进操作规程》是广大钻探职工生产实践中积累的经验总结。

生产技术科应组织工人认真学习，切实贯彻，不得违章作业；项目部，钻探技术人员均应以身作责模范地遵守本规程。

第三条从事金刚石岩心钻探的职工必须以高度的责任心坚持科学打钻，学习大庆人“三老四严”的优良作风，精心操作，精心管理，以充分发挥金刚石钻探及绳索取心钻进的优越性。

第四条本规程仅着重叙述有关绳索取心钻进的相应设备、钻具及操作技术，对于与普通《金刚石岩心钻探操作规程》的相同方面，本规程一般均未编入。

第二章钻进设备、附属工具的选择及其性能要求第五条金刚石绳索取心钻探必须选用转速高和调速范围广的液压或全液压动力头钻机，钻机要配备准确、可靠的孔底压力指示表、转数表、扭矩表。

当采用电机驱动时，应同时安装电压、电流表。

在目前条件下可选用XY－2、XY－3、XY－4、XY－5、XY－6等型号钻机。

第六条要求采用泵压不低于10大气压，最大泵量在90升/分以上的泥浆泵。

要求泵量、泵压稳定、易于调节，并配有抗震泵压表，最好配置流量计。

在目前条件下可选用SNB－90、BW－150、BW250/50等型号泥浆泵。

第七条绳索取心绞车可以与钻机组装成一体，也可以单独驱动，独立安装，但要求操作方便，启动、离合灵活，制动可靠，其提升速度在0.7－2.2米/秒之间，配直径3－5毫米的钢绳600－800米。

绞车必须安装周正，并牢固地固定在机台木上，缠绕钢绳必须均匀平整，使用过程中发现绳有散股，断股和严重折损时，必须及时接修或更换。

第八条选用能力为一至二吨的单轮滑车，并配置轴承，要求转动灵活，安装时应当尽量对准孔口，牢固的固定在井架上，并且系安全绳。

小口径绳索取心钻探施工工艺概述

意控制转速与钻压。
２３钻进参数．
根据施工地层的实际情况，综合考虑设计标准、孔深状况
等，理确定开孔口径、合孔径级配等参数。分析如下：（）１钻压：一般情况下，采用小口径绳索取心钻探方式，底
３钻进量进行优化调节，对以此提高钻探效率与作业质量。
２４注意事项．
根据大量工程实践经验与教训，加上考虑施工作业中常再发生的各种问题，小口径绳索取心钻探施工过程中，主要在应从以下几方面加强注意：（）果岩心管已经被岩心充满，者在岩心发生堵塞的１如或状态下，泵压突然呈上升趋势，时应该快速将岩心打捞出来；此
固相或者无固相的冲洗液，以此改善钻进过程中可能出现的漏
２钻进工艺
２１钻孔设计．
可根据地层情况、Ｌ及设计要求，定适宜的开孔口径孑深确和孔径级配。覆盖层采用硬质合金钻头钻进，整基岩采用金完刚石钻头钻进。
洗液溢出现象，打捞成功；则需要重新投入打捞器；果反则否如复操作仍然失败，则应分析出现问题的原因，或者进行提钻处
理：
１应用范围
小孔径绳索取心钻探施工技术，要在钻进过程中，果主如

煤层气参数井绳索取芯工艺技术

三、绳索取芯技术要求

取芯前检查指重表、钻井泵以及其他相关钻井设备和动力设备，确保钻进时设备运转良好，避免取芯钻进中检修设备

按设计要求处理好钻井液性能，保证钻井液性能良好和稳定确保井眼畅通，起下钻遇阻遇卡井段必须处理正常所有钻杆使用Φ82mm通径规通径保证井底干净无落物，确保钻具在井内起下畅通调整好钻具长度，保证足够的方余
煤层气参数井绳索取芯工艺技术
一、绳索取芯工具介绍
煤层气绳索取芯需要准备如下工具：（1）大水眼钻杆（钻杆通径不小于82mm）（2）取芯钻头
（3）取芯外筒
（4）取芯内筒
（5）内筒打捞器
（6）绞车
一、绳索取芯工具介绍
取芯钻头
内筒扶正机构取芯钻头内部
一、绳索取芯工具介绍
取芯外筒总成
定位、悬挂部分

取芯内筒总成
调整内筒长度
原理：通过调整内筒长度，可控制内筒底部与取芯钻头的间隙。
一、绳索取芯工具介绍

取芯内筒总成
单向阀
单向阀短节的作用：岩芯进入岩芯筒时，岩芯筒内的泥浆可通过单向阀及上部的水眼排出，避免堵塞岩芯。
水眼
一、绳索取芯工具介绍

取芯内筒总成
岩芯爪的作用是上提钻具时抱紧
岩芯，防止岩芯脱落。
岩芯筒部分
外筒内有一个悬挂座和一圈凹槽，用于悬挂和定位内筒，外筒外部外径较大的部分为扶正机构。
一、绳索取芯工具介绍

取芯内筒总成
打捞部分
定位部分
坐挂调整部分长度机构
单向阀短节
岩芯筒
岩芯爪
一、绳索取芯工具介绍

取芯内筒总成
和尚头

SYZX75绳索取心液动锤钻深超过4000m

关。参考文献：
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无分子问氢键形成的物质粘温系数小。如低分子量
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温度／ ℃

绳索取心钻探工艺

绳索取心钻探工艺一、适用条件绳索取心钻进方法可应用于固体矿产钻探、工程地质钻探、地热钻探、水域钻探、冰层钻探、砂矿钻探、科学深孔钻探、坑道钻探等多种要求全孔取心的钻进工程中。

具体的钻探工程是否采取绳索取心,必须考虑地质要求、岩石地层、钻孔结构(口径级数、终孔直径)、钻孔深度、钻头使用寿命等因素。

(1)地质要求:一般岩(矿)心取心质量要求较高,或需要快速取样(冻土样、含气岩矿样)的钻探工程应采用绳索取心钻进。

(2)岩石地层:绳索取心钻进适用各种地层,在可钻性级别6~9级的中硬岩层中效果最好。

在现有技术条件下,一般不宜钻进可钻性级别10-12级的岩石,尤其是组织致密、颗粒细小、无研磨性的极坚硬岩石,如石英闪长岩、石英砂砾岩、磁铁石英岩等,或研磨性很强的硬、脆、碎岩石。

钻进遇上述岩石时,钻头极易磨损,或出现“打滑”现象,钻进效率很低。

(3)钻孔结构:钻孔口径级数较多,终孔直径较大时,是否选择绳索取心钻进工艺,应结合一次性投资能力等因素全面慎重考虑。

(4)钻孔深度:绳索取心适合中深孔钻进,钻孔越深经济技术效果越好。

但绳索取心钻进的最大深度受钻杆强度、环空冲洗液循环阻力等因素的制约,应进行校核。

(5)钻头使用寿命:由地层、孔径和使用等因素导致绳索取心钻头寿命短,钻进过程中经常提大钻更换钻头情况,可能导致绳索取心钻进优势无法体现。

二、钻进技术规程参数根据岩层特性、钻头类型、钴孔深度、钻孔倾角、钻孔直径、冲洗液类型和所用钻具性能等因素选择,并优化钻进工艺参数,主要为钻压、转速和冲洗液量。

1.钻压绳索取心钻进环状刻取面积比常规取心钻进要大,因此钻进时所用钻压亦相应增大。

绳索取心钻进一般适用于中使至硬岩层(可钻性级别6~11级),使用常规表镶和孕镶金刚石钴头的钻压范围见表7-3。

钻进节理发育岩石和产状陡立、松散破碎、软硬互层、强研磨性等地层及钻孔弯曲、超径的情况下,应适当减压;经初磨的新钻头,采用正常钻压可获得高钻速。

绳索取心钻井液工艺

绳索取心钻井液工艺
绳索取心钻杆内壁结垢机理及防治
一,绳索钻杆内壁结垢效应
钻井液中固相颗粒在钻杆高速旋转所形成的离心力作用下,有可能沉积于钻杆壁上,形成"泥垢" 壁上,形成"泥垢",使钻杆实际内径缩小.这一现象称钻杆内壁结垢效应.
1 ,结垢现象
■钻井液中固相物质,包括粘土颗粒,岩粉,
现场观察表明,延伸式垢层的起点位置总是在主动钻杆(或孔口)之下一定深度,从几米至十几米不等.这是因为在钻杆的高速旋转下,管内轴向流动的浆液也将被驱动而旋转,并逐渐由轴向流动转变为螺旋形流动.只有在旋转流场达到足够大的离心力之后,固相颗粒才能被推向管壁, 并压实到颗粒不能沿管壁下滑的程度.这一转变过程需要一定时间(或流动距离),称之为结垢滞后. 结垢滞后现象决定了延伸式结垢必定有一个上起点或起垢点.
局部结垢,后者又分涡区积垢和接头渗滤积垢.
1.1 延伸式泥垢延伸式结垢指钻进过程中,浆液不断循环,固相颗粒也不断补充,随时间增长而逐渐向下延伸的结垢(图1 逐渐向下延伸的结垢(图1).这是一种最主要的结垢形式,也是影响打捞岩心的主要因素.其主要特征和参数如下:
1.1.1起垢点位置 1.1.1起垢点位置Z1 起垢点位置Z
钻井液在钻杆中流速一般为0.1--0.5m/s,呈层流甚至塞流流动,Re<Re.c,为结垢缩径提供了充分条件.随着管壁结垢增厚,内径变小,若泵量不变,则流速将不断增加,使雷诺数逐步上升, 当Re≥Re.c时,通道变到最小,于是液流变为紊流,其径向动量将冲蚀管壁垢层,使流动通道扩大,雷诺数下降,再度出现Re≤Re.c,又恢复到层流状态.如此反复,并维持在一个相对稳定的范围.此时的通道就是内壁结垢的临界流动通径.

绳索取心钻井液工艺41页PPT

拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。 ——左
绳索取心钻井液工艺
6、纪律是自由的第一条件。——黑格尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 ——马卡连柯
8、பைடு நூலகம்们现在必须完全保持党的纪律，否则一切都会陷入污泥中。 ——马克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天真而不幼稚，勇敢而鲁莽，倔强而有原则，热情而不冲动，乐观而不盲目。 ——马克思
56、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。 ——库法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一次也不善于度过。— —吕凯特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自己的无知。 ——笛卡儿

金刚石绳索取心钻探技术--2013培训教材.

金刚石绳索取心钻探技术绳索取心钻进是指在钻进过程中，当岩心充满岩心管后，不需提钻取岩心，而是以钻杆为通道，借助于绳索和专用打捞工具，把钻进过程中贮存于内岩心管中的岩心提升到孔外的取心钻进方法。

由于这种方法不需要将钻杆提升到孔外，所以极大地减少了起下钻具的时间。

据统计，在金刚石岩心钻进过程中，升降钻具工序约占全部生产时间的30％～40％，而且机械化程度低，劳动强度大。

为了增加纯钻进时间，提高钻进效率，采用绳索取心钻进是最有效的途径之一。

施工人员需要具备金刚石钻探工艺、工艺、机械制图等基本知识。

第一部分金刚石钻进第1章绳索取心钻进基本技术要求一、绳索取心钻进的特点：1、钻进效率高：绳索取心钻头的壁厚比普通取心钻头厚，但由于减少了辅助作业时间，总的钻进效率仍比普通钻头高，且随孔深的增大而增大。

2、地质效果好：绳索取心钻进岩心采取率高，完整度和纯洁性好。

3、钻头寿命长：由于减少了提钻次数，因此钻头在升降过程中的拧卸、碰撞的机会及扫孔时的磨损减少。

同时，钻杆与孔壁间隙小，钻头在孔内工作平稳，也可以提高钻头寿命。

4、有利于复杂地层钻进、孔内安全和便于测斜工作。

由于减少了提钻次数，因而缩短了孔壁的裸露时间，也减少了升降钻具时对孔壁的破坏。

5、减轻劳动强度6、降低钻探成本，使用绳索取心钻进成本降低30％一40％。

二、绳索取心钻进的应用范围绳索取心钻进方法已广泛应用于地质勘探、水文地质和工程勘察等多种钻进工程中。

然而，在一个具体的工程中是否采取绳索取心，还必须考虑地层条件、钻孔深度、钻头寿命以及绳索取心钻具配套设备较多，一次性投资较大等因素，以便综合权衡其使用的合理性。

1、地质条件绳索取心钻进可用于钻进各种地层，在6～9级中硬岩层中效果最好。

2、钻孔深度绳索取心一般可在浅孔(100～300m)和深孔中采用。

通常，钻孔越深其经济技术效果越好。

然而，绳索取心钻进的最大深度受钻杆强度的制约，应进行校核。

3、钻头寿命采用绳索取心钻进，如果钻头寿命短，钻进过程中经常提钻更换钻头，那么便失去了采用绳索取心钻进的意义。