适合于金刚石钻机的岩石可钻性分级表
钻头选型
一、PDC钻头命名：1、M1963钻头各字母和数字的意思？M：胎体PDC钻头（MS：刚体PDC钻头）19：切削齿尺寸，￠19mm（13--￠13mm，08--￠8mm）6：刀翼数3：冠部形状，变化范围1~9，1---冠部抛物线最长；9---冠部抛物线最短2、FS2663的含义？FS：刚体（FM：胎体）2：2000系列6：6刀翼（5：5刀翼）6：复合片尺寸，6/8″--19mm（2：8mm；4：13mm，8：25.4mm）3：布齿密度和位置。
3．G535的含义？G：金系列5：复合片尺寸：19mm（4：1/2″--13mm）3：冠部形状：1---9：尖---平5：布齿密度。
二、PDC钻头选择原则1、钻头冠部形状确定原则不同冠形PDC钻头的攻击性依次为：长抛物线型>中等抛物线型>短抛物线型；按照岩石硬度分类，推荐的钻头冠型如下：按照岩石硬度分类，推荐的钻头冠型：岩石硬度抗压强度(psi) 冠部形状很低硬度0-8000 长抛物线中等硬度8000-16000 中等抛物线高硬度16000-32000 短抛物线•针对软硬交错地层，采用多种抗回旋设计2、切削齿尺寸选择原则：岩石硬度抗压强度(psi) 切屑齿尺寸很低硬度0-8000 19-24mm中等硬度8000-16000 16-19mm高硬度16000-32000 13-16mm极高硬度32000-50000 8-13mm（超强齿）3、布齿密度原则岩石硬度抗压强度(psi) 布齿密度很低硬度0-8000 低布齿密度中等硬度8000-16000 中等布齿密度高硬度16000-32000 高布齿密度极高硬度32000-50000 高布齿密度(超强齿)三、地层硬度分级牙轮钻头机械钻速（h/m）地层硬度岩石类型抗压强度（Mpa）111/124 15~30 很软粘土、粉砂岩、砂岩〈25116/137、437 9~15 软粘土岩、泥灰岩、砂岩25~50126/139517/537 4.5~9 中软粘土岩、褐煤、砂岩、粉砂岩，凝灰岩50~75211/217517/537 2.5~6 中等泥岩、灰岩、硬石膏砂岩（钙质）75~100211/236537/617 1.5~2.5 中硬灰岩、硬石膏砂岩（钙质）100~200311/347627/637 1~1.5 硬泥岩（钙质）、砂岩（质）粉砂岩100~200637、737、837 1 极硬石英石、火成岩〉200岩石的可钻性在岩土钻掘工程设计与实践中，人们常常希望能事先知道所施工岩石的破碎难易程度，以便正确选择合理的钻（掘）进方法、钻（钎）头的结构及工艺规程参数，制定出切合实际的岩土钻掘工程生产定额。
第一讲：岩石可钻性与研磨性
1.1 岩石的分类
四、沉积岩
3.沉积岩的结构特征
① 碎屑结构：
按胶结方式，可分为：
—接触胶结：胶结物含量很少，分布于碎屑颗粒相互接触的地方。 —孔隙胶结：胶结物充填于碎屑颗粒之间的孔隙中。 —基底胶结：碎屑颗粒彼此不相接触呈漂浮或游离状分散在填隙物内。
接触胶结
孔隙胶结
基底胶结
25
1.1 岩石的分类
5
1.1 岩石的分类
二、 岩石分类
岩石：一种或多种造岩矿物颗粒的集合体。颗粒之间或者由直接接 触面上的联系力联结，或者由外来的胶结物胶结。 岩石按照其成因可分为三大类： （1）岩浆岩(火成岩)：由岩浆（硅酸盐熔体）冷凝而成，占地壳体积 95%。如玄武岩、花岗岩、珍珠岩等。
（2）变质岩：已经形成的岩浆岩和沉积岩受高温、高压的作用，或外 来物质加入，改变了原来的成分和结构，变成新的岩石。 如石灰岩→大理岩；页岩→板岩；砂岩→石英岩等。 （3）沉积岩：母岩风化后产物经过搬运、沉积及成岩作用而形成的岩 石，占地表体积的75%。如泥岩、砂岩、石灰岩等。 这类岩石都成层状，最先沉积者在下部，时代较老；层次 愈上者，则时代愈新，这叫做叠臵层法则。
9
1.1 岩石的分类
三、 岩浆岩
4.岩浆岩的构造特征
岩浆岩的构造：是指矿物颗粒在岩石中的组合方式和空间分布情况。 岩浆岩常见构造： 块状构造： 矿物分布杂乱无章，呈致密块状。如花岗岩等。 流纹状构造：由于熔岩流动，由一些不同颜色条纹和拉长气孔等定 向排列所形成的流动状构造。仅出现于喷出岩中，如 流纹岩等。 气孔状构造：岩浆凝固时，挥发性气体未能及时逸出，在岩石中留 下许多圆形、椭圆形或长管形的孔洞。 杏仁状构造：岩石中的气孔被后期矿物（如石英、方解石等）填充 所形成的形似杏仁的构造。如某些玄武岩和安山岩。 条带状构造：矿物颗粒呈条带状分布。
钻探技术工程试题及答案
一、判断题（每小题1分，共20题，你认为正确的打√，错误的打×)1、岩石可钻性是表示钻进过程中岩石破碎的难易程度。
在钻探生产中通常用机械钻速作为衡量岩石可钻性的指标，单位是m ／h 。
( √ ）2、金刚石钻进的岩石可钻性我国地质系统一般分为8级。
（×）3、钻机的安装不必保证天车、立轴中心和钻孔中心三点处在同一直线上。
（×）4、合金钻头的结构要素有：钻头体（空白钻头)；合金数目；合金出刃及排列方式；合金的镶焊角度；钻头水口、水槽的形式和数目等。
（√ ）5、人造金刚石复合片（PDC ）由一层金刚石多晶薄层和一层较厚的硬质合金层复合而成。
（√ ）6评定金刚石钻进规程优劣的主要依据是:钻速，钻头总进尺和单位进尺的金刚石耗量三个指标（√ ）7、金刚石钻进在临界规程下，钻头胎体温升将急剧上升，功率消耗不变，钻头磨损严重,甚至出现烧钻。
（× )8、冲击回转钻进是在钻头已承受一定静载荷的基础上，以纵向冲击力和回转切削力共同破碎岩石的钻进方法。
（√ ）9、反作用液动冲击器的工作原理是利用高压液流推动冲锤上行,压缩工作弹簧储存能量，经弹簧释放能量实现冲击作功。
（√）10、双作用液动冲击器的工作原理是冲锤冲击和复位均由弹簧推动。
（×)11、冲击回转钻进两次冲击之间切削刃回转一个角度-—称为冲击间隔，反映了转速与冲击频率之间的关系，使两次冲击间的岩脊能被全部剪崩或切削掉的最大间隔，称为“ 最优冲击间隔” 。
（√ ）12、方位角（α ）为钻孔轨迹某点切线在水平面上的投影与磁北方向夹角，按顺时针方向计。
（√ ）13、孔深（L)为孔口到钻孔轨迹上某点的钻孔轴线长度。
垂深（H）为孔口到钻孔轨迹上某点的Z 坐标长度.( √ ）14、钻孔到达预定孔深,完成取心任务,封孔可不做质量要求。
（×）15、顶角测量原理有液面水平原理、重锤原理；方位角测量原理有地磁场定向原理、地面定向原理。
地质岩心钻探规程
前言本规程包括了岩心钻探工程设计的编制、钻探方法和设备选择、通用的工艺方法、冲洗介质及施工守则、钻孔质量保证、钻探施工的人身健康、安全、环境保护和生产管理等方面的内容，是不同领域岩心钻探工程及各种专项钻探工艺技术方法的基础性规程。
本规程是地质岩心钻探工程设计、施工、管理和检查验收等各项工作的重要依据和准则。
对于不同的勘查对象、勘查阶段、勘查目的而有所变更的一些特殊要求和技术指标，应符合相关的规程、规范或通过协议、合同做出明确规定。
本规程是遵循GB／T 1．1—2009的起草规则，首次以技术标准形式发布。
本规程由中国地质调查局提出。
本规程由国土资源部归口。
本规程起草单位：中国地质科学院勘探技术研究所。
本规程主要起草人：王达、赵国隆、肖亚民、陈星庆、汤松然、孙建华、张林霞、刘秀美、戴智长。
本规程由国土资源部负责解释。
地质岩心钻探规程1 范围本规程规定了钻探施工过程所有工序的技术要求及相关管理规定。
本规程中对“岩心”的界定是广义的，指能采集到的各类岩石样品，即除圆柱状的岩心外，也包括各种岩块、岩样和岩屑，故各种反循环连续取心也被纳入岩心钻探的范围。
本规程主要适用于地质岩心钻探，工程勘察、工程施工、水文水井钻探和油气井钻探的小口径钻孔施工，可参照本规程。
本规程适用于孔深3000 m以内的钻孔施工。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB／T 1.1 标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写GB／T 3787手持武电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程GB／T 5005钻井液材料规范GB 6722爆破安全规程GB／T 9151钻探工程名词术语GB 15848铀矿地质勘查辐射防护和环境保护规定GB／T 16950金刚石岩心钻探钻具设备GB／T 16951金刚石绳索取心钻探钻具设备GB／T 18376.2硬质合金牌号第二部分：地质、矿山工具用硬质合金牌号GB 50194建设工程施工现场供用电安全规范AQ 2004地质勘探安全规程DZ／T 0032--1992地质勘查钻探岩矿心管理通则DZ／T 0053液动冲击回转钻探技术规程DZ／T 0054定向钻进技术规范DZ／T 0078 固体矿产勘查原始地质编录规定DZ／T 0088地质钻探用钻塔系列3 基本规定3.1 钻孔口径系列地质岩心钻探口径系列是钻探工程最基础的规定，依照国际通用的标准采用R、E、A、B、N、H、P、S作为代号，规格代号及对应的公称口径见表1。
岩石的性质与可钻性
岩石的性质与可钻性钻探工作的对象是岩石。
钻探工作必须了解组成地壳的各种岩石矿物。
岩石的物理力学性质，因岩石成分和构造的不同而相差很大，对钻进的影响和反应也是各种各样的。
为了更好地进行钻探工作，提高钻进质量和效率，必须对岩石的物理力学性质进行全面的了解。
研究岩石的物理力学性质，主要是研究与破碎岩石有关的因素，从而掌握其破碎的规律性，以便创造更有利的破碎条件，更好地选择钻进方法、钻进规程和切削具、研磨材料及钻探设备类型等。
岩石是由各种晶质或非晶质的矿物组成。
由于岩石本身分子结构以及成因条件的不同，岩石的基本状态可以分为坚硬的、可塑性的和松散性的三类。
构成坚硬岩石的矿物颗粒间，存在着联结力和摩擦力，且联结力明显地大于摩擦力。
这类岩石破碎以后，无论是湿润、压缩或同时湿润并压缩，都不能恢复原状，如花岗岩、石灰岩。
和坚硬岩石一样，构成塑性岩石的矿物颗粒间也具有联结力和摩擦力，但是其联结力与湿润程度有关，在联结力受到破坏时，如果加以压缩和湿润，则其联结力可以部分地或全部地恢复，各种泥质类岩石都有这种塑性现象。
可以把松散性岩石看成颗粒间相互没有联结力，而只靠摩擦力相结合的岩石。
如疏松的岩石，在被水泡和或完全干燥的情况下，都没有联结力。
当含水达15%～20%时，这种岩石则具有一定的联结力，典型的是砂子和砾石。
岩石的上述三种状态并不是永恒的。
它们可以在外界条件的影响下互相变化，如坚硬岩石经过地质构造和变质作用，能变成塑性岩石；经过外应力的风化作用，也能变成松散性岩石。
而塑性岩石或松散性岩石，经过变质、沉积等作用，也会变成坚硬岩石。
组成地壳的各种岩石，按其成因特征可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。
如果把变质岩包括在岩浆岩中，则在地壳内，岩浆岩占95%，沉积岩占5%(其中泥质页岩占4%，砂岩占0.75%，碳酸盐类岩石占0.25%)，上述三类岩石，钻探工作中几乎都会遇到，煤田钻探、石油天然气和地热井勘探，所遇到的岩石大都是沉积岩。
岩石可钻性分级的讨论及可钻性精确测量概要
第19卷第2期超硬材料工程V o l . 192007年4月SU PERHA RD M A T ER I AL EN G I N EER I N GA p r . 2007岩石可钻性分级的讨论及可钻性精确测量①鲁凡(中南大学, 湖南长沙410007摘要:文章认为, 其不能同时满足标准化与模拟性的要求, 因而推荐使用, 用以确定岩石的可钻性。
文章通过一些实际应用, , , 又有稳定性的比较标准。
关键词:金刚石钻头; ; :A :1673-1433(2007 02-0024-06Cla ssif ica tion and prec ise m ea surem en t of dr ill i ng character of rockLU Fan(Central S ou th U niversity , Chang sha , H unan 410007, Ch inaAbstract :T he reason fo r the failu re of i m p roving the classificati on p recisi on of rock’sdrilling character in diam ond drilling p rocess at p resen t lies in that the m easu rem en t cou ldn’tsatisfy the requ irem en t of standardizati on and si m u lati on si m u ltaneou sly . T here 2fo re standard rock sam p le com p arison m ethod in diam ond saw cu ttingand m icro diam ond com p arison m ethod are recomm ended to confir m the drilling character of rock in the pa 2per . Som e actual app licati on cases have testified the au tho r’sconclu si on that the m ethod no t on ly show s ideal i m itati on effect bu t the com parison standard is also stab le .Keywords :diam ond b it ; rock ; drilling ; drilling character classificati on ; m easu rem en t1岩石可钻性分级研究概况近几十年来, 国内外对岩石可钻性研究的进展都不大, 很难精确评价钻头的选择与设计是否正确。
岩石分级表
ⅩⅣ
0。18 0.13
0。55 0。40
Ⅺ
0.09
0。32
ⅩⅤ
0。09
0。32
Ⅻ
0。045
0。16
ⅩⅥ
0。045
0。16
附录6钻机钻孔工程地层分类与特征表
垫层名称
特征
1。粘土
塑性指数＞17,人工回填压实或天然的粘土层，包括粘土含石
2。砂壤土
1＜塑性指数≤17，人工回填压实或天然的砂壤土层.包括土砂、壤土、砂土互层、壤土含石和砂土
24。0
32。0
42。4
59。8
注：不包括块石运输及影响浇筑的工时。
（5）有抗渗抗冻要求时，按表7—4水灰比选用混凝土强度等级.
表7—4
抗渗等级
一般水灰比
抗冻等级
一般水灰比
W4
0.60～0。65
F50
＜0.58
W6
0.55～0。60
F100
＜0。55
W8
0.50～0.55
F150
＜0.52
W12
＜0。50
＜0
＜100
续上表
土砂类别
土名状态
粒组、塑性图分类
贯入
錐体沉入
饱和密度
液性指数
相对密度
粒经
含量
附着力
符号
典型土、砂名称举例
击数
土中深度
Pt
占权重
F
N63。5
h（mm）
（g/cm2）
IL
Dr
（mm）
（％）
(g/cm2）
Ⅶ
坚硬粘土
CH
高塑性粘土，肥粘土,膨胀土
15～30
＜2
地层系列与钻头选型对照表
表1-5 钻头与地层岩石对应关系表齿系地层型 1 2 4可钻性岩性非密封滚动轴承非密滚动空气轴承密滚动轴承型列号式江汉休斯瑞德赛克史密江汉休斯瑞德史密江汉休斯瑞德赛克密密司司司钢低抗压强1 极软页岩、粘土、泥岩W11 R1 Y11 S3SJ DSJ GA114 GIX-1S11 S33SSDS 度高可钻 G114 ATX-11性的软地 2 泥岩、软页岩、疏松页 W121 R2 Y12 S3J DTJ S33齿层 3 页岩、软石灰岩 W131R3 Y13 S4J DHJ GA134 S444 S4DJ高抗强度 1 页岩、软石灰岩M4NJ V2J GA214 M44N钻 2 的中硬地 2 DR5 M4层 3 中硬岩石灰岩、砂岩、4 板岩钻硬半研磨1 硬质石英岩 H7 H773 性或或研 2 W321 R7 H7J性地层 3 硬质砂岩、白云岩4镶低抗压强 14 度高可钻2性极软地 3 软页岩、粘土层层 4齿低抗压强 1 软泥岩、软页岩、疏松砂岩5 度高可钻2中页岩、砂岩性极软地 3 中软石灰岩层 4中软石灰岩钻高抗压强 1 中地层硬页岩、石灰岩 K621 G44 G4A6 度的中硬 2 中地层白云岩、硬灰岩、Y62JA47JA地层 3 砂岩 G55 Y63JA4 硬质砂岩与白云岩半研磨性1 硬质砂岩与白云岩7 研磨性地2硬质砂岩与白云岩、极硬燧石层 3 极硬燧石 K732 G77Y73JA 7JA4 极硬花岗岩 K742半研磨 1 极硬花岗岩头8 性研磨性2极硬花岗岩地层 3 极硬花岗岩 K832 G99Y83JA 9JA4 极硬花岗岩 K842表1-5续钻头与地层岩石对应关系表系 5 6 7列保径密封滚动轴承密封滑动轴承保径密封滑动轴承型江汉休斯瑞德史密江汉休斯瑞德史密江汉休斯瑞德史密式橡密金密橡密金密司橡密橡密司橡密金密橡密金密司1-1 GA115 GJ115 GIX-G1 MAX-GT1 MS11G MSDSH H116 GT1 HP11 SDS H117 HJ117 GT-G1 MX-1 MHP11G MFDSH GAT115 GJ115L ATX-G1 MAX-GJ1 MSDSSH HA116 ATJ-1 PMC FDS+ HAT11 HJT117 GT-G1H MFDSSH GJT115L MSDSHOD ATJ-1S FDSS+ HJT117G AJT-G1 ATM-GT1 1-2 GA125 H126 HP12 FDT H127/HAT127HA126 EHP12 HAT127L HJT127L（1系列无型式4）FAT127/FAT127L1-3 GA135 GJ135 GTX-G3 MAX-GT3 S13G SDGH/MSDGH H136 FDG H137/HA137 HJ137 ATM-GT3 HP13G FDSH GJ125L ATX-G3 MAX-G3 MS13G MSDSHO D HA136 HAT137 HJT127L MHP13G MFDSH2-1 GA215 S21G SVH H126 H127 ATJ-G4（2系列无型式2、3、4） M21G MSVH HA126 ATJ-4 FV HA127 HP21G FNH3-1 S31G HP31G3-4 （3系列无型式2、3） ATJ-G84-1 G415 GJ415 ATX-05 MAX-05 M01S/M01SOD H417 HJ417 ATM05 ATM05 EHP41A MF02 GA415 GJT415 GTX-00MAXGT-00 MS41A M02S HA417 HJT417 GJ-00 ATMGT03GAT415 GTX-03 MAXGT-03 M02SOD HTT417 GT-03 MX-03 EHP41H4-2 M05S HA427Y HJ427Y GT-09C MX-09C F05/F07GT09C STR-05C MF05 G435 GJ435 ATX-HH MAX-HH S43A M1S H437/H437E HJ437/HJT437ATJ11/H09 ATMGT09 HP43A F1/MF154-3 GA435 GJT435 GTX-09 MAXGT09 MS43A M1SOD HA437/HT437HJ437L/HJT437 GATJ11H ATM11H EHP43A F10DGAT435 HD437/HA437L HJT437L GT09AT M11HG EHP43H MF10DHAT437/HAD437 HJD437L STR09 MX-09/MX-09CMAX-11CG S44A J5JS/M15SD H447/HA447 HJ447Y HJT11C ATMGT18 HP44A F15/MF154-4 MAXGT-18 MS44A M15S/M15SOD HAT447/HA447Y GT18/GT18C ATM11CG F15D/F150DFA447/FA447L HJT447L H18/H18C MF15D/MA15 G515 GJ515 ATX-22 MAX-22 S51A A1JSL H517/HA517 HJ517/HJT517 ATJ22 ATMGT20HP51XM F2/F2H5-1GA515 GJT515 GTX20 MAX-22G MS51A MA1SL H517E/H517L HJ517Y ATJ22S ATM22 HP51/HP51AF25/A1GAT515 GJ515Y MAXGT-20 2JS。
岩石的可钻性
岩石的可钻性在岩土钻掘工程设计与实践中，人们常常希望能事先知道所施工岩石的破碎难易程度，以便正确选择合理的钻（掘）进方法、钻（钎）头的结构及工艺规程参数，制定出切合实际的岩土钻掘工程生产定额。
岩石的可钻性及坚固性指标，在实际应用中占有重要地位。
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。
它反映了钻进作业中岩石破碎的难易程度，它不仅取决于岩石自身的物理力学性质，还与钻进的工艺技术措施有关，所以它是岩石在钻进过程中显示出来的综合性指标。
由于可钻性与许多因素有关，要找出它与诸影响因素之间的定量关系十分困难，目前国内外仍采用试验的方法来确定岩石的可钻性。
不同部门使用的钻进方法不同，其测定可钻性的试验手段，甚至可钻性指标的量纲也不尽相同。
例如，钻探界在回转钻进中以单位时间的钻头进尺（机械钻速）作为衡量岩石可钻性的指标，分成12个级别，级别越大的岩石越难钻进；在冲击钻进中常采用单位体积破碎功来进行可钻性分级。
而在石油钻井部门则以机械钻速与钻头进尺的乘积或微型钻头的钻时作为衡量指标，分成10个级别。
几种有代表性的划分岩石可钻性级别的方法是：1. 力学性质指标法采用单一的岩石力学性质来划分岩石的可钻性级别。
据压入硬度值把岩石分成6类12级（表1-4），据摆球的回弹次数把岩石分成12级（表1-5）。
如果用上述两种方法确定的可钻性级别不一致，可按包括压入硬度值Hy和摆球硬度值Hn的回归方程式（1-17）来确定可钻性K值。
（1-17）岩石类别软中软中硬硬坚硬极硬岩石级别1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 12硬度(MPa)≤100100～250250～500500～10001000～15001500～20002000～30003000～40004000～50005000～60006000～7000＞7000岩石级别 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12回弹次数≤1415～29 30～4445～5455～6465～7475～8485～9495～104105～125≥1252. 实际钻进速度法在规定的设备工具和技术规范条件下进行实际钻进，以所得的纯钻进速度作为岩石的可钻性级别。
广西水力水电建筑工程岩石十二类分级与十六类分级对照表、钻机钻孔工程地层分类与特征表
地层名称
特
征
1. 粘土 塑性指数＞17，人工回填压实或天然的粘土层，包括粘土含石。
2.
砂壤土
1＜塑性指数≤17，人工回填压实或天然的砂壤土层。包括土砂、壤土、砂土互层、壤土含石和砂 土。
3. 粉细砂 d50≤0.25mm，塑性指数≤1，包括粉砂、粉细砂含石。
4. 中粗砂 d50＞0.25mm，并且≤2mm。包括中粗砂含石。
5. 砾石 粒径 5～20mm 的颗粒含量大于 50%，并且 20～200mm 的碎石、卵石，含量在 50％以内。
6. 卵石 粒径 20～200mm 的颗粒含量大于 50%，并且块石、漂石的含量在 10%以内。
7. 漂石 粒径 200～800mm 的颗粒含量大于 50%以上的地层，或者块石、漂石的含量大于 10%。
附录五 岩石十二类分级与十六类分级对照表
岩石级别 Ⅳ
Hale Waihona Puke 十二类分级可钻性 (m/h)
一次提钻长度 (m)
1.6
1.7
Ⅴ
1.15
1.5
Ⅵ
0.82
1.3
Ⅶ
0.57
1.1
Ⅷ
0.38
0.85
Ⅸ
0.25
0.65
Ⅹ
0.15
0.50
Ⅺ
0.09
0.32
Ⅻ
0.045
0.16
岩石级别
Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ
Ⅻ ⅩⅢ ⅩⅣ ⅩⅤ
8. 混凝土 指水下浇筑，龄期不超过 28 天的防渗墙接头混凝土 9. 基岩 指强风化、弱风化的岩石 10. 孤石 粒径＞800mm 需作专项处理，处理后的孤石按基岩定额计算 注：1～4 项包括含石量≤50％的地层。
岩石可钻性分级表及分级研究
岩石可钻性分级表及分级研究（参考岩芯钻探技术规程）姓名：刘海声中国地质大学（武汉）工程学院1 影响因素岩石可钻性不是岩石固有的性质，它不仅取决于岩石的特性，而且还取决于采用的钻进技术工艺条件：(1)岩石的特性包括岩石的矿物组分、组织结构特征、物理性质和力学性质。
其中直接影响因素是岩石的力学性质，而岩石的物理性质、矿物组分和组织结构特征等主要是通过影响其力学性质而间接影响可钻性的。
在影响岩石可钻性的力学性质中，起主要作用的是岩石的硬度、弹塑性和研磨性。
岩石硬度影响钻进初始的碎岩难易程度；弹塑性影响碎岩工具作用F岩石的变形和裂纹发展导致破碎的特征；研磨性决定了碎岩工具的持久性和机械钻速(纯钻进时间内的单位时间进尺，m／h)的递减速率。
一般规律是岩石可钻性随压入硬度和研磨性的增大而降低，随塑性系数的增大而提高(2)钻进技术工艺条件包括钻进切削研磨材料、钻头类型、钻探设备、钻探冲洗介质、钻进工艺的完善程度，以及钻孔的深度、直径、倾斜度等。
2 分级在一定的技术工艺条件下，岩石按被钻头破碎的难易程度的分级。
根据钻进方法的不同，岩石可钻性分别有岩心钻探的岩石可钻性、手动回转钻进的岩石可钻性、螺旋钻进的岩石可钻性、钢丝绳冲击钻进的岩石可钻性、冲击振动钻进的岩石可钻性和石油钻井的岩石可钻性等。
中国冶金工程钻探采用岩心钻探的岩石可钻性。
岩心钻探的岩石可钻性分为12级。
为1958年中国地质部颁布的《岩石十二级分级表》，此表是以对于在规定的设备、工具和技术规程的条件下进行实际钻进所获得的大量资料的统计分析为定级基础的。
随着对岩石物理力学性质的深入研究、测试技术方法和仪器的进步、钻探设备和工艺技术的发展，为适应金刚石钻探工艺应用的需要，并使岩石可钻性分级更趋科学、准确、合理，1984年中国地质矿产部颁布了《金刚石岩心钻探岩石可钻性分级表》。
该分级表采用了以岩石压入硬度为主，同时考虑摆球回弹次数、塑性系数、微钻速度和声波穿透速度等的综合分级法，将岩石仍分为12级，列为以压入硬度、摆球硬度和统计效率为指标的(表2)、以微钻速度为指标的(表3)和以声波穿透速度为指标的分级表。
(精品)岩心钻探岩石可钻性分级表
岩心钻探岩石可钻性分级表岩石级别岩石类别（硬度）每一级有代表性的岩石可钻性（米/小时）一次提钻长度（米/回次）Ⅰ级松软疏散次生黄土、次生红土、泥质土壤松软的砂质土壤（不含石子及角砾）7.50 2.80Ⅱ级较松软疏散黄土层、红土层、松软的泥灰岩松软的高岭土类泥炭及腐植层冰4.00 2.40Ⅲ级软全部风化变质的：页岩、板岩、千枚岩、片岩轻微胶结的砂层泥灰岩石膏质土层松软的锰矿2.45 2.00Ⅳ级较软页岩较致密的泥灰岩泥质砂岩中等硬度煤层高岭土层1.60 1.70Ⅴ级稍硬卵石、碎石及砾石层较松软的沙岩硬烟煤、无烟煤松散砂质的磷灰石矿冻结的：粗粒砂层、砾层、砂土层1.15 1.50Ⅵ级中等硬度石英、绿泥石、云母、片岩钙质胶结的砾石、长石砂岩、石英砂岩冻结的砾石层较纯的明矾石0.82 1.30Ⅶ级中等硬度角闪石、云母、石英、磁铁矿、赤铁矿化的板岩、千枚岩、片岩含石英粒的石灰岩方解石化的辉石有硅质的海绵状铁帽铬铁矿、硫化矿物、菱铁赤铁矿含角闪石的磁铁矿砾石层、碎石层轻微风化的：粗粒花岗岩、正长岩、闪长岩硅质石灰岩极松散的磷灰石矿0.57 1.10Ⅷ级硬的硅化绢云母板岩、千枚岩、片岩轻微风化的：花岗岩、花岗片麻岩、伟晶岩、闪长岩、辉长岩、石英电气石岩类玄武岩、辉绿岩、辉石岩、安山岩赤铁矿、磁铁矿0.38 0.85Ⅸ级硬的粗硅化的：板岩、千枚岩、石灰岩及砂岩等；高粒的：花岗岩、花岗闪长岩、花岗片麻岩、正长岩、辉长岩、粗面岩等。
微风化的：石英粗面岩、微晶花岗岩带有溶解空洞的石灰岩层状重晶石含石英的黄铁矿、带有相当多的黄铁矿的石英含石英质的磷灰岩层0.25 0.65Ⅹ级坚硬的细粒的：花岗岩、花岗闪长岩、花岗片麻岩等流纹岩，微晶花岗岩坚硬的石英伟晶岩0.15 0.50Ⅺ级坚硬的刚玉岩、石英岩、碧玉岩块状石英、最硬的铁质角页岩含赤铁矿、磁铁矿的碧玉岩碧玉质的硅化板岩0.09 0.32Ⅻ级最坚硬的完全没有风化的极致密的：石英岩、碧玉岩、角页岩、石英、碧玉0.045 0.16注：1.未列入上表的岩石，应在规定的技术条件下，根据实际可钻性，列入适当的岩石级别中；2.当钻进破碎带有裂隙和易膨胀的岩石、以及流砂岩等地层时，同时应按其实际可钻性列入适当的岩石级别中；3.为了准确的标定各种岩石的可钻性，必须用秒表进行测定。
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适合于金刚石钻机的岩石可钻性分级表
点击次数：804 发布时间：2009-4-17 11:07:35
众所周知，地质钻探工程的六项质量指标是：岩矿心的采取与整理、钻孔弯曲、校正孔深、简易水文观测、原始报表和封孔。
在这六项质量指标中，岩矿心的采取排在首位，可见它在钻探工程中的重要地位。
一、岩矿心采取的基本要求
1、岩矿心采取率
岩矿心采取率即实际自孔内取上的岩矿心长度与实际进进尺之比值。
对于岩矿心一般要求：岩心不低于65%，矿心不低于75%，如果不足，应进行补取。
2、完整性
要求取上的岩矿心保持原生结构和原有品位，以便划分矿石类型，观察矿物原生结构和共生关系；尽量避免人为破碎、颠倒和扰动。
3、纯洁性
要求取上的岩矿心不受外物的浸蚀、污染和渗进，以免影响矿石的品位、品级和物理性质。
如煤心混入粘土将使样品的灰分增加，滑石混入泥浆将使二氧化硅含量提高等。
4、避免选择性磨损
矿心的选择性磨损，会使其内在物质成分发生变化，造成矿物人为贫化和富集，歪曲原品位和品级。
5、取心部位准确
要求取上岩矿心的位置准确，为了得到岩矿层准确的埋藏深度、厚度和产状，以准确地计算矿产储量和确定其地质构造。
二、影响岩矿心采取率与品质的因素
1、自然因素
影响取心数量和质量的自然因素是所钻岩石的物理力学性质和岩矿层的结构、构造。
钻进坚硬、致密、均质完整的岩矿层时采取率高，岩矿心不怕冲刷、不怕振动，易于得到完整的能保持原生结构的岩矿心；钻进松散、破碎、节理发育、胶性差和软硬夹层的岩矿层时，取出的岩矿心多成块状、粒状、片状，不仅原生结构遭到破坏，而且采取率低，甚至取不出岩矿心。
2、人为因素
2.1钻进方法选择不合理
钢粒钻进时振动大、孔壁间隙大、钻出的岩矿心细，对岩矿心的磨损作用最大；硬质合金钻
进时磨损轻微；金刚石钻进时最小。
2.2钻具结构选用不合理
钻进中作用弯曲或偏心的岩心管、钻杆、或钻头时，钻进中钻具回转运动，产生离心力和水平振动，使岩心受到冲揞、磨损而破坏。
此外，若能根据所钻岩矿层性质选择合适的取心工具，就可能取得采取率高和供销表性好的岩矿心。
2.3钻进规程不当
(1)压力压力过大将加剧孔底钻具的弯曲和振动，使岩矿心受到强烈的机械破坏；压力不足则进尺慢，延长了岩矿心在孔底岩心管内受破坏作用的时间。
(2)转速转速过高，钻具振动幅度增大，对岩矿心的破坏加剧；转速过低则钻速低，延长了岩矿心受破坏作用的时间。
(3)泵量冲洗液量过大则冲刷力也大，加剧了岩矿心被冲毁和磨耗的破坏作用。
循环方式的不合理，也会造成岩矿心被冲刷破坏和重复磨损。
2.4操作方法不正确
钻进中盲目追求进尺，回次时间过长，提钻不及时，都会增加岩矿心在孔底被破坏的可能性；提动钻具过猛或采心方法不当，则易造成岩矿心脱落；退心时过分敲打易造成岩矿心的人为破碎和上下顺序颠倒，影响岩矿心的完整性，歪曲岩矿心的层次。
适合于金刚石钻机的岩石可钻性分级表。