金刚石绳索取心钻探技术全解
金刚石绳索取心钻探技术
第二节 绳索取心钻具
在目前的技术条件下，一般不宜钻进10～12级岩石，尤其是岩石的组织致密、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、石英磁铁矿等，或研磨性很强的硬、脆、碎岩石。
对粗粒金刚石: p约2-3 Kg/粒; 特优级金刚石: p约5 Kg/粒;
内、外管之间能保证有良好的通水性。
试验表明：当转速为800r/min，钻头唇面压力为10Mpa时，钻头每转一圈，胎体温度升高1.
金刚石钻进的临界规程（Critical condition of drilling）
转速过大或过小，金刚石的磨损量都较小。
p—单位底唇面积允许的压力，Kg/ cm2 。
在正常规程中，钻头胎体温度正常，功率消耗平稳，同时钻头磨5.37 6.56 6.91
1180
2.16 2.64 5.52
1500 0.48 1.44 2.16 5.56
用该 钻头钻进花岗岩时,其最高钻速不得超过临界值 37mm/min,否则将出现胎体温度剧增的严重后果。
冲洗液泵量对胎体温度和功率消耗的影响
指标
胎体温度℃ 钻进功率消耗kw
90 120 640
1500 50 70 120 550
钻进功率消耗(kw)与轴向压力和转速的关系
转速
轴向压力（kg）
r/min 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
600
1.71 1.86 1.92 2.32 5.34
750
1.80 1.86 2.04 5.67
由于绳索取心钻进效率高、钻头管材以及动力消耗比较小，因此，钻进成本可大幅度下 降。据有关资料统计，使用绳索取心钻进成本降低30％一40％。
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。
直径88mm绳索取心金刚石钻进的初步实践
质量问题而停孔 ，电测阶段停孔七天孔内未出现 坍塌、 掉块现象 ， 使测井工作顺利完成 。
３６岩 心 采取 ，
头的选择及使 用是关键。为此特别加强了金刚石
钻头的使用和管理。在钻进施工 中，不同的岩层 选用了不同底唇形状和不同胎体性能的金剐石钻 头； 钻孔深度不同， 所选择的钻进参数也不相同。 各种金刚石钻头的进尺与使用情况见表 ４ 。
隙为 ０ ３—０５ ｍ） ． ．ｍ ；
⑤准确掌握内管到位 （ 开始钻进 ） 的时间 ， 杜
绝打单管现象的发生 ；
⑥坚持金刚石钻头的排队使用 ；
⑦岩心堵塞时立 即捞取岩心。 ３ ７防止孔斜措施 ． 从表中可 以看 出，人造金剐石平底同心三环 尖齿钻头很适岩 ， 效率高 ， 寿命长 ， 这种钻头在该 区很适用， 应广泛推广。 ３４钻进参数的选择 ．
同时在有 条件 的地 区应建 立 地下热 水动 态长期 观 测 网点 ． 进行热 水 泉 、 水井 水温 、 热 水量 、 水质 、 压
浆性能。每小班都配有兼职泥浆工进行调整和测 试， 做好泥浆的净化工作 ， 每小班捞取岩粉二次 ，
并采用机械除砂办法除去泥浆中的劣质粘土和岩 屑。正因为如此 ， 该孔从开孔到终孔 ， 没有因泥浆
正常钻进。实践证明，此法效果很好 ，堵后钻进
１５ ， ．ｈ 进尺 １３ ｍ 转速 ３ ６ ／ ， ．５ ， ９ 转 分 泵量 ８ ０升／ 分， 没有漏失。 ． ３３金刚石钻头的选择夏使用 ． 能否发挥绳索取心钻进 的优越性 ，金刚石钻
施
心钻
关 孔金绳深绳心 尸｜ 一，礞 麓 ８ — 钻孔索 ， 它 词８ 刚 一 径石 一 取 ｆ 一 ）’ 叫 迎 ｒ ｆ
．
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•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。•7、心急吃不了Fra bibliotek汤圆。•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
绳索取心钻进操作要点和注意事项
绳索取心钻进操作要点和注意事项4.11 绳索取心钻进的取心操作要点：当回次进尺长度接近内管长度或发现岩芯堵塞时，应立即停钻捞取岩心。
其操作要点为：4.11.1 用油缸顶起钻具不超过 50mm，提断岩心，卸开机上钻杆，井口钻杆拧上护丝。
提断岩心后不得再将钻具放到孔底试探。
4.11.2 下放打捞器（打捞器在冲洗液中的速度约 1.5-2 米/ 秒），当将要到达内管总成上端时，要适当减慢下降速度，以便平稳地套牢矛头（此时应在钢绳上做个记号，供下次打捞参考），用手提动钢绳，确认打捞成功（弹卡收回）后，开动绞车正常提升（有冲洗液由钻杆中溢出）；如果反复打捞无效，严禁猛冲硬墩，应分析原因，直至提钻处理。
4.11.3 当内管总成接近提出井口时，应减慢提升速度，提出井口后，看准回收管上部缺口朝向下方向，缓慢放下，严防矛头从打捞钩内脱出，损坏钻具，打伤操作者。
4.11.4 升上后经检查，当卡簧牢固地卡住岩心在卡簧座底部，证明井内岩心打捞干净，钻杆柱内无脱落岩心，可投放另一套备用的内管总成，上好水接头，开泵压送，内管到位后继续钻进。
如果卡簧处没有卡取岩心，甚至内管下段空一节无岩心，说明有岩心脱落在钻头内台阶上或钻杆柱内，决不能轻易投入内管总成。
如需试探脱落岩心位置，也应用打捞器缓慢放送，结合提升时在钢绳上的记号，判断脱落岩心位置。
如确认钻头内台阶以上钻杆柱内无脱落岩心，才可脱卡，送水缓慢扫井钻进，否则，及时提钻。
同时分析未卡牢岩心的原因，一般应更换卡簧，以备再用。
如残留岩心在 0.2 m 以上时，应用岩心捞取器专程取岩心，或提钻处理。
4.11.5 遇地层严重漏失，不准直接投入内管总成，干孔要采用打捞器送入。
漏失不太严重时可用水接头对准井口泵入一定冲洗液后迅速投入内管总成。
4.11.6 使用多触点的自由钳，卸开卡簧座，使用橡皮锤、塑料锤或木锤轻轻敲击内管，顺利地倒出岩心，严禁使用铁锤敲击，以免打扁内管或使内管产生凹坑。
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金刚石绳索取心钻探技术
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
金刚石钻进
金刚石绳索取心钻进根据绳取心钻具特点，合理选择如下钻进规程：1、钻压绳索取心钻进环状克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。
绳索取心一般用于中硬至硬（6～11级）的岩层中钻进，当用常规表镶和孕镶金刚石钻头时的钻压范围推荐值见表11～5。
注：1kg≈10N。
实际采用钻压应按具体岩层条件、钻头类型、钻头实际尺寸（如超径钻头）等，通过实践合理确定。
为减少钻孔弯曲，降低钻压，绳索取心钻进宜选用底唇面接触面积小的钻头，如多水口、交错唇面和齿形结构的钻头，可以明显降低钻进时所需的钻压，利于防止孔斜。
2、转速：和常规金刚石取心钻探一样，在孔径、孔深、冲洗润滑条件、孔壁稳定性、岩层研磨性、钻杆坚固性以及设备等条件允许下，尽量取较高转速钻进。
当用孕镶钻头时，平均钻头的线速度一般为1.5～3.0m/s；当用表镶钻头时则为1～2m/s。
3、冲洗液和冲洗液量绳索取心钻进在条件许可时宜用无固相和低固相并加有润滑剂的冲洗液。
当用泥浆时宜用优质粘土作原料，防止在钻杆内结泥皮现象。
冲洗液量的确定要素有二：①保持环状间隙上返流速在0.45－1.0－1.5m/s范围内；②保持钻头唇面单位面积（cm2）冲洗液量在3～5L/min（中硬至硬岩）或2.4～4L/min（硬至坚硬岩）。
根据后者用不同直径的绳索取心孕镶金刚石钻头，钻进时所需冲洗液量推荐值见表11—6。
上述冲洗液量亦宜根据具体施工条合理确定。
取心操作技术第二十七条钻进到岩心快装满内管（进尺不准超过内管长度）或发生岩心堵塞时，应立即进行打捞岩心。
先将钻具提离孔底，卡断岩心，提起机上钻杆，并在接头处卸开；钻机后退，拧上钻杆护丝，下放打捞器，打捞器在冲洗液中以1.5—2米/秒的速度下降。
注意打捞器钩住捞矛头的反应。
判断打捞成功与否，可参考下面的办法：一是从孔口钻杆上是否听到了“碰卡”声音。
孔深时可借助管钳、螺丝刀或铁棍紧贴钻机立轴或孔口钻杆，用耳细听；二是手拉钢丝绳是否比“碰卡”前有劲；三是上提打捞器时，看孔口钻杆内是否涌泥浆。
对金刚石绳索取心钻探工艺的几点认识
撬到橡 胶环 （ 钢球座 ） 上方 。
内管到 位 报 警 装 置 和 岩 心堵 塞 报 警 装 置 的合 理 性 、 时性 、 及 准确 性 、 可靠性 等应 值得 深入 研究 。
（） １ 内管 到位 报警 装置 （ 图 １ 如 ）
艺研 究特 别是 冲洗 液研究 不 作为 重点 来考 虑 。
在 投入 内管前 ， 钢球 置 于图 １ 态 ， 将 状 然后 投 入 内管合 车 开泵送 水 ， 由外 管 和 内 管 之 间 的环 水
２１ ００年 ２ ７卷 第 １期（ 总第 １２ ） ０期
贵
州
地
质
Ｖ １ ７Ｎ ． （ ｏ １２ ２ １ ｏ ２ ｏ １ Ｔ１ ０ ） ０ ０ ． ．
・
Ｇ ＵＩ ＺＨ０Ｕ ＧＥ０Ｌ０ＧＹ
６ ・ ７
对金刚石绳索取心钻探工艺的几点认识
何远 东， 高 波 ， 远 洪 ， 太红 何 税
金 刚 石 绳 索 取 心 钻 探 工 艺 具 有 钻 具 级 配 合 理 ， 斜率低 ， 孔 回转 平 稳 ， 速 均 匀 ， 心 采 取 率 钻 岩 高 ， 壁、 护 排粉 效果好 ， 钻时 间高 ， 纯 台月效率 高 等 优点 。我们 在 多年 来 的生 产 实 际 工作 中 ， 绳 索 对 钻具 的 原理 、 制造 、 艺 等 不 断摸 索 、 析 、 究 ， 工 分 研 并 加 以改 进 和 完 善 ， 结 出 以下 几 点 。供 同 行 总
部 钻具 ， 改换 薄壁 金 刚石 钻 头连 接绳 索 取 心 钻 杆 下 人孔 内做 套 管 ， Ｈ ＜９ 换 Ｑ ６＞钻 具 绳 索 取 心 钻 具继续钻进 ； 同理 ， 下 薄 壁 金 刚 石 钻 头并 利 用 可 Ｐ Ｑ绳 索钻 杆做 套管 然后再 使 用 Ｎ ７ Ｑ＜ ５＞绳索 钻
绳索取芯钻机取心原理
绳索取芯钻机取心原理嘿，朋友们！今天咱来唠唠绳索取芯钻机取心原理。
你说这绳索取芯钻机啊，就像是一个超级厉害的地下寻宝高手！想象一下，它就像一个聪明又勇敢的探险家，深入到地下的神秘世界里。
它的工作原理呢，其实并不复杂，但却超级神奇。
这绳索取芯钻机啊，有个长长的钻杆，就像是它的手臂，能伸到很深很深的地方。
然后呢，在钻杆的前端有个钻头，这钻头可厉害了，就像一把锐利的剑，能轻松地破开岩石和土层。
当它开始工作的时候，就嗡嗡地转动起来，带着钻头一路往下钻。
这时候就好像是在给大地做按摩一样，一点点地深入。
而在钻头钻到一定深度后，嘿，神奇的事情发生了！它不用把整个长长的钻杆都提起来取芯，而是通过一根特殊的绳索，就像一条神奇的丝线一样，把装有岩芯的内管给提上来。
这多方便啊，不用那么费劲地把整个大家伙都弄上来，多省事儿！你说这是不是很巧妙？就好像我们不用把整棵大树都拔起来，就能摘到上面的果子一样。
而且啊，这绳索取芯钻机工作起来可稳当了，就像一个经验丰富的老工匠，不慌不忙，有条不紊。
它在地下努力工作的时候，我们就可以在上面等着收获那些珍贵的岩芯。
这些岩芯就像是地下世界给我们的礼物，每一块都有着独特的故事和秘密。
咱再想想，如果没有这绳索取芯钻机，那我们要了解地下的情况得多难啊！它就像是我们打开地下宝藏大门的钥匙，让我们能更清楚地看到地下的奇妙景象。
它的存在，让地质勘探变得更加容易和高效。
就像有了一双神奇的眼睛，能帮我们看清地下的一切。
总之呢，绳索取芯钻机取心原理虽然看似简单，但却蕴含着无穷的智慧和力量。
它是地质工作者的好帮手，也是我们探索地下世界的有力武器！不是吗？原创不易，请尊重原创，谢谢!。
绳索取芯钻探技术浅析
绳索取芯钻探技术浅析【摘要】“绳钻”技术，被广泛应用于岩芯钻探。
随地质勘探钻孔深度的不断增加，以及起下钻占辅助作业时间的逐渐增大，严重影响整体钻进效率。
因此，绳钻技术在地质勘探中得到广泛应用。
【关键词】地质钻探；绳索取芯钻探；钻进工艺引言随着我国国民经济的发展，矿产资源供需形势严峻。
全国开展了新一轮地质矿区勘察工作。
钻探是深部找矿最基本的重要手段和技术方法。
所谓绳索取芯钻探，是不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法。
具有结构简单，钻进效率高，岩芯质量好，岩芯浸泡时间最短，钻头寿命长，劳动强度低等特点。
对于地质构造多变、地层条件复杂的钻孔，施工中常遇漏失、涌水、水敏性地层与矿层的坍塌等问题，严重影响绳索取芯钻进工艺性能的发挥。
1 设备选择1.1 配套三级绳索取芯钻具地质勘探中，搞好绳索取芯钻具三级配套，是解决地质勘探过程中复杂水敏性地层严重塌掉块、涌水、漏失等问题，实现安全高效钻进最有效的方法。
三级配套，是指S95钻具、S75钻具、S59钻具配套使用。
在钻进矿区地层之前，用S95钻具穿过复杂层下Φ89 mm技术套管（扣型为反扣，套管为外丝，接头为内丝），换S75+2绳索取芯钻具钻进至终孔。
如S75+2绳索取芯钻具再遇较大漏失或坍塌难以处理时，则以Φ71mm为套管换S59绳索取芯钻具钻进至终孔。
1.2 附属机具配置由于绳索取芯钻进是满眼钻具环状间隙小，对冲洗液的质量有较高要求，所以，现场必须配泥浆搅拌机，且能在钻孔漏失情况下，满足不停止钻进配置泥浆的需要。
深孔或超深孔（1000～1500m以上）施工，应采用新钻杆或加强型钻杆以提高钻杆的密封性与强度；采用加强型夹持器和双滑车系统与其配套，以达到预防与减少孔内事故，实现安全高效钻进目的。
各类机械配件及泥浆材料等为钻机提供可靠后勤保障，减少停待料时间提高生产效率。
2 钻进工艺及参数选择2.1 钻孔结构的设计应根据钻孔目的、孔内岩层及可能遇见的复杂情况、钻孔深度和终孔孔径等因素来设计钻孔的孔身结构。
浅析复杂地层大口径金刚石绳索取心钻进
浅析复杂地层大口径金刚石绳索取心钻进【摘要】本文针对煤矿复杂地层大口径金刚石绳索取芯钻进技术进行探讨，主要以某矿田复杂地层施工为例，结合工作的实际参数，对大口径金刚石绳索取芯钻进施工技术进行分析，对大口径下金刚石绳索取芯钻进工艺的施工要点进行分析，希望得到相关人士的关注与重视。
【关键词】复杂地层；金刚石绳索取芯钻进；大口径一、大口径金刚石绳索取芯钻进思路分析在本复杂地层上部钻进作业的实施过程当中，A/B钻孔均设置为斜向钻孔，顶角允许角度为1°/100.0m。
为确保现场钻进作业的安全可靠，对钻进期间方位角的偏差控制标准为：在穿越矿层下盘区域的条件下，与剖面线的偏离角度控制在±5.0m范围之内，终孔口径控制在91.00mm范围之内，对应岩心采取率应控制在75.0％范围之内。
在本次基于大口径金刚石绳索取芯钻进工艺对该矿田复杂地层结构进行钻进作业的过程当中，所选取钻进机具为基于HXY-42T型的塔机一体钻机设备，同步配置工作规模为56.0kW单位的柴油动力机提供动力支持。
钻进现场水泵为BW250型，配备柴油动力机工作规模为16.4kW。
同时，工作面钻进作业实施过程当中，所选取钻具为PQ、HQ两型。
其中，PQ钻具钻头内径参数为85.0mm，钻头外径参数为122.0mm，钻杆外径为114.0mm，钻杆内径为101.3m；HQ钻具钻头内径参数为63.5mm，钻头外径参数为95.8mm，钻杆外径为89.0mm，钻杆内径为77.8m。
在基于大口径金刚石绳索取芯钻进工艺对该矿田复杂地层结构进行钻进作业的过程当中，由于钻进工作面涉及到一定的破碎带以及软弱岩层结构，为了最大限度的控制钻进期间的压力数值，降低转动速度，对工作面进尺指标进行严格控制，钻压应当在允许标准的基础之上下调1/4~1/2比例，钻进转动速度需≤400.0r/min，以确保工作面进尺的平稳性。
二、金刚石绳索取芯在松散地层钻进的技术难点分析1）地层对钻探的影响破碎地层由于泥岩松散破碎，胶接性能低，在水和钻井液的作用下，钻孔很容易发生坍塌或水化，造成埋钻、卡钻或烧钻等故障，影响钻探效率和勘探质量；地层中大量的碎岩会形成部分空洞，在烧结地层中更容易因煤层燃烧形成空洞，地层中还会存在研磨性很强的细粒花岗岩云母等颗粒，如果钻头选择不合适，就会使钻进打滑或者发生斜孔，从而发生卡钻、断钻、掉钻等，甚至废孔；松散的破碎地层最容易发生孔内漏水，使钻井液全孔漏失，使钻进速度缓慢或发生烧钻。
绳索取芯钻探技术浅析
绳索取芯钻探技术浅析摘要：随着科技的进步，在我国的钻探行业中，绳索取芯技术也取得了较大的进步，具有安全系数高，钻探效率高，和能量消耗的优势，其应用范围也更加广泛。
促进了钻探工程工作效率的提高和钻探质量的提升。
关键词：绳索取芯；钻探；技术引言绳索取芯钻探以其少起大钻增加纯钻进时间，提高钻进效率，降低劳动强度的特点，在地质资料收集中起到了重要的作用，并在岩心钻探项目中成为常用的技术。
该技术在钻进较硬岩层（如白云岩、石灰岩），表现出了极佳的效果，具有较高的效率。
如何在复杂的地层条件下有效利用绳索取心钻进技术在钻探施工的实际过程中，结合钻探现场的施工情况，提高钻探效率与钻探质量、安全，具有重要意义。
1绳索取心技术的实际应用范围在我国，绳索取心钻探技术的发展较晚，与一些先进的发达国家相比，绳索取心钻探的综合效率和使用寿命存在差异。
然而，在众多钻探专家学者的不懈努力下，我国绳索取心钻探技术取得了很大的进步。
绳索取心钻探技术已广泛应用于岩矿勘探，工程地质勘探，水文水资源工程地质勘查等实际工程中。
目前，我国绳索平均月效率可达600m~1000m，平均工作效率可达7m/h~10m/h。
在正常情况下，钻杆的综合使用寿命超过20000m。
然而，大量国内钻探的实际施工经验表明，使用绳索取心钻探技术后，并非所有钻探项目都能获得满意的效果。
在岩石的钻探中，应该综合考虑钻探条件，比如钻孔深度，钻头质量水平和绳索取心钻具及辅助设备等因素。
根据现场条件以及投资成本，合理选择钻探技术。
绳索取心技术，从理论上讲适合各种岩层条件，应用范围比较广泛。
绳索取心技术适合于4级~9级岩层，钻探效率及质量、安全都有一定的保障。
但是，就我国目前的钻探施工技术水平来说，不建议采用绳索取心技术进行10级~12级凿岩施工。
特别是当岩层是非常坚硬的岩层，如果采用绳索取心技术，密度大，颗粒细小，在上述岩层条件下，钻头打滑，钻速效率也相对较低，不能充分发挥绳索取心钻孔技术的优势，造成钻探效率、质量下降。
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。
金刚石绳索取心钻进操作规程
金刚石绳索取心钻进操作规程一、准备工作1.1工具准备：金刚石绳索、取心钻进设备、防护装备（安全帽、防护眼镜、手套、耳塞等）。
1.2确保设备完好无损：检查金刚石绳索和取心钻进设备的外观和功能是否正常，有无损坏或松动的部位。
1.3确定工作区域：清理周围的杂物，确保工作区域整洁，安全。
1.4安全通风：确保工作区域的空气流通良好，以防止有毒气体积聚。
二、穿戴防护装备2.1戴好安全帽：确保头部受到保护，防止物体坠落伤害。
2.2戴好防护眼镜：保护眼睛不受到尘土、细小颗粒物、水滴等的伤害。
2.3戴好手套：保护双手免受伤害和细小颗粒物的刺激。
2.4戴好耳塞：减少噪音对听觉的损害。
三、设置固定点3.1确定固定点位置：根据需要，确定绳索的固定点位置，确保固定点结实可靠。
3.2安装固定设备：将绳索的一端连接到固定点，使用固定设备固定住绳索，确保不会滑动或脱落。
四、连接取心钻进设备4.1检查设备完好：检查取心钻进设备的外观和功能是否正常，有无损坏或松动的部位。
4.2绳索连接：将绳索的另一端连接到取心钻进设备，确保连接牢固可靠。
五、佩戴安全带5.1选取合适的安全带：根据个人体型和工作环境，选择合适的安全带。
5.2校验安全带：检查安全带的松紧程度，确保安全带可靠。
六、进入工作区域6.1佩戴好安全带：将安全带穿过腋下和大腿，系紧安全带，确保安全带能提供必要的支撑和保护。
6.2缓慢进入：从固定点向下缓慢下降，保持稳定，避免突然下降或摇摆。
七、操作取心钻进设备7.1操作设备：按照设备使用说明，正确认识和操作取心钻进设备。
7.2取心钻进：根据需要，进行取心钻进作业，注意控制取心速度，避免过快或过慢。
7.3注意观察：在取心钻进过程中，注意观察取心情况和工作环境，发现异常及时停工。
八、完成取心钻进作业8.1停止取心钻进：在达到预定深度或完成取心任务后，停止取心钻进操作。
8.2固定绳索：将绳索重新固定在固定点，确保牢固可靠。
8.3慢慢上升：从工作区域慢慢上升，保持稳定，避免突然上升或摇摆。
金刚石绳索取心钻探工艺钻探深孔实际应用总结
ｍｌ 钻 杆 、 取 普通 单 管工 艺 、 ０ｍｍ 孔 径 ， Ｔ ｌ 采 ６ 最深 钻进孔深 为 ７０ｍ。其 实 ， 可 以继续 钻进 ， 由于 ２ 还 但
单 管工艺 提取 岩心 时每个 回次 都需要 升上孔 内全部
此 ， 用 ４ 的 电动机 不 算超 标 。使用如 此 改造 选 ５Ｋｗ 的钻机 ， 用 ７ 采 １ｍｍ 绳 索 钻 杆 、 索 取 心 工 艺 、 绳
７ ７ｍｍ孔 径 ， 深孔 钻进 ８ ０ ｍ， 据实际 使用 情 最 ２ 根 况 可以钻进 ９ ０ｍ 深 的钻 孔。 ０ Ｘ 一 ５ 钻 机 的 技 术 规 格 参 数 所 示 钻 探 能 力 Ｙ 型
维普资讯
１ ０
有
色
矿
冶
第２ ２卷
７ １ｍｍ 绳 索 取 心钻 杆 （ 西 新 余 生产 ， 质 江 材 ４ Ｍｎ Ｂ 符合 国家 标 准 ， 冶 金 Ｙ ７ ５ Ｍ０ 。 按 Ｓ ５标 准 加 工
随着 国民经 济 的 发展 ， 础 建 设 的持 续投 入 和 基 加强 ， 对于 各 种 矿 产 资 源 的 需 求 也 大 幅 度 地 增 加。
原有的矿山资源供给地区因多年持续开采， 大多 已 近枯 竭 ， 寻找新 矿 产资 源 的 大 规模 工 作 势 必要 向以
前没有 做过勘查 工作 的 、 更广 的地 区 、 更深 的地 层发
对于 石油 、 然气 、 田 、 热 等 勘 查 和开 采 算 不上 天 煤 地 是深孔 ， 但是 对于 固体勘 查 的小 口径岩 心钻探 来说 ， 已经算 得上是 深 孔 了。深 孔 的 钻探 施 工 ， 于 钻探 对 设备、 管材 、 钻探 工艺 、 钻探 规程 和参数 、 人员 操作方 式等 等都有 不 同于浅孔 施工 的要 求 。
绳索取芯金刚石钻探及其配套技术的研究邵连强
绳索取芯金刚石钻探及其配套技术的研究邵连强发布时间：2021-07-19T16:56:04.913Z 来源：《基层建设》2021年第12期作者：邵连强[导读] 绳索进行取芯的工艺就是不用提钻，在钻杆内孔捞取所需岩心的技术。
它的主要特点是，煤矿勘探过程需要获取岩心时黑龙江省地球物理地球化学勘查院黑龙江省哈尔滨市 150036摘要：绳索进行取芯的工艺就是不用提钻，在钻杆内孔捞取所需岩心的技术。
它的主要特点是，煤矿勘探过程需要获取岩心时，钻柱无需全套提升，只需使用钢丝绳与绞车在钻杆内孔放入打捞器，在提取岩心时将内管内的岩心与内管一起提取到地面，取出岩心后将内管再放入钻杆内孔里继续钻探。
关键词：绳索取芯；钻探配套技术；研究就绳索取芯金刚石钻探在不同的矿区、不同的地层，如何选择与其相适应有具体的配套技术问题进行研究，即进行钻孔结构的选择、金刚石钻头的选择、钻孔护壁与堵漏、泥浆的使用和注意事项及钻杆内壁会结垢的原因及预防。
只有合理的选择，才能使绳索取芯金刚石钻探发挥最大的效率，产生最好的效益。
一、复杂煤田地层特点复杂煤田地层主要岩层分布有中粒的砂岩、细粉的砂岩、泥砂岩、粉质砂岩等。
在复杂煤田地层钻探具备几个特点：（1）严重遗失钻孔。
特别是在发育溶洞的石灰岩地质层，溶洞高度可达20 m，在破碎带断层与风化带地层漏失严重，它属于裂缝裂隙带，而且容易有小溶洞存在，并伴有地下水流动。
此外，因为绳钻环境空间小，压力损失较大，常常造成地层平衡无法保持而引发漏失的发生。
（2）经常出现施工时井壁坍塌，坍塌现象主要出现在破碎断层带。
另外厚煤层钻进（尤其是粉煤层），因为钻孔孔壁具有不稳定性，提钻、下钻过程中容易出现坍塌煤层的事故，这在煤炭勘探中经常出现。
（3）硬岩层钻探容易出现“打滑”硬岩层属于硅质石英沙胶结的岩层。
它含有部分隧石，其硬度达到X级之上，使用普通金刚石的钻头进行施工，效果很差、效率低，钻头使用寿命低。
（4）多煤层地质。
复杂地层金刚石绳索取芯钻进的应对技术措施
复杂地层金刚石绳索取芯钻进的应对技术措施摘要：介绍了通过金刚石绳索取芯钻进在复杂地区所遇问题及采取的相应措施。
关键词：绳索取芯；复杂地层；技术随着金刚石绳索取心钻进技术的推广，在易塌、易漏、易斜和难取心等地层的钻进工作量也相应增加。
显然，研究在这些复杂条件下的钻进技术措施，对扩大绳索取心钻进的使用范围，有着巨大的现实意义。
1、钻进塌、缩、漏等杂地层绳索取心钻进遇到松散破碎、胶结差或吸水膨胀的水敏地层时，经常会出现泵压升高，排粉难，孔壁失稳和钻杆折断等现象，要突破复杂地层的难关，笔者认为必须采取下列综合措施：1.1采用多级口径和多种钻进方法：根据岩层的复杂程度和孔深情况，在确定钻孔结构时，上部可以适当增大钻孔直径到91或110mm，采用合金钻头钻进，然后下人必要的技术套管，换φ75mm绳索取心钻具通过复杂层。
当钻孔较深，地层又稳定，则可用φ60（或φ59）绳索取心钻具钻至终孔。
如果上部地层条件允许，也可考虑采用无岩心钻进．这样做可提高纯钻时间利用率，提高台效。
有利于快速通过复杂层，缩短施工周期，降低钻探费用。
这种多径成孔的结构，既可发挥上部地层用合金钻进或无岩心钻进的优越性，又可避免用单一小口径绳钻钻进难以达到地质要求和设计孔深等问题。
1.2采用超径钻头，适当增大钻具与孔壁间隙。
如正规的S75绳钻钻具，其钻头外径为φ75mm，扩孔器外径为φ75.5mm，外管为φ73mm。
这样，扩孔器与外管问的间隙只有1.25mm，考虑实际情况，可能增大到2mm左右。
间隙太小，在复杂孔段就容易出现排粉困难、泵压高和孔壁失稳等情况。
这时若将钻头外径增大2～2.5mm，则钻头直径相应为φ77～φ77.5mm，扩孔器外径为φ77.5～φ78mm。
这样，扩孔器外径与外管间隙可蝉大到2.25～2.5mm，实际情况还可能增大到3～3.5mm．钻孔环状间隙在钻杆部分则更大一些，间隙加大以后，上述—系列问题，就能得到较好地解决。
1.3采用超低固相泥浆钻进：当前绳钻在复杂层钻进时，一般使用无固相或低固相钻井液。
绳索取芯的原理最全PPT
十二、 打捞器使用的注意事项，以 及国内外打捞器的优缺点
十三、 钻具的组装及维护保养
钻具的组装 钻具的维护和保养
3、内、外螺纹未对好时，要避免强行上扣。对扣时， 新螺纹牙顶有时会相互顶住，此时要稍微倒转一下，螺 纹不顶时再上扣。
4、卸扣操作必须坚持双钳卸扣。内、外螺纹紧配时， 避免用榔头等重物敲击接头，以免使接头损坏变形。
5、钻杆及接手装配时，必须严格检查配合的紧密距， 一般在1.2-2.5MM之间，必须用自由钳拧配到位，不 得留有间隙。否则在正常钻进中会造成钻杆或接手断 裂。
s75zdnqhqpq绳索取芯钻具外管总成内管总成外管弹卡室扩孔器钻头弹卡挡头捞矛头弹卡钳调节机构悬挂及内管保护机构到位与堵塞报信机构等双管总成几个主要机构的工作原理1弹卡机构2单动机构3调节结构4悬挂机构5到位报信机构6岩芯堵塞报信机构7打捞机构8安全脱卡机构
绳索取芯的原理
一、国内、国外标准的金刚石钻头、 扩孔器在实际使用中的选择
复合片钻头的选择与使用中的
每班需测量钻头、扩孔器磨损的尺寸。 目前国内外所加工钻头选用的复合片分为三个等级：
内、外螺纹紧配时，避免用榔头等重物敲击接头，以免使接头损坏变形。 选用时需根据钻进经验确定。 同时单动双管钻具具备有较高的
钻进中出现进尺慢，时效低，切不可过分加压，而是需要 更换合适的钻头。
金刚石钻头下钻时需提防撞击，同时新开孔或刚 下钻时需 慢速开刃，这个过程根据现场进尺情况而定，而后高速钻 进。
三、 金刚石钻头胎体的选择
四、金刚石钻头中金刚石颗粒度，浓 度的选择
五、泥浆对于金刚石钻头及绳索取芯 钻具、钻杆的重要性
绳索取芯钻进必须要使用泥浆。
泥浆的选用种类很多，一般选用聚丙烯酰胺、 不分散低固相冲洗液、低粘增效粉（LBM）泥 浆、天然植物胶溶液、生物聚合物溶液。 选用时需根据钻进经验确定。
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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，钻进时的机械钻速略低于普通钻头。但由于减 少了辅助作业时间，增大了纯钻进时间，所以总的钻进效率仍比普通钻头高，且这种趋势随 孔深的增大而增大。 2、地质效果好 绳索取心钻具具有打捞速度快，提升平稳以及岩心堵塞后能即时报警等特点。因此， 当岩心堵塞时，便于立即处理，可以减少岩矿心的损耗。所以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。通常，绳索取 心钻头寿命比普通钻头寿命高一倍左右。 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。同 时钻杆还可以起到套管的作用，有利于护壁，也使下放测斜仪器更加方便敏捷。 5、减轻劳动强度 由于起下钻具次数少，因此减轻了劳动强度。孔越深，钻具越长，这个优点越明显。 6、降低钻探成本 由于绳索取心钻进效率高、钻头管材以及动力消耗比较小，因此，钻进成本可大幅度下 降。据有关资料统计，使用绳索取心钻进成本降低30％一40％。
• 金刚石钻进规程参数
评定金刚石钻进规程的主要依据：钻速、钻头总进尺和单 位进尺的金刚石耗量三个指标。（钻压）
不同钻压下=Gp （kg or dN）
式中 G—钻头上的金刚石粒数； p—单位金刚石上允许的压力，Kg/粒。 对细粒金刚石： p约1-1.5 Kg/粒;对中粒: p约1-1.5 Kg/粒; 对粗粒金刚石: p约2-3 Kg/粒; 特优级金刚石: p约5 Kg/粒;
表 镶 钻 头
初始压力 50-100 50-100 100-200 100-200 100-200 常压
6001000 6001100
250
200-400 300-600 400-750 500-880 5001000
8001100 8001500
孕镶钻头
250-450 400-700 450-850
具体确定钻压时，应分别对待:
1、岩石性质：
2、钻头类型： 3、金刚石： 4、克取岩石的面积： 5、施加钻压的阶段性（磨合和正常钻进） 6、有关孔内压力的传递问题（钻孔深度、冲洗 液、转速对钻压的影响）
• 转速
转速；影响金刚石钻进的另一个重要因素。在一 定条件下，转速越快，钻速越高。转速与金刚石的磨 损关系比较复杂。若其它条件正常，二者之间存在一 个合理值，即在某一转速下，金刚石磨损量为最小。 转速过大或过小，金刚石的磨损量都较小。
金刚石取心钻具
金刚石钻进工艺
Diamond drilling techniques
• 合理选择金刚石钻头（To choose diamond bit
properly）
• 金刚石钻进规程参数（Diamond drilling
regime）
• 金刚石钻进的临界规程（Critical condition of drilling）
通常以圆周线速度来规定钻头的转速。孕镶金刚石钻 头的周速应达到1.5-3m/s。表镶钻头所用的金刚石粒 度较大，在钻进中允许有较大的切入量。所以，要求 的转速可比孕镶钻头低些。由于出刃量大，在回转中 容易折断或损伤，不宜高转速。线速度一般为1-2m/s。
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。在目前的 技术条件下，一般不宜钻进10～12级岩石，尤其是岩石的组织致密、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、石英磁铁矿等，或研磨性很强的 硬、脆、碎岩石。因为，钻进上述岩石时，钻头极易磨损，钻进效率极低，不能充 分发挥绳索取心钻进的优越性。然而，绳索取心钻进与液动冲击器相配合，钻进此 类地层有良好的前景。 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。
• 合理选择金刚石钻头
选用不当存在的问题：
选用的一般原则： 孕镶钻头：坚硬、致密、弱研磨性（优质金刚石、较 低的金刚石浓度），均匀性差、完整度差、破碎地层（金 刚石浓度高、胎体硬度大）； 表镶钻头：硬度较低、完整岩层；
PCD或PDC钻头：中硬及中硬以下岩石；
从钻头唇面形状： 岩石坚硬、致密、研磨性小者，应选择接触面积小的 同心的或交错的尖齿形或梯齿形唇面；钻裂隙的、软硬互 层、研磨性的岩层，应用内外径补强、耐磨性好的半圆唇 面；当钻进倾角大、易斜的岩层，应选用阶梯形或锥形唇 面，以便钻头起导正作用。
孕镶金刚石钻头的钻压
P=Sp（kg or dN） 式中: S---钻头实际的工作唇面面积, cm2;
p—单位底唇面积允许的压力，Kg/ cm2 。
对中硬岩石,推荐: p约40-50 Kg/ cm2 ;对坚硬岩石或金刚石质 量高者p约60-70 Kg/ cm2 。
不同金刚石钻头的比压
直径 类型
36 (36) 46 (46) 59 (56) (66) 75 (76) 91
金刚石取心钻探技术
金刚石钻头、扩孔器 金刚石绳索取心钻具 金刚石钻进工艺
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。