钻探设计说明书

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第二章钻探设计说明书

第一节钻探的地质概况

本区地表大部被第四系风积砂与黄土覆盖，基岩仅在沟谷中零星出露，根

据前期的地质踏勘可知，钻探区的的地层由新至老特征如下：第四系全新统的风成层和冲积层、中间的本区没有见到，在就是三叠中统二马营（T2er ）（准格尔旗中部如沙和屹堵、德胜西、暖水等地）为中粒砂岩、三叠下统的和尚沟组（T lh）泥岩假中粒砂岩、刘家沟组（T lL ）砖红色粗粒砂岩、二叠上统的石千峰组（P2sh ）以砂岩为主和上石盒子组（P2s ）以泥岩与砂岩互层为主，二叠下统下石盒子组（P lx ）为长石石英砂岩、下二叠统山西组（P lS）砂岩为主、上石炭统太原组（C2t ）砂岩煤层为主和本溪组以砂岩灰岩和山西式铁矿层、页岩、，中下奥陶统（0）灰岩为主。

第二节钻孔位置

根据前期大的踏勘及周边钻孔对本区的地质情况的揭露，在加上对前人得

研究成果。本钻探区属于华北地台的鄂尔多斯古陆上，由于在喜马拉雅山隆起的使得底层抬升分化剥蚀，使得三叠纪的地层长期出露地表，导致了现在的地貌特征。

本区施工地属于准格尔旗管辖范围，距离原准格尔旗旗政府所在地沙屹堵的纳林镇的黄布拉格的塔上。如图:

根据《岩心钻探规程DD2010-01》编写

第三节单孔钻探技术设计

一钻进方法和钻具组合

为了达到理论的钻探效果，不考虑其经济因素，只考虑地质上及钻进技术等方面因素，达到最优的钻进规程我们采用了金光石钻进，并用绳索取心的方法。

二钻孔结构设计

本区为煤炭地质勘探，勘探煤层厚度及其他特征，根据准格尔旗综合柱状图：设计孔深1400米，采用金刚石钻进，地质剖面包括以下层位：（1）0至10米为可钻性为1级的第四纪的冲击层及卵石层，该段全漏水不循环，需下套管；（3）10至1080米为可钻性1至6级的稳定砂岩为主（4）1080至1400 要求地质取样，主要煤层和灰岩，（5）地质取样要求以59mm终孔。试确定该钻孔结构。［分析］从已知条件，自160米至终孔适于一径到底，不下套管；分析地质剖面，该钻孔下孔口管和一层套管即可；为封闭漏失层，套管下放深度

为20-30米，管鞋伸进稳定层5至10米，套管直径为73mm，因此该孔段须

用76mm 钻进；孔口管长18至20米。直径89mm，因此开孔取91或110mm

根据钻孔的岩心可取用当地的粘土作为钻孔冲洗液的原料，这样护壁及携带碎岩心效果好。

三钻探设备选择

根据表中可选取丫（）钻机。

四供水设计

在当地，我们农业用水及吃的书都是第四系的冲积物中的水，水源充足，水

量加大，在钻孔附近开挖一个5 X3 X1的蓄水池，可以保证钻探用水量，用潜水泵把地下书抽子水池就可以了。

五供电设计

本地区距离高压变压器不足百米，可以用电机作为钻机的驱动的动力源。

六钻孔质量要求及保证措施

1工程质量指标

根据地质设计确定钻孔六项质量指标的具体要求。

2质量保证措施

a）取心方法，取心工具的配备、使用及操作；

b）测斜仪器选择，易斜地层的防斜、纠斜措施；

c）封孔设计，包括封填孔段、架桥或封孔材料及灌注方法、检验方法等；

d）保证质量的具体技术措施，薄弱环节技术攻关方案。

七孔内事故预防及处理措施

根据司’一区以往工作经验，对卞要孔内事故提出预防与处理措施。

八安全技术措施

防寒、防火、防洪、防滑坡等灾害及钻

九成本预算与钻探施工安排

1. 根据。钻孔施工深度、总工程量和开动钻机台数，估计出钻杆、锁接手、锁接箍和粗径

管材的需用量。

A钻杆需用量按设计钻孔的总工程量（米数）再加30%估算。

钻孔的总工程量是1500米，则需估备钻杆量为1500+1500 x 30%二

1950 米。

B锁接手需用量

按二根钻杆和三根钻杆组成立根(各立根配一付锁接手)占有提升工作量之和加30%估算。

在5000米工程量中，二根钻杆组成立根的提升量为2000米，三根钻杆组成立根的提升量为3000米，则应估备的锁接手量为(2000 - 9 + 3000 ^14)+(2000 乜+3000 T4)x 30%=567 付。

C锁接箍需用量估算方法基本与锁接手相同，须注意的是，三根钻杆组成的立根其锁接箍为2个。如上例，所需锁接箍数量为C2000+9+(3000+14)x

2)+C2000+9+(3000+14)x2]x30%=845 付。

D取粉管需用量

按一个台月捎耗定额来估算。即将总工程量按台年进尺化成台月数，乘以一

个台月(90台班)消耗定额数。

例如:总工程量为5000米，台年进尺为2600米，每台月消耗定额为6根，则

需估备的取粉管根数为(5000=2500 x 12 x 5)+(5000

+2500x12 x5)x 30%=160 根。

估算方法与取粉管相同，但每台月消耗定额为4个。

E岩心管需用量

估算方法也与取粉管相同，但每台月消耗定额一般为取粉管的2

F. 钻头的用量

按岩石可钻性等级，将矿区设计拟穿过的岩石分为 1 A- 7级、8 A-12级

两组，注明各组工程量，估算出硬质合金钻头、钢粒钻头、金刚石钻头和硬质合

金、钢粒的需要量。金刚石钻头以进尺寿命估算，平均进尺寿命以25米计。其余均按每米消耗定额估算。6级以下岩石，每钻进1米，综合定额为0.45个合

金钻头，7级以上岩石，每钻进1米，综合定额为0.13个钢粒钻头（按有效长度

300毫米计）。110毫米普通合金钻头，每个镶8颗合金，每颗按3克重计算。

110毫米钢粒钻头每钻进1米，钢粒综合定额为1.2公斤。

本钻是选用的金光石钻进: 需金刚石钻头数1500 吃5 + 1500 吃5

x 30%=78 个

G. 根据钻孔深度、口径和钻进方法，列

表（表2）说明所选用的钻探设备（钻塔、

钻机、泥浆泵、动力机、变压器）的规格和

数量。

孔深为1500m、口径为85mm、SGZ-23钻塔、泥浆泵为15台、变压器为最好

的、动力机选用三相大功率交流电机。

H. 按岩石特性，分层选择钻头类型（合金钻头、痢粒钻头或金刚石钻头）、规

格，确定冲洗液类型（清水、泥浆或乳化液等）和护孔方法，•拟订合理钻进技术规范（压力、水量、转速及钢粒钻进投砂量）。

I. 说明为提高难采地层岩矿心采取率的钻进方法（指合金、钢粒和金刚石钻