钻探工程复习资料2

钻探工程复习资料

钻探工程:I为获取地质资料而进行的所有钻探工作的总称。

钻探工程的特征：1隐蔽性；2不可预测性；3具有一定的约束条件; 4具有生命周期。

钻探工程的定义：为探明地下资源、地质条件、以及其它目的（地下水开采、工程施工等）而使用一定的工具，在地壳内按照一定的工艺技术破碎岩石形成钻孔的整个施工工程。钻孔：由以找矿普查、详查、勘探以及工程地质勘查、施工、石油钻井等不同用途的钻孔工程共同构成，

钻孔的特征：〔1直径小；2深度大；3有开孔及终孔直径要求; 4孔深由目的层的埋

藏深度确定；5有明确的目的性。

钻孔的的定义：是指根据地质条件或工作要求，在岩石中开凿的圆形断面空间。钻探工程技术的应用：1勘察领域：以探

为主，如矿产勘探钻探、水文地质钻探、工程地质钻探。2生产领域：油井、水井、盐井等。3施工领域：用于各项岩土工程施工和处理，如桩孔、注浆孔等。

钻探工程施工的阶段包括：钻进前准备、钻进过程和终孔三个阶段。

钻进的主要工序包括：①钻进破碎岩石② 取芯排粉③升降钻具④加固井壁⑤测试工作。

钻探工程分类：一；地质钻探1普查找矿

钻探：为了探查表土层下基岩的性质、产状探明地质构造而进行的钻探；2勘探钻探：为了进一步了解地质构造，矿层埋藏深度、产状及矿层的品位而进行的钻探；3水文地质钻探：为探明地下水的埋藏、流动规律、水质、水量及水温等水文地质规律为目的的钻探；4工程地质钻探：为探明某些建筑工程的地下基础及地基的承载力而进行的钻探。5石油天然气钻探：为勘探石油、天然气等矿层而进行的钻探。二;开采矿产资源钻探三；工程施工钻探。油、气勘探和开采的钻孔深度较大，一般在4000-5000米。研究地壳科学的超深井，深度已超过10000米。

勘探钻孔的直径勘探钻孔的直径一般为

76-146mm,但特殊用途的钻孔直径可达

5000mm

根据钻孔中心线的倾角和方位角，地表钻探可以分为垂直钻孔钻进、倾斜钻孔钻进和水平钻孔钻进

|冲洗液循环方式分类11冲洗液正循环钻

进，2冲洗液反循环钻进。

岩石的物理性质：在岩石生成过程中形成的岩

石的基本性质。1岩石的密度；2岩石的孔隙

性；3岩石的软化性；4含水性和透水性；5松

散性和流散性6岩石的稳定性。 |岩石的力学

性质：〔岩石在机械外力作用下所表现出来的

力学特征。

岩石的力学性质：〔1强度：岩石单位面积上

所能承受的极限载荷值。影响因素；① 自然因

素；②工艺因素。2硬度：岩石局

部范围的软硬程度。影响因素；①石英颗粒；

②各向异性；③载荷性质。3研磨性；

岩石磨损工具的能力。影响因素；①矿物成分

和结构；②岩石的力学性质。

岩石研磨性的测定方法：①钻磨法；②磨削

法；③微钻头钻进法；④标准圆盘磨损法。岩

石的可钻性：定义；在一定钻进方法下岩石抵

抗破碎的能力。分级；六类，12级。岩石的

可钻性分级方法：1力学性质指标

法；2实际钻进速度法；3破碎比功法。钻探

设备:1 |定义：钻孔施工所使用的全部地面设

备的总称。①钻机：驱动、控制钻具钻进，并

能升降钻具的机械。②钻机| 的技术特性参数：

基本参数；主要参数；一般参数。一2""泥浆

泵：指在钻探过程中, 向钻孔输送泥浆或水等冲

洗介质的机械。泥浆泵的主要作用① 由泥浆

泵向孔内

输送不同冲洗介质，以冷却钻头、净化孔底、

维护孔壁、携带或悬浮岩粉。②由泥

浆泵向孔内输送水泥等灌浆材料，以堵塞钻孔

漏失或封孔。③在使用孔底发动机钻进时，用

泥浆泵将冲洗液介质输入孔内井底液动机，以

液力驱动孔底发动机工作，以实现冲击回转钻

进或定向钻进等。① 往复式泥浆泵；②螺杆

泵:3 I动力机:①；柴油机；②电动机；③型号

和功力选择；4

钻机的类别：①岩心钻机；②砂矿钻机；③水

文钻机；④工程钻机；⑤坑内钻机；⑥浅孔钻

机；地热钻机。 5 |钻机的类别代

号：X:岩心；SZ:砂钻；S:水文；G: 工程；K:

坑道；Q:浅钻；R:地热；6 ［钻 |机的第一特征

代号：① Y:液压操纵机械传动；②D:全液压动

力头；③ P:转盘； |钻机的第二特征代号：①

C:车装；②S: 散装。钻机的钻进方法：①冲击

式；②回转式；③振动式；④复合式。

|钻机的基本组成：①液压传动系统；②回转机

构；③给进机构；④升降机构；⑤传动变速机

构；⑥机架。

钻进工具：1钻头：按切削具材料：| :①金刚

石；②硬质合金；③钢粒。建设项目有无必

要；2 |按钻头用途：①取心钻头；② 全面钻进

钻头；③事故钻头。3岩心提断

器；4岩心管：壁厚 3.5-4mm的无缝钢管制

成；长度一般为 1.5m,3m,4.5m,其外径

比所连接的钻头小1 —4mm 5套管；6异径

接头；7钻杆：常用的规格42mm 50mm

63.5mm等；8主动钻杆；9水接头；10钻铤。

|钻探用动力驱动装置：①电动机；②柴油机。

驱动形式①单独驱动;.②联合驱动。

钻孑L的质量要求：〔一：岩|（矿）心采取率

与整^（1）地质要求取心的地层、钻孔平均岩

心采取率不得低于65% （2）矿矿

化带重要标志层及矿层与矿层顶板各3—

5米不得低于75% （岩金矿80%）。（3）可

采的薄矿层（厚度不小于4―― 5m ,每层平均

采取率不低于75，厚％度较大的矿层从矿层

顶板开始每 5 m或10m的平均采取率不低于

75% （岩金矿80%）。（4）取岀的岩

（矿）心，应洗净后自上而下按次序装箱，不

得颠倒或任意拉长，岩心应按规定编号，每回

次应填放岩心票（包括没有岩心的回次），岩

心箱应进行编号，箱子规格要符合要求且结

实。二:钻孔弯曲与测量间距（1）垂直孔允许

每100m弯曲20斜孔每100m弯曲30,按孔深

累计计算。（2）方位角偏差，在设计时与地矿

部门商定，一般不超过勘探网1/3 —1/4。

（3）测量间距，实测顶角小于50时，每钻进

50m测一次顶角和方位。（4）磁性矿区要用防

磁测斜方法。（5）

终孔测斜，地质编录员应在现场监测。三：

|简易水文观测（1）在以清水为冲洗液的钻孔

中每班至少要测1-2次孔内水位，未下好孔口

管的孔段好泥浆钻进的钻孔可以不测。（2）每

次观测应在提钻后、下钻前各观察一次，其间

隔时间应大于3min. （3）钻进时遇有涌水、

漏水、溶洞等现象应及时记录其孔深。四：孔

深误差的测量与校正（1）每钻进100m、进岀

矿含层（矿层小于5m只测一次）、终孔后均

要进行一次孔深测量，误差小于1 %。者可不修

正孔深。

（2）测量要使用经过校正的钢尺。（3 ）见

矿与终孔校正，地质编录员应在现场监测。

五：原始班报表（| 1）要在现场用钢笔及

时填写，要真实准确。（2）交接班班长和

机长要亲笔签字，不得代签。（3）要整洁，

终孔后装订成册。六：封孔厂1）要有封孔通

知书和封孔设计书。（2）要用32 • 5

以上未过期的水泥水灰比要符合要求。

（3

）

每封完一层要在封孔段顶部取水泥样验证。

（4）要立孔口标志。钻探施工过程1:

钻进前准备；2:钻进过—3:终孔。

|影响硬质合金钻进效率的主要因素：岩石的性

质、硬质合金钻头的质量、钻进时操作技术和

钻进规程等。

硬质合金钻进的优点：在软岩及中硬岩石中钻

进效率高，钻进质量好，钻探材料消耗少，成

本底，钻进操作简便，钻进方法灵活，应用范

围广泛。

钻探用硬质合金：1成分（（1）骨架材料碳化

钨；（2）粘接剂钻。2含量（1）碳化钨含量

越高，硬度、耐磨性越大；反之，越低；（2）

粘接剂钻含量越高，抗弯强度和抗冲击韧性越

大，反之越小。 3 |粒度在成

分相同的硬质合金中，碳化钨的颗粒越细，则

硬度越大，耐磨性能增高；反之，抗弯强度提

高，韧性增加。

硬质合金钻头：1磨锐式钻头；2自磨式钻头。

肋骨式钻头主要用来钻进遇水膨胀、塑性大的

软岩层。

合金钻头的结构要素：］（1）钻头体；（2）

合金数目；（3）合金出刃；（4）合金排列方

式：一般单环排列钻头适用于研磨性小的岩

石；双环排列钻头适用于研磨性不大、中等硬

度的岩石；多环排列钻头适用于坚硬、耐磨性

大或节理裂隙发育的岩石。（5）

切削具的镶焊角：①正前角斜镶。一般正前角

为5° -13 °，切削性能较好，排除岩粉容

易，但后角较小，后刃与岩石接触面积大，压

入岩石阻力大，一般适用于钻进较软塑性地

层。②负前角斜镶。一般负前角10 ° -15 °

能保持切削具有最大刃尖角，后角大，压入阻

力较小，磨损断面增长较慢，支撑性能好，不

容易折断及崩刃，能承受很大轴向压力，但前

角为负值，不利于排粉，一般适用于钻进硬的