第3章钻井法资料.

一、立井钻机凿井的工艺流程
立井钻机凿井的施工可以分为三个
基本工艺流程，即钻进、洗井和支护。
现以AS—9/500型立井钻机为例叙述如下：
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第二节 立井钻机
(一)钻进
钻进是钻机以钻头刀具连续破碎岩石，钻成井 筒空间的工艺过程。井筒钻进时,由安装在地面钻台 上的转盘，通过主动钻杆和钻杆，驱动钻头旋转。钻 头连接钻杆，通过大钩，游车和天车，悬吊于绞车上。 因只使用一部分的钻具重量对工作面形成钻压，使钻 头刀具切入岩石，保证了钻头在钻压和回转力矩的共 同作用下发挥破岩功能，使井筒垂直向下推进，故属 减压钻进。随着井筒的钻进，在地面接长钻杆，下放 钻头，工艺操作均在钻台上进行。
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第二节 立井钻机
(二)洗井 钻进过程中井底破碎了的岩渣，用循 环泥浆的方法清除，并排至地面的过程称 洗井。因泥浆充满整个井筒，还起到维护 井帮的稳定作用。因此，洗井和护壁是钻 井泥浆的两个重要功能。
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第二节 立井钻机
立井钻机利用压气排液器压气升液的原理，个断地 进行泥浆循环将岩碴排出地面。压气经水龙头沿风管被 送至井下，由风管底端的压气排液器中的混合器排出， 大量气泡进入钻杆与钻杆内的泥浆混合，出于泥浆比重 急剧下降，使钻杆内外泥浆产生压力差。凭借该压力差， 泥浆以一定流速流过井底，冲洗工作面和刀具，并携带 岩渣，经钻头底部的吸入口进入钻杆，并沿钻杆急速上 升，经水龙头和地面排浆管排入沉淀池。泥浆在沉淀池 内经沉淀净化，清除岩渣，然后返回井筒，如此循环不 止。在稳定坚硬的岩层中钻井时，可以采用清水或空气 进行洗井。
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第一节 概 述
按照钻进破岩的方式不同，可分为全 断面、多次扩孔和取岩芯钻机等。 随着钻井技术的发展，适应各种工程 条件，出现了不同的钻井工艺。如立井钻 机钻井法、反井钻进法和井筒掘进机钻井 法，形成现代钻井的三种基本型式。
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第一节 概 述
第
3章
钻井法
第一节 概述 第二节 立井钻机
第三节 井筒钻进
第四节 洗井与净化
第五节 钻井井壁
第六节 反井钻进
第七节 井筒掘进机施工技术
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Байду номын сангаас一节 概 述
一、钻井法的实质及分类
钻井法是以钻头刀具破碎岩石，用 泥浆或其它介质进行洗井，护壁和排碴， 一般在井筒钻至设计直径和深度后，再 进行永久支护的一种机械化凿井方法。
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第一节 概 述
钻井法按钻井机(简称钻机)工作机构的 驱动装置安装位置，钻进破岩方式和钻进工艺 特点进行分类。 根据驱动装置的位置不同有：地面驱动的 转盘钻机和井下动力钻机两种。目前应用最广 的是转盘式钻机，而且，近年来已开始应用地 面液压马达驱动的钻机。井下动力钻机，则有 潜入式钻机、涡轮钻机和井筒掘进机。
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第二节 立井钻机
(一)钻具系统
钻具系统或称钻头组合，主要包括钻头和钻杆。 1、钻头 钻头是由刀具、刀盘（钻头体）、中心管、 加重块、稳定器等部分组成。因为钻机类型和钻 进方式的不同，钻头的具体结构各异。我国大直 径井筒，目前一般采用扩孔钻进方式，钻完一个 井筒，需要更换几种规格的钻头。
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第二节 立井钻机
(三)支护
当井筒钻进至设计直径和深度，完成全部 钻井工作之后，进行下沉井壁和壁后充填等支 护固井工作。由于钻井工作结束时，井筒内充 满泥浆，因此地面预制的井壁是采取漂浮下沉 或分段下沉的砌井方法。图3—5是预制井壁漂 浮下沉示意。在井壁漂浮下沉过程中，为了维 持井壁的稳定和下沉力的需要，应向井内灌注 平衡水。
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第二节 立井钻机
大直径井筒的钻进，因受钻机设备能力的限 制，多采取分次扩孔方式。即先钻进一个直径较小 的超前钻孔至设计深度，然后再分数次逐级扩孔钻 进至设计直径。显然，扩孔钻进法工序转换繁杂， 影响钻进速度，为此发展立井强力钻机，尽可能减 少扩孔级数或采用全断面一次钻进。在坚硬岩石中 一些国家采用取岩芯钻进法，以减小钻进功率消耗 和刀具的磨损。
二、钻井技术的发展
我国钻井技术经历了三个发展阶段：第一阶段是利 用石油钻机钻凿200m以内深度的表土；第二阶段是研制 煤矿专用的大直径钻井机，在深度200－300m，表土较厚 的矿井推广使用；第三阶段，钻探300－600m，钻凿表土 和岩石兼有的大直径井筒。1984年用AS—9／500型钻机 在潘三西风井的成功应用，(钻井直径9m，深度达508.2m) 标志了我国钻井在三个关键技术，即机具、泥浆和井壁 施工技术方面均达到了一定的水平。
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第一节 概 述
三、钻井技术特点
与其它井筒施工技术比较，钻井法具有以下显著特点： 1)施工机械化。不论是立井钻机、反井钻机或井筒掘进 机，均实现了凿井工艺的综合机械化和部分工艺的自 动化。由于钻井法钻凿速度快、节省劳力，据一些国 家统计，其建井投资费用比普通钻爆法约低15—40％。 2)施工地面化或远距离控制操作，彻底改变了井下作业 方式，从根本上改善了工人劳动和安全条件。井壁在 地面预制，增加了井壁的强度和稳定性，提高了工程 质量。
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第一节 概 述
3)适用于各种不同的地质及工程条件。钻 井法不仅可以用于松散、不稳定的含水层， 改善了刀具的钻井机又可用于钻凿稳定、 坚硬的基岩，从而作到一次完成井筒全深 的钻进作业。立井、斜井及其它地下工程 的垂直、倾斜通道也可用钻井法施工。
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第二节 立井钻机
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第二节 立井钻机
二、钻井没备
钻井设备是根据钻井法工艺流程配备的一 系列机械设备。钻井设备是以钻机为主体，分 钻具、旋转、提吊和洗井四个功能系统，它还 兼备有各种台车、起重运输、供电供水、泥浆 配制和净化及井壁预制等辅助设备。
现就钻机的功能系统分述于下：