第五章钻进工艺LU
第5章钻进工艺技术(钻进参数优化、井斜及控制)
四、水力因素
保持井底清洁要经过三个过程: 保持井底清洁要经过三个过程: 对钻速 影响最大 首先是使破碎的岩屑离开岩石母体; 首先是使破碎的岩屑离开岩石母体; 然后是岩屑在井底被移动; 然后是岩屑在井底被移动; 最后由上返的钻井液将其从环空举升到地面。 最后由上返的钻井液将其从环空举升到地面。 压持效应: 压持效应:由于井内钻井液柱所形成的静液压力大于地 层压力,使得岩屑被压持在井底不易脱离的现象。 层压力,使得岩屑被压持在井底不易脱离的现象。 克服压持效应依靠射流的冲击压力和漫流的横向推力。 克服压持效应依靠射流的冲击压力和漫流的横向推力。 射流的冲击压力
转速与钻速的关系曲线
软地层,井底清洁; 1-软地层,井底清洁; 软地层,井底不净; 2-软地层,井底不净; 硬地层,净化不充分。 3-硬地层,净化不充分。
四、水力因素
在钻进过程中,从钻头喷嘴中喷射出的钻井液 射流) 钻井液( 在钻进过程中,从钻头喷嘴中喷射出的钻井液(射流),对 钻进过程发挥着三种作用 三种作用: 钻进过程发挥着三种作用:
(2)钻井液粘度对钻速的影响
钻井液粘度↗ 循环系统的压耗↗ 钻头喷嘴的压降↘ 射流对井底的冲击力↘ 钻速↘
泵压传递(水功率传递)的基本关系式为: 泵压传递(水功率传递)的基本关系式为:
ps = ∆p g+∆p pi+∆p pa+∆pb
泵压 地面管汇压耗 钻柱内压耗 循环系统压耗 环空压耗 钻头压耗
三、钻头轴承磨损速度方程
dB 1 VB = = nW y dt b
结合约束条件 用最优化方法求解
一、钻速方程
n Vm = (W − M ) 1 + C2 h
λ
杨格(Young F. 杨格(Young F.S)
钻进工艺方法
制造硬质合金钻头的材料
钻头体钢管
钻头体是用 D35 或 D45 号钢的无缝钢管制成。前苏联是用 9O CT1050 -74 的30 ,35或45 号钢或9OCT-380-71CT.4号钢制造 硬合金钻头体。这种钢可保证钻头体有足够的强度和焊接时对焊料 有良好的浸润性。肋骨钻头的肋骨用与钻头体相同的钢制作。切削 具的垫片和安装薄片用9OCT1050-7410,20和35号或9O CT380-71 号钢制作,以保持硬合金片的稳定性和刚性。固定的支撑片用强度 较高的钢9OCT -7445 号钢制造。 硬质合金 地质勘探钻进中所采用的硬质合金主要是碳化钨(WC—钴(CO) 系硬质合金。它以碳化钨粉末为骨架金属,钴粉末为粘结剂,用粉 末冶金方法制成。这类硬质合金称为YG 类硬质合金。
机 28 械 转 24 速 20 cm/h 16
12 8 4 0
n=381r/min
n=284r/min
n=123r/min
20
30 40 50 60 70 80 90 100
单位压力,kg/cm
不同转速对最优压力的影响
§3-4 硬质合金钻进
利用镶焊在钻头体上的硬质合金切削具,作为破 碎岩石的工具,这种钻进方法通称为硬质合金钻进。 显然,它是以破碎岩石的切削研磨材料而命名的。这 类命名方式还有:金刚石钻进、钢粒钻进等。 硬质合金是一种坚硬材料,前面已经讨论过。但 在实际使用中,硬质合金钻进只适用于钻进中等硬度 以下的地层,即可钻性1 ~7 级和部分8 级地层。若 在更为坚硬的岩层中钻进,则切削效果很差,切削具 磨损很快或易折断而迅速失去钻进能力。当前,软的 和中硬以下的地层,尤其是土层的钻孔工作,主要靠 硬质合金钻进。
钻孔的直径
取决于钻进目的、钻孔结构和钻进方法
钻井工艺流程
钻井工艺流程钻井是一项基础性的工程技术,用于地下资源勘探和开采。
钻井工艺流程是指在钻井过程中所采用的一系列工艺步骤和操作方法。
下面将对钻井工艺流程进行详细的介绍。
首先,钻井工艺流程的第一步是确定钻井的目的和区域。
根据勘探或开采的需要,确定钻井的深度和位置,并制定相应的钻井方案。
第二步是选择钻井设备。
根据井深、井径和岩性等因素,选择合适的钻井设备,包括钻井机、钻头、钻杆等。
第三步是钻进。
首先,使用钻机将钻头送入井口,并用适当的方法固定在井口上。
然后,通过旋转钻杆和钻头的方式,将钻头逐渐沿井壁钻入地下。
在钻进过程中,钻头会遇到各种不同的地层。
当遇到较硬的地层时,可以采用旋转钻井和循环泥浆冲洗的方法来钻进。
当遇到较软的地层时,可以采用冲击钻井和快速冲洗的方法。
第四步是钻井液循环。
钻井液是一种重要的钻屑运输工具,同时也具有冷却钻头、控制井壁稳定等功能。
在钻进过程中,钻井液通过钻杆进入井底,然后经过井壁出口排出井口。
第五步是井壁防护。
在钻进过程中,为了保持井壁的稳定,防止井壁塌陷和井涌等事故的发生,需要采取相应的措施。
常见的井壁防护方法包括套管支撑和注浆。
第六步是测井。
在钻井过程中,需进行一系列的测井操作。
测井可以提供有关地层的物理和化学特性的信息,如井深、井径、岩性、含油含气层的位置和性质等。
第七步是固井。
固井是指将水泥浆注入井外的井壁中,以加固井壁,防止井壁塌陷和井涌的现象发生。
同时,固井还可以防止地下水和油气的相互干扰。
最后,进行油气测试。
在钻井完成后,需要进行油气测试,以了解地下油气的产能、含量和利用效益等。
油气测试可以通过人工提钻液和使用钻井液测试机等方法进行。
总结来说,钻井工艺流程包括确定钻井目的和区域、选择钻井设备、钻进、钻井液循环、井壁防护、测井、固井以及油气测试等步骤。
钻井工艺流程的具体操作方法和工艺参数会根据不同的地质条件和钻井目的进行调整和优化,以实现高效、安全的钻井作业。
钻进工艺LUPPT演示文稿
1、钻进效果指标及钻进规程参数 2、硬质合金钻进工艺 3、金刚石钻进工艺 4、钢粒钻进工艺 5、牙轮钻进工艺 6、全面钻头钻进工艺
第一节 钻进效果指标与钻进规程参数 工程钻探与取样技术
一、钻进效果指标
(一)钻进效果指标的含义 1、钻进效果指标的定义 是衡量钻进速度、钻进成本、钻进质量的经济技术指标。
卡取岩心、更换钻头及钻具等时间。孔深增加,提下钻时间增加,回
次钻速减小。熟练操作、优化钻进、钻具升降机械化、自动化可提高
回次钻速。
26.10.2. 技术钻速
技术钻速表示一台钻机一个月期间内用于完成基本工序∑t 、
辅助作业∑t1 和其他补充作业∑T1的总时间与同期的钻进进尺HT
钻进速度、钻进成本、钻进质量之间有着密切的联系。 2、钻进效果指标内容 包括:钻速、单位成本、岩矿心采取率和钻孔弯曲等。
它们受多因素的影响,有不可控因素和可控因素。不可控因 素是指客观存在的因素,如所钻地层、岩性及其埋深等;可 控因素是指通过一定的设备和技术手段可进行人工调节的因 素,如钻头类型、冲洗液性能、钻压、转速和泵量等。
产性作业的时间,h。 劳动组织、动力供给、物资供应、技术状况越好,特别是无事
故,经济钻速就会越高。
26.10.2020
第一节 钻进效果指标与钻进规程参数 工程钻探与取样技术
5、循环钻速 循环钻速指的是从开孔到终孔整个生产大循环的平均钻速
vCtt1 H T1 CT2T3
(m/h)
式中:∑T3——用于安装和拆卸钻塔、起拔套管、封孔等开孔准
与之比。其计算公式如下:
vT
HT
tt1 T1
(m/h)
∑T1是指一个月期间内消耗在固孔、测量孔斜、地球物理
钻孔钻进工艺研究
钻孔钻进工艺技术研究一、巨厚层松散层的钻进工艺〔一〕研究现状:在巨厚松散层中进展取芯钻探是煤田钻探生产的一大难题,往往要消耗大量的人力和物力,钻探技术经济指标也因此而受到严重影响。
通常的钻进工艺包括采用泥浆护壁的裸眼钻进和采用套管护孔钻进。
采用泥浆护壁的裸眼钻进方法虽然工艺简单,但假设泥浆的性能和类型不适宜,那么易引起钻孔缩径或塌孔等现象,导致夹钻、埋钻等孔内事故的发生;或者造成岔孔,导致找不到老孔的情况发生,严重时可造成整个钻孔报废。
而当松散层下部或基岩中发生严重漏失、提钻后没有及时灌孔时,孔内静水位的突然降低,造成孔壁静水压力减少,导致孔壁坍塌,埋钻事故的发生。
〔二〕双层套管隔离巨厚松散层钻进方法在巨厚松散层中钻进时采用套管护孔一方面可以确保孔内平安钻进,防止坍塌等复杂情况,实现快速钻进;另一方面,由于套管消除了冲洗液壁的冲刷作用、升降钻具时的压力冲动、以及钻具壁的敲打等几方面的不利因素,扩大了钻进规程的选择范围,为高效钻进下部基岩创造有利条件。
1、设计及施工中影响套管平安的因素套管在复杂地层中作用是隔离不稳定层,对其起保护作用。
由于这时套管充当着新的孔壁,对钻具起导向作用,因此,套管既要承受钻具旋转时的碰撞敲击等破坏作用,又要遭受孔壁膨胀缩径和坍塌而导致起拔困难的危险。
为保证套管的平安,必须尽最大努力消除可能的隐患。
设计及施工中影响套管平安的因素有钻孔构造设计、钻进规程、冲洗液性能、冲洗液的漏失和水侵;还有因钻孔弯曲或超径等原因造成套管不能在孔内保持正直,均可导致套管内壁严重磨蚀,甚至导致钻进过程下部套管断裂脱落等事故。
2、套管隔离液基于上述分析,作者等人根据活度平衡原理研制出了一种特别的油包水乳状液体,将其放置在套管与孔壁问的环孔内。
该液体既能防止套管腐蚀,平衡地层的压力,又能降低套管与孔壁之间的摩擦,并保持套管安放期间孔壁的稳定。
套管隔离液的具体性能如下:具有润滑性,以减少套管与孔内问的摩擦力;能抑制松散冲积层的膨胀、坍塌等不稳定现象,保持孔壁的稳定;其静液柱压力能与地层构造压力相平衡,防止坍塌的发生;防止套管腐蚀,套管的腐蚀源除来自地层的酸气及各种类型矿化地层水外,冲洗液处理剂在细菌作用下也会产生有害物质。
钻进技术
3) 合理加压,均匀送钻,正确处理好地层交界面。 具体处理时应根据具体的地层条件选择适当钻压。 在岩性由软变硬时采取减压扶正打窝窝的方法,修 平井底后加足钻压钻迚;岩性由硬变软时,钻迚中 采用平稳减压的方法;在钻到地层交界面时,减压 并加强划眼,及时修整交界面附近的井眼,防止出 现狗腿。
4) 开眼要直,注意测斜。由于满眼钻具本身不 具有减斜作用,它刚度大并且填满井眼,如果 井已经钻斜,仍继续使用满眼钻具,就会使井 眼一直斜下去。所以开钻钻井口和上部井段一 定要钻直,同时要按规定测斜,检查所钻井段 的质量是否合乎规定。当井斜超过标准时,必 须及时改变钻具组合。
4.偏重钻铤使用特点: 偏重钻铤是在普通的钻铤一侧(一条母线上) 钻出一排坑,使这一侧质量减小,从而另一侧形 成偏重,这样可利用该钻铤旋转时的离心作用迚 行防斜和纠斜。 在易斜地区钻井,无论在开钻时或在钻开易斜 井段前使用偏重钻铤,都能取得良好的防斜效果。 它既能防斜,也可用于纠斜,并能在较高钻压下 工作,取得较好的效果。
2)地层各向异性对井斜的影响 由于岩层的成层状况、层理、节理、纹理以及岩石的成 分、结构、胶结物、颗粒大小等因素造成岩层在不同方向上 的强度不同,一般来说垂直地层层面的强度较小,钻进时钻 头将沿着这个破碎阻力最小的方向倾斜。
3)岩性交错变化对井斜的影响
(1)钻头从软地层进入硬地层时 钻头在上倾侧先接触到硬岩石,在下倾侧仍 为软岩石。这样在钻压作用下,由于上倾侧岩石 的硬度大,可钻性差,钻头吃入地层少,钻速慢, 而在下倾侧,可钻性好,吃入地层多,钻速快, 因此,井眼向上倾侧偏斜。 此外,钻头两侧受力不均匀,上倾侧井底反 力的合力比下倾侧大。将产生弯矩扭转钻钻头, 使其向上倾方向倾斜。
软 A
B 硬
(2)钻头由硬地层进入软地层时
钻进技术工艺技术
钻进技术工艺技术钻进技术工艺技术700字钻进技术工艺技术是一项重要的工程技术,它涉及到了石油、地质、机械和材料等多个领域。
钻井是石油勘探与开采的关键步骤之一,其质量和效率的高低直接影响到油井的开发效果。
钻进技术工艺技术是钻井过程中操作技术与设备的综合应用。
它包括了钻井方法、钻井液系统、井下测量与综录、井下操作技术等方面。
在实际钻井操作中,需要根据地质情况和钻井目标,选取适当的钻井方法,并配合使用合适的钻杆、钻头、钻井液和固井材料等。
钻井方法是钻探井壁的一项关键技术。
常见的钻井方法包括旋转钻进、方钻钻进和振动钻进。
旋转钻进是通过钻杆和钻头对地层进行切削,同时伴随泥浆的循环冲洗和剪切力的作用,使井壁保持稳定。
方钻钻进则是利用方钻头的旋转和冲击力来进行钻探,使钻孔壁面粉碎,以达到开孔的目的。
而振动钻进是通过高频振动的作用将钻头下放,顺应地层裂隙,钻削地层。
钻井液系统是保证钻井作业正常进行的关键环节。
钻井液不仅要具有冲洗井壁、冷却钻头和悬浮钻屑的功能,还要满足地层保护、泥浆密度控制、井壁稳定和润滑等需求。
钻井液根据其组成和性能分为各种类型,如水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液等。
其选择应根据地质条件和钻井目标来确定。
井下测量与综录技术是钻进技术工艺技术的重要组成部分。
通过井下测井等技术手段,可以实时监测井下工况,获得井内地层信息和井身参数信息。
而综录工作则是对钻井参数和测量数据进行记录和整理,以提供钻井工程的管理和技术分析依据。
井下操作技术是钻进技术工艺技术的实施手段。
它涉及到钻井施工的多个环节,如钻头下入、钻杆连接、套管下入和固井等。
井下操作技术要求操作人员具备一定的专业知识和丰富的施工经验,能够熟练运用各类工具和设备,处理各类突发情况。
钻进技术工艺技术的发展和应用,极大地推动了石油工业的进步和发展,提高了钻井质量和效率。
随着油田勘探难度的增加和油井开发要求的提高,钻进技术工艺技术也在不断创新和改进。
钻进工艺技术
钻进工艺技术钻进工艺技术,即利用钻机进行钻孔加工的一种技术。
随着现代工业的发展,钻孔加工在制造业中扮演着非常重要的角色。
钻进工艺技术通过钻机的高速旋转和下压力来实现钻孔加工,既提高了工作效率,又保证了加工质量。
钻进工艺技术的主要设备是钻机。
钻机是一种专门用来进行钻孔的工具,它主要由电机、钻头、夹持装置等部分组成。
钻机的电机通过传动装置将驱动力传递给钻头,使钻头能够以高速旋转。
同时,钻机还通过夹持装置将工件固定在适当的位置,使钻头能够准确地进行钻孔加工。
钻进工艺技术的操作步骤如下:首先,将工件放置在钻机的工作台上,并通过夹持装置将其固定住。
然后,调整钻机的参数,包括钻头的转速、下压力等。
接着,启动钻机,使钻头开始旋转并向下施加压力。
在钻孔加工过程中,可以根据需要调整钻头的位置和加工速度。
最后,完成钻孔加工后,停止钻机的工作,取出工件进行后续加工或使用。
钻进工艺技术具有以下优点:首先,钻机的高速旋转和下压力使得钻孔加工更加容易和快速。
相比传统的手工钻孔,钻进工艺技术可以大大提高工作效率。
其次,钻机的使用可以提高钻孔的精度和质量。
钻机通过设定合适的参数和调整钻头位置,能够保证钻孔的直径和深度的准确度,避免因人为错误导致的加工不良现象。
此外,钻进工艺技术还可以适用于各种不同的材料,包括金属、木材、塑料等,具有较强的适应性。
然而,钻进工艺技术也存在一些不足之处。
首先,钻机设备需要占用一定的空间,不适用于一些工作空间较小的场合。
其次,钻进工艺技术对操作人员的要求较高,需要具备一定的技术和经验。
操作不当可能会导致钻孔加工不准确,甚至对人身安全造成威胁。
总的来说,钻进工艺技术是一种在现代制造业中广泛应用的加工技术。
通过钻机的高速旋转和下压力,钻进工艺技术能够有效地进行钻孔加工,提高工作效率和加工质量。
然而,钻进工艺技术的使用需要注意安全操作,并适用于相应的工作环境。
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工作原理图
(二)钢丝绳冲击钻的特点和应用范围
1.钢丝绳冲击钻的特点
(1)冲击钻进是以冲击动载荷破碎岩石的,由于岩石在动载 作用下容易发生应力集中,使得破碎效果比静载作用好得多, 因此,用冲击方法破碎岩石,特别是大卵砾石、漂石、裂隙硬 岩等岩层,具有效率高、消耗功率低、成本低等优点。
(2)设备简单,移动方便,维修方便。
掏砂桶为一圆桶,上 有提梁连接钢丝绳,下有 活门抽取岩粉。
四、钢丝绳冲击钻进规程
冲击钻进规程是指在冲击钻进时,为了达到好的钻 进效果,依据一定的理论基础和实践经验,对钻具及钻进 工艺参数进行控制,这些人为可以控制的参数称之为冲击 钻进规程。
v4(1.0D 2 Q 2ajS ) n1.3Q D2a jSn
n 0.1181
j S
α1——下降角(冲击梁从下死点转到上死点曲柄回
转的角度);
j——钻具在井内岩粉浆中下降的加速度,m/s2;
S——冲击高度,m。
适用于目前冲击钻机的冲击高度与冲击次数的配合关系,
可参考表1-1。
表1-1冲击高度与冲击次数关系表
钻具冲击高度,m
合理的冲击次数,次/min
1.1
50
0.95
54
0.78
58
0.48
60
4.岩粉浆密度
冲击钻进时,井内岩粉浆的密度过大,将影响钻具下降的 加速度,从而影响冲击破碎岩石的效果;
从另一方面看,井内有一定密度的岩粉浆,却有利于悬浮 岩粉、岩屑。否则岩粉、岩屑就会滞留而沉积在井底,形成一 层岩粉垫,使钻头不能直接冲击新鲜岩面,破碎岩石的效果不 好。对于某种岩石,有最佳的岩粉浆密度,一般是岩石的比重 越大,岩粉浆的最佳密度相应越高。
水文地质和水井钻的钻孔(井)方法:
钻进工艺名词解释 drilling techniques
钻进工艺 drilling techniquesl 钻进 drilling使用一定的破岩工具,不断地破碎井底岩,.加深井眼的过程。
同义词:纯钻进2 钻进技术 drilling technique在钻进施工过程中涉及到与钻进速度和井身质量有关的各种技术的总称。
3 钻进参数 drilling parameter是指钻进过程中可控制的参数,主要包括钻压、转速、钻井液性能流量及其他水力参数。
3.l 钻压 weight on bit钻进时施加于钻头上的沿井眼前进方向上的力。
3.l.1 单位钻头直径钻压 weight on bit per unit length bit diameter钻进时施加于钻头上的力除以钻头直径所得的商。
通常以千牛每厘米为单位。
3.1.2 比钻压 specific weight on bit钻进时施加于钻头与井底单位接触面积上的力。
通常以千牛每平方厘米为单位。
3.1.3 悬重和钻重 free hanging weight and hook load while drilling在充满钻井液的井内,钻柱在悬吊状态下指重表所指轴向载荷称为悬重(即钻柱重力减去浮力);钻柱在钻进状态下指重表所指的轴向载荷称为钻重。
悬重与钻重的差值即钻压。
3.1.4 大钩载荷 hook load大钩所承受的力。
3.2 转速 rotary speed指钻头的旋转速度,通常以转每分钟为单位。
3.3 流量 flow rate单位时间内通过泵的排出口的液体量。
通常以升每秒为单位。
4 钻进扭矩(瞬时)torque while drilling钻进时钻柱(方钻杆)在某一瞬时所受的扭矩。
5 钻进最大扭矩 maximum torque while drilling钻进时钻柱(方钻杆)所受的最大扭矩。
6 中性截面 neutral cross-section假定钻井液对钻柱的浮力沿钻柱全长均匀分布的情况下,钻柱上受轴向力为零的截面称为中性截面。
第5章钻进工艺技术(钻进参数优化、井斜及控制)
(1)建立钻头进尺H与钻压、转速、牙齿磨损量等参数的关系
dH 1 Vm CH C p K R (W M )n dt 1 C1h
1 dH CH C p K R (W M )n dt 1 C1h
Af (a1n a2n3 ) dh dt ( Z 2 Z1W )(1 C1h)
二、钻头牙齿磨损速度方程
Af (a1 n a2 n3 ) dh VH dt (Z 2 Z1W )(1 C1h)
Af 地层研磨性系数,由实验确定;
a1和a2 转速影响系数,由钻头类型决定;
Z1和Z2 钻压影响系数,由钻头直径决定; C1 牙齿磨损减慢系数,均可从相应表中查得。
C2—牙齿磨损系数, 与钻头结构和岩石性质有关。 h—牙齿磨损量=s/H, 牙齿磨损掉高度/原齿高 新钻头h=0;牙齿全部磨损时h=1。
h ,Vm
s
H
二、钻压
是直接作用于钻头上的压力,是使钻头破 碎岩石的最基本参数。
oa段:钻压小,钻速很小
ab段:钻压增大,钻速随钻压 增大,呈线性关系增加 bc段:当钻压增大到一定值Wb 时,钻压增大,钻速改进效果 并不明显。
射流对井底的清洁净化作用
(1)漫流的横推作用 射流冲击井底后,钻井液便从冲击中心向四周高流速作横向流动,形 成漫流,从而对井底岩屑产生一个横向推力,使其离开原来的位置。 (2)射流的冲击压力作用 射流冲击井底后形成的冲击压力极不均匀,极不均匀的冲击压力使岩 屑受到一个翻转的力矩,从而离开井底。
克服压持效应依靠射流的冲击压力和漫流的横向推力。 增大射流喷速和流量 (增大钻井液在井底的水力能量) 常用钻头水功率表示井底的水力能量:
《钻进工艺LU》课件
使用钻杆和钻头进行钻孔作业,钻进 到预定深度。
地层取心
在需要的地层位置进行取心操作,收 集地层信息。
LU钻进工艺的优点
LU钻进工艺具有多个优点,使其成为当前行业中备受青睐的技术。
高效的钻进速度
LU钻进工艺能够提供比传统钻进方法更高的 钻进速度。
高精度的钻孔偏差控制
通过先进的控制技术,LU钻进工艺能够实现 精确的钻孔偏差控制。
可用于各种地层类型
LU钻进工艺适用于多种地层类型,扩展了勘 探和开发的范围。
降低了环境污染
相比传统方法,LU钻进工艺能够降低环境污 染的风险。
钻进工艺LU的应用实例
钻进工艺LU在多个领域都得到了成功应用。以下是几个典型的案例。
案例1 :石油勘探
钻进工艺LU被广泛用于石油勘 探领域,提高了勘探效率和资 源开发成本。
钻进工艺LU的流程
LU钻进工艺的工作流程分为多个步骤,本节将逐一介绍。
1
在洞眼中布置立管
2
按照钻进计划,在洞眼中布置合适的
立管,确保钻进的顺利进行。
3
沿井
进,探索地下资源。
5
切换到下一孔钻进
6
完成当前孔的钻进后,进行下一孔的 钻进操作。
准备工作
确保钻进设备和材料的准备工作,包 括清理井眼和布置立管。
操作安全
在使用LU钻进工艺时,操作安全是非常重要的。本节将介绍人员安全要求、设备安全要求以及应急措 施。
人员安全要求
学习并掌握钻进工艺LU的操 作规程,严格遵守相关安全 要求。
设备安全要求
确保钻进设备的正常运行, 定期检查和维护设备的安全 性。
应急措施
在紧急情况下,及时采取措 施保障操作人员的安全。
常规钻进安全技术规程模版
常规钻进安全技术规程模版工程钻进安全技术规程第一章总则第一条为了确保施工过程中人员的安全和财产的安全,保证施工项目的顺利进行,减少事故的发生,制定本安全技术规程。
第二条本技术规程适用于工程钻进施工过程中,包括岩土钻进和地下水钻井的施工作业。
第三条工程钻进施工应按照国家有关技术标准和规程进行,依据本技术规程进行安全管理。
第四条本技术规程的内容包括施工前的准备工作、施工中的安全措施、施工后的清理及安全交底等。
第五条工程钻进施工应根据具体情况制定施工方案和技术措施,并向施工人员进行安全教育和培训。
第二章施工前的准备工作第六条施工前,应组织专业技术人员对施工现场进行勘察和评估,确定施工方案,并设计相应的支护结构。
第七条施工前应根据施工方案确定钻机、钻头等施工设备和工具,并进行检查和试验,确保其正常运行。
第八条施工前,应对施工人员进行安全教育和培训,掌握施工过程中的相关安全规范和操作技能。
第九条施工前应对施工现场进行清理和标识,设置安全警示标志,并制定应急预案和安全措施。
第三章施工中的安全措施第十条施工中应设置合理的作业区域,限制非施工人员进入,并设置防护措施,确保施工现场的安全。
第十一条施工中应监测施工过程中的变形和应力变化,及时采取相应的措施,防止施工工艺和设备出现异常。
第十二条施工中应对设备进行定期巡检和维护,确保其正常运行,同时加强设备操作人员的安全培训。
第十三条施工中应进行钻孔排水,控制地下水位,防止钻孔失稳或地下水涌入导致事故。
第十四条施工中应合理设置工作平台和防护栏杆,确保施工人员安全作业,防止坠落事故的发生。
第四章施工后的清理及安全交底第十五条施工结束后,应对施工现场进行清理,清除施工过程中产生的垃圾和废弃物,并将设备进行归位和保养。
第十六条施工结束后,施工单位应对施工过程中发现的不符合安全规范的情况进行总结分析,并采取相应的措施进行改进。
第十七条施工结束后,施工单位应对施工人员进行安全交底,告知施工过程中的安全注意事项和措施。
钻凿工艺学
钻凿工艺学绪言1.根据钻岩工具所用的材质,将钻进方法分为:硬合金钻进、金刚石钻进、钢粒钻进。
根据施加外力的性质或方式,可把钻进方法分为:冲击钻进、回转钻进、冲击回转钻进。
为了使钻进工作能够不断地进行,也即使钻孔向地层深部不断地延伸到预定的地点,必须进行破碎岩石、清除岩屑、维护孔壁等三项必须的工作环节。
2.钻速:机械钻速、回次钻速、技术钻速、经济钻速、循环钻速第一章岩石性质及破碎机理1.塑性指数:用破碎前消耗的总能量与弹性变形能量之比;2.影响岩石强度的因素:1)岩石的物质成分2)岩石的结构构造3)岩石的容重和孔隙度4)受力条件5)应力状态6)载荷速度7)岩样的线性尺寸8)温度和湿度3.岩石的硬度:岩石的硬度反映岩石抵抗外部更硬物体压入(侵入)其表面的能力。
影响岩石硬度的因素:1)岩石的矿物成分和结构构造(岩石的强度具有明显的各向异性,岩石的孔隙度增加,密度降低,其强度则降低,反之亦然。
因此,一般岩石的强度随埋深的增大而增大。
)2)多向应力状态3)载荷速度4)液体介质5)工具形状和尺寸4.岩石的研磨性:用机械方法破碎岩石的过程中,工具本身也受到岩石的磨损而逐渐变钝,直至损坏。
岩石磨损工具的能力称为岩石的研磨性。
影响岩石研磨性的因素:1)岩石颗粒的硬度越大,其研磨性也越强,富含石英的岩石具有强研磨性2)岩石胶结物的粘结强度越低,岩石的研磨性越强。
3)岩石颗粒形状越尖锐,颗粒尺寸越大,则岩石的研磨性越强。
4)孔隙性岩石表面粗糙,在与工具接触的局部易产生应力集中,从而增强岩石的研磨性。
5)硬度相同时,单矿物岩石的研磨性较低,非均质和多矿物的岩石(如花岗岩)研磨性较强。
6)试验证明,当工具与所钻岩石表面摩擦时,在轴向压力未达到岩石的压入硬度值之前,动摩擦系数是轴向力和滑动速度的增函数,而达到和超过后,动摩擦系数便保持恒定或有所下降。
5.岩石的可钻性:岩石的可钻性是在一定钻进方法下岩石抵抗钻头破碎它的能力。
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第一节 钻进效果指标与钻进规程参数 工程钻探与取样技术
一、钻进效果指标
(二)钻进速度 钻进速度是衡量钻进效果的基本指标,也是考核 钻进工艺和生产管理水平的最重要依据。根据不同的 技术统计需要,有以下几种钻速衡量指标: 1、机械钻速 2、回次钻速 3. 技术钻速 4、经济钻速 5、循环钻速
第五章 回转钻进工艺
1、钻进效果指标及钻进规程参数 2、硬质合金钻进工艺 3、金刚石钻进工艺 4、钢粒钻进工艺 5、牙轮钻进工艺 6、全面钻头钻进工艺
第一节 钻进效果指标与钻进规程参数 工程钻探与取样技术
一、钻进效果指标
(一)钻进效果指标的含义 1、钻进效果指标的定义 是衡量钻进速度、钻进成本、钻进质量的经济技术指标。
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第一节 钻进效果指标与钻进规程参数 工程钻探与取样技术
2、回次钻速
表示从下入钻具,进行钻进,直到钻具提出钻孔的工序中(即所
谓一回次)单位时间的进尺。其计算公式如下:
vR
HR t t1
(m/h)
式中:HR——回次进尺,m; t1——辅助作业时间,h。
t1包括钻进准备、起下钻、冲孔、扫孔、立轴倒杆、接长钻杆、
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第一节 钻进效果指标与钻进规程参数 工程钻探与取样技术
4、经济钻速
经济钻速又称商业钻速,一般按月(季)计算,表示一台钻机
在一个月(季度)期间的可计入成本时间(基本工序时间∑t 、辅
助工序时间∑t1、补充作业时间∑T1和非生产工序所用时间∑T2 )
与同期钻进进尺HB 之比。其计算公式如下:
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第一节 钻进效果指标与钻进规程参数 工程钻探与取样技术
(二)钻进规程的类型 生产中有不同的钻进规程:最优规程、合理规程、专用规程 1、最优规程
(1)最优规程的定义:当地质技术条件和钻进方法已确定时, 在保证钻孔质量指标(钻孔方向、岩矿心采取率等)的前提下, 为获取最高钻速或最低每米钻进成本而选择的钻进参数搭配叫 做最优规程。
钻进速度、钻进成本、钻进质量之间有着密切的联系。 2、钻进效果指标内容 包括:钻速、单位成本、岩矿心采取率和钻孔弯曲等。
它们受多因素的影响,有不可控因素和可控因素。不可控因 素是指客观存在的因素,如所钻地层、岩性及其埋深等;可 控因素是指通过一定的设备和技术手段可进行人工调节的因 素,如钻头类型、冲洗液性能、钻压、转速和泵量等。
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第一节 钻进效果指标与钻进规程参数 工程钻探与取样技术
1、机械钻速 机械钻速是单位纯钻进时间内所钻的进尺。计算式如下:
vm
H t
(m/h)
式中:H——钻进进尺,m; t——纯钻进时间,h。
机械钻速表示岩进工艺和技术的合理性等因素。机械钻速表示 钻进工作最基本的状况,在一定的条件下,必须优选钻进参数。
二、钻进规程
(一)钻进规程的含义 所谓钻进规程是指为提高钻进效率、降低成本、保证
质量所采取的技术措施,通常指可由操作者人为改变的参 数组合。
在回转钻进中主要的钻进参数有:钻压(钻头上的轴 向载荷)、钻具转速、冲洗介质(水、钻井液或压缩空气) 的品质、单位时间内冲洗介质的流量等工艺参数。
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卡取岩心、更换钻头及钻具等时间。孔深增加,提下钻时间增加,回
次钻速减小。熟练操作、优化钻进、钻具升降机械化、自动化可提高
回次钻速。
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3. 技术钻速
技术钻速表示一台钻机一个月期间内用于完成基本工序∑t 、
vC
t t1
HC T1 T2
T3
(m/h)
式中:∑T3——用于安装和拆卸钻塔、起拔套管、封孔等开孔准
备和终孔作业的时间,h。 循环钻速表示钻探工程技术和组织管理、协调的总状态。它
取决于经济钻速、安装及运输、基地的条件等。
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3、专用规程 为完成特种取心,矫正孔斜,进行定向钻进等任务所采用 的参数组合称为专用规程。与特种工艺匹配,钻速已成为从 属的目标。
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三、钻进过程中各参数间的基本关系
1、钻压对钻速的影响 依据钻速与钻压的实验曲线,可得出: (1)在很大的变化范围内(ab段) , 钻压与钻速近似成线性关系; (2)a点之前,钻压太低,钻速很慢; (3)b点之后,钻压过大,岩屑量过 多,甚至切削具完全压入岩层,孔底 冷却和排粉条件恶化,钻头磨损也加剧,使钻进效果变差。
(2)实现最优钻进规程的条件是:钻机设备的功率、转速、 钻杆的强度、冲洗介质的品质等因素不限制钻进参数的选择。
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2、合理规程 在给定的技术装备条件下,当钻进规程参数的选择受到某 种制约时(例如设备功率不足,钻机的转速达不到要求,钻 具强度不够、冲洗液泵量不足等),在保证钻孔质量指标的 同时争取最大钻速的钻进参数组合叫做合理规程。
vB
t
t1
HB T1
T2
(m/h)
∑T2是指一个月(季)钻机安装、大修、处理孔内事故等非生
产性作业的时间,h。
劳动组织、动力供给、物资供应、技术状况越好,特别是无事
故,经济钻速就会越高。
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5、循环钻速 循环钻速指的是从开孔到终孔整个生产大循环的平均钻速
辅助作业∑t1 和其他补充作业∑T1的总时间与同期的钻进进尺HT
与之比。其计算公式如下:
vT
HT t t1 T1
(m/h)
∑T1是指一个月期间内消耗在固孔、测量孔斜、地球物理
测井、孔内注浆、人工造斜等工作中的补充作业时间,h。
技术钻速取决于机台工作的技术水平、各项工作的组织配合
及技术措施等。