(高级技师)深孔钻探技术选择与施工技术探讨
金属矿床深孔钻探技术探讨
西部 探矿 工程
１１ ３
金属 矿床 深 孔钻 探 技 术 探 讨
张 心 剑 ， 百 堂 司
（ 河南省有色金属地质矿产局 ， 河南 郑州 ４ ０ １） ５０ ６
摘 要： 金属矿床深孔钻进投入大、 获取地质信息多、 施工困难。就深孔钻探 经常遇到的问题 ， 对深孔 钻进的钻孔结构、 钻探设备选择、 钻进工艺、 冲洗液等技术要素进行探讨。
一
圈内部第二深度空 间金属矿产资源的探测深度是５０ Ｏ～ ２ ０ｍ。建国以后建成 的金属矿山 ３５因资源枯竭接 ００ ／ 近尾声或 已经闭坑 ， 其余 ２５的矿山正逐步向深部开采 ／ 过渡［ 。吉林夹皮沟金矿开采深度达 １０ ｍ， １ ］ ０ 利用采矿 ２ 坑道 可 以向老矿 区外 围或 深部探 矿 ， 但在 现生 产矿 山的 邻近 地 区或闭坑 矿 山 的底 部 ， 均需要 钻探 工程探 明高 级 别 的资源储 量 。设计 钻孔 深度 超 过 ２０ ｍ 已经是 无 可 ００
价格 ，￣５ ０ Ｏ ０ ｍ孔 段每 米钻探 费用 ５ ０元 ， ０ 以此 为基 础 ，
或 泥 浆 的 压 力 损 失 较 大 ， 取 加 大 钻 头外 径 措 施 后 ， 采 Ｂ ２ 泥浆 泵 基 本 可 以满 足 ２０ｍ 深 孔 钻 进 对 压 Ｗ３０型 ００ 力 的要求 。而 动力机 则 应 与钻 机 和 泥 浆泵 的需 求相 配
关 键词 ： 金属矿 床 ； 深孔 ； 钻探技 术
．
中图分 类号 ： ２ ４ 文 献标识 码 ： 文章 编号 ：０ ４ ５ １ （０ ０ １— ０ ３ 一 Ｏ ＴＥ ４ Ｂ １０－ ７ ６２ １） １ １１ ４
１ 钻 探 工程在 地质 找矿 中的地 位和 作用
深孔钻探技术在施工中的应用体会
周 志 明 洪 亚 男
（ 安徽 省 地质矿 产勘 查局 ３ ５地质 队 ２ 安徽 ・ 北 淮 ２５３ ） ３ ０ ７
中图分类号： Ｅ ２ ． Ｔ ｌ ２１
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ２ ７ ９ （ ０ ０）７ ０ ４ ０ １７ — ８４ ２ １ ２ — ８ —２ 刮刀钻进 ｍ米就必 须取心钻进一至两个 回次，以保证有 较
我 队施工 的矿 区位于河南省鸿 畅镇 和郏县境 内，煤层 底 板高 一 ０ ｍ～ １３ ｍ， ８０ ５ ０ 埋深 ９ ０ ～ ６０ 矿 区 内地 质条 １ ｍ １８ ｍ， 件较稳定， 四系的厚度一般在 ５ ～ ０ 第 ｍ ６ ｍ，下部 多为泥岩和 上 ）厚度大 （ ， 一般厚度在 ６ ｍ一０ ｍ） 我们一般是选择单管 ０ １０ 。
８ ｜ 敏 ‘ ４ ｜ ｆ
规 则 的钻 孔 孔 壁 。 １３ 钻 头 的 选 择 ．
本 矿区多为超 千米孔 ， 而且大部分 岩石的硬度较大 ， 研 磨性较差 ， 对于选择适应性较好 、 时效高寿命长 的钻 头就显
得尤为重要 。本矿区最具 代表性的是在平顶 山砂岩层位 中 的钻头选型。本矿 区的平 顶山砂岩硬度高 （ 可钻性 ７ 以 级
金 刚石 取 心 钻 头 钻 进 。
金 刚石钻头 主要选择 胎体 硬度适宜 ，但又能保证金 刚
砂岩 。但是砂岩硬度较高 ，其 中最具有代 表性的平顶 山砂
岩， 硬度较高 ， 可钻性 为 ７级以上 ， 并且层厚在 ６ ～ ０ ｍ， ０ １０ 钻 进效率极低。 Ｌ 因孑 深一般都在 １０ ｍ １０ ｍ， 岩层软硬互 ０ 一５０ 且 １ 层多， 在施工 中极易产生钻孑 弯曲。解决这些技术难题 ， Ｌ 对 顺利完成施工任务起 到关键作用。
深部煤田钻探施工的工艺及技术措施探讨
深部煤田钻探施工的工艺及技术措施探讨【摘要】为了能够提供可开采煤炭资源提供科学、可靠的依据，因而需要积极开展对深层煤炭资源进行勘探，以此来探明深部煤田资源的整体结构以及实际储量。
在实践中我们发现，在开展深部煤田资源的勘察时，利用现有的钻探技术以及技术装备也可以完成，但是为了日后能够进一步开展更深层次的地质勘探奠定坚实基础，因而需要对现有的施工工艺以及在施工中可能会出现的安全问题进行进一步的论证与革新，这也是为以后实施更深煤田资源勘探活动进行大胆的尝试。
【关键字】深部煤田；钻探；工艺【abstract 】in order to be able to provide for exploiting coal resources can provide a scientific and reliable basis, so need to actively carry out of a deep coal resources in exploration, proven by deep coal resources the overall structure and the actual reserves. In practice, we find that, in the development of the coal resources deep prospecting, USES the existing drilling technology and technical equipment can also completed, but in order to further research in the future to a deeper level of geological exploration and lay solid foundation, thus needed to existing in the construction process and construction may appear security of further proof and innovation, which is distributed resources implementation after deeper exploration activities bold try.【key words 】deep coal; Drilling; process在我国的基础能源及生产原料中煤炭资源是不可或缺的资源，其在整个国家能源体系中占据着核心的地位。
深孔岩心钻探技术探讨
深孔岩心钻探技术探讨一、深孔勘探的意义1、是国民经济发展的需要。
2、是科学研究的需要。
3、是“攻深找盲、探边摸底”新一轮找矿的需要。
4、是危机矿山获得新生的必由之路。
5、是地勘队伍“跨越式”发展的大好机遇。
二、深孔定义根据国土资源部最新颁发的《岩心钻探规程》对深孔的划分为：孔深小于300M为浅孔；孔深300—1000M为中深孔；孔深1000—3000M为深孔；孔深3000M以上为特深孔。
b5E2RGbCAP三、国内外完工深孔实例1、德国KTB先导孔3893M<φ152）。
2、美国夏威夷科钻孔3519.5M<φ98）。
3、南非金矿勘探孔5422.76M<φ80）。
4、中国大陆科钻一井5158M<φ95）。
5、安徽313队铁矿勘探孔2706.68M<φ77）。
6、山东钾盐大队钾盐勘探孔2603.86M<φ62）。
7、辽宁冶金402队铁矿勘探孔2522.09M<φ75）。
8、河北四队铁矿勘探孔2185.12M<φ75）。
9、山东六队金矿勘探孔2401.12M<φ75）。
10、山东三队金矿勘探孔2440.91M<φ75）。
11、山东三队正在施工的山东莱州ZK96-5孔，设计孔深4000M。
四、设备与机具的选用1、钻机<1）国产立轴式钻机：XY-5、XY-6、XY-8、HXY-9B。
<2）国产全液压钻机：YDX-3、YDX-1800、HYDX系列、XD-5、XD-6、FYD-2200。
p1EanqFDPw<3）进口全液压钻机：LF-70、LF-90、LF-230、CS1000P6L。
2、水泵：衡阳BW250型、BW300型、BW320型、河北永明NBB260/7型。
3、钻塔：13M人字塔、17M四角塔、23M四角塔、23MA字塔。
4、管材：<1）优选进口Q系列钻杆。
<2）选择国内45MnMoB或XJY850高强地质管材。
大口径深孔钻探技术探讨
大口径深孔钻探技术探讨作者：于晓阳来源：《科学与技术》 2019年第1期摘要：随着，钻探技术迅猛发展，大口径深孔钻探技术不断更新，如何在大口径深孔钻探施工中防止钻孔弯曲，提高大口径深孔施工安全及钻进效率，保证成孔是大口径深孔主要攻关课题。
本文对大口径深孔钻探技术进行探讨分析。
关键词：大口径深孔；安装；控制技术；定向纠斜；改进办法大口径深孔施工，孔斜控制是难点，孔径大，导致钻具在孔内弯曲变形严重，摩擦阻力增加，磨损加剧，钻杆折断事故增多，升降钻具困难，功耗增加和钻速下降，导致事故增多、成本增高，为达到钻孔弯曲与效率双优，必须改进工艺方法；从减少回转阻力、随时跟踪测斜、随时跟踪纠斜。
1、采用设备SPS－600、2000、2600型钻机；山东青能N3NB－350、500型泥浆泵及BW850/7、BW1200/7型泥浆泵；23m、26m四角钢塔；6135———型柴油机；160KW———电动机；393.7mm、444.4mm三牙轮钻头；241mm加重管；178mm加重管；146mm/178mm异径钻杆；393.7mm、444.4mm螺旋扶正器；393.7mm、444.4mm滚轮绞孔器；89钻杆、114钻杆、127mm钻杆；其它附属配套设备。
2、安装、开孔及防斜措施2.1设备安装钻塔塔基四角及设备承重处挖1.2m以上桩坑采用混凝土灌注，使用水准仪超平，塔基及底盘做到水平，稳固，周正。
作业中定期用水准仪超平校正。
钻机安装满足设计要求，孔口中心、立轴、天轮“三点一线”。
钻进中采用磁力线坠随时校正主动钻杆，发现主动钻杆偏斜及时调整。
2.2防斜措施扩孔采用导向式钻具组合。
合理掌握钻压，中和点处于钻铤上部80%位置，保持孔底钻具组处于直立状态。
保持阶段性测斜，必要时钻进参数作适当调整。
正常情况下，三班钻进参数保持一致，均匀给压。
2.3钻孔结构三、四纪层较薄地区，不需要下技术套管，可以采用终孔孔径开孔一径到底；即终孔孔径如为393.7mm；一开采用393.7mm钻进至终孔。
深孔钻探套管技术浅谈
深孔钻探套管技术浅谈摘要：深部找矿是“攻深找盲、探边摸底”新一轮找矿的需要，本人从事钻探工作近十年，根据自身的实践经验对深孔钻探技术略有浅见，分析现阶段深部钻探存在的一些套管技术难题，重点探讨的深孔关键技术是孔径设计、套管技术，并提出了相应的对策。
阐述的技术观点敬请批评指正。
关键词：深部找矿孔径设计套管技术1 多级孔径设计深孔钻探应该根据设计终孔最小孔径要求，采用多级孔径施工，原因是深孔施工难度大，不确定因素多，比如，钻孔坍塌、垮孔，出现事故等等，根据需要降级孔径继续施工。
1.1 目前深孔绳钻常用孔径级别孔径设计是钻探施工设计的重要环节，它直接影响着后续的钻探施工，是泥浆是否能正常循环的“咽喉要道”，在钻探施工中，面对更多的是未知的和复杂的地层，所以需要根据钻遇不同地层选择不同的孔径级别施工。
（1）常用孔径选择：φ173mm（较少）、φ150mm、φ130mm、φ122mm、φ110mm、φ95mm、φ75mmm六级口径。
其中φ122mm、φ95mm、φ75mm为常用绳钻口径。
（2）常用套管选择：φ168mm（较少）、φ146mm、φ127mm、φ114mm、φ108mm、φ89mm五级级口径。
常规钻孔结构设计特点：使用Ф150钻进穿过覆盖层下入Ф146套管，随后使用Ф122施工穿过第三系或胶结性中等的地层，遇致密坚硬地层后下入Ф114套管，再使用Ф95+钻具施工至目的层，保留口径是Ф75+。
不足之处：此孔径结构设计更适用于地层相对稳定的情况下，在深孔煤层气、页岩气、极破碎、易垮塌地层钻探施工中是存在很大风险。
因为此类地层在钻进施工中对环空间隙的要求比较高，且多为沉积岩地层，主要由泥岩、砂岩，泥质类砂岩等组成，这类地层大都易缩径，坍塌等，孔壁稳定性较差，钻进过程中则需采用泥浆保护孔壁，孔深后，泵压高，泥浆正常循环就难以保障，而保留口径Ф75+在下入上一级套管后的最大值Ф78，对于深孔施工复杂地层是很不利的，其重要因素之一就是环空间隙不足，粗颗粒破碎岩屑上返遇阻易造成卡埋钻事故。
勘探深孔钻探施工探讨
勘探深孔钻探施工探讨摘要对深孔钻探勘探技术探讨，以确保岩心钻探质量。
关键词勘探钻孔；施工；方法1 矿区地层简述该矿区主要为铁矿，矿区内第四系覆盖层较厚，厚度为80～150m不等，主要为砂卵（砾）石层，且具有由北向南渐变厚的趋势。
早在矿区进行钻探施工时，就因为覆盖层护壁不好而发生报废情况，出现该情况的主要原因是地层地质构造条件较复杂、地层稳定性极差、漏水较严重、孔壁坍塌严重，限于当时的技术水平，砂卵石覆盖层的钻进主要是采用硬质合金钻进和钢粒钻进，且泥浆材料主要是采用当地产的粘土进行搓泥球护壁堵漏，该方法既费人力且护壁堵漏效果很不好。
因此在本次施工中将覆盖层钻探护壁工作做好，就成了重中之重。
2 勘探钻孔技术要求①执行《铁、锰、铬矿地质勘查规范》（DZ/T0200-2002）和《岩心钻探规程》标准施工。
②全孔取心，岩心采取率≮80%，矿心采取率≮85%。
③钻孔为直孔，终孔直径≮75mm，提下钻时必须进行水文观测，孔斜每百米不大于1%，同时校正孔深。
④钻孔结束后测井，满足地质要求时方可终孔，最后按封孔技术要求进行封孔，并提交原始班报表。
设计孔深范围在450～1000m之间，每孔穿过矿层底板30m后可终孔。
3 钻探设备及器具选择根据当今岩心钻探发展趋势和现状，并结合以往的施工经验，综合考虑，主要以适用于中、深钻孔施工的设备、管材、钻具等为主，全力追求以优质的设备、管材及钻具，确保高效高质的生产效果。
钻机：采用XY-44型钻机（最大钻深能力1400m）2台，通过实践证明，该钻机性能稳定，能够符合本次勘探技术参数要求。
水泵：采用BW300/12型水泵2台，该泵压力、泵量可调范围大，能够适应中、深孔尤其是覆盖层较厚且地层复杂的岩心钻探施工。
钻塔：采用17m直斜两用四角塔2部，该塔具有性能稳定、拆卸方便、安全度高、适用范围广、强度大等特点。
钻杆：采用71mm加厚型绳索取心钻杆2000m，由于采用了加厚技术，拉力、扭矩比普通绳索取心地质钻杆有了较大的提高，能够满足中、深孔施工要求。
钻探工程施工技术工艺研究及注意事项
钻探工程施工技术工艺研究及注意事项新疆维吾尔自治区阿克苏地区阿克苏市 843100摘要：钻探技术是地下能源资源开采工作所使用的技术措施，人们针对地下能源资源的重视程度让人们把注意力集中到了钻探技术上，并且在实施能源资源的开采工作中，人们对地下能源资源的埋藏情况做出更为深入的了解。
要求相关企业、工作者等对钻探技术、技巧等内容有良好透彻的掌握，并且能够对地下能源资源实施合理有效的开采工作，才能够切实推动对地下能源资源的有效开采工作。
相关部门以及工作者要积极针对钻探技术实施探究工作，并且要找到合理有效的钻探技术创新方式，对地下能源资源实施合理开采，为国家实施地下能源资源的勘探、开采工作贡献一些力量。
关键词：钻探工程；施工技术工艺；注意事项1钻探工程钻探工程是指依据相关的技术要求和规范，从地表向地壳内部钻孔并按照相关的要求从地壳内部取出地质样品，通过对样品进行分析进而了解地质情况的一种地质勘探技术。
随着钻探技术在使用过程中表现出诸多的优异性，其在其他的工程项目建设的过程中也得到了广泛的应用。
现阶段将工程建设过程中为满足特定的需求而向地表以下挖掘通道的工程泛称为钻探工程。
文章主要研究地质勘探过程中采用的钻探工程技术。
钻探工程是在地下一定的深度进行施工，因此其施工作业的环境通常都比较复杂，且存在较大的施工难度和施工危险性，这几个方面的因素导致了在钻探施工的过程中对施工技术的要求较高。
钻探工程施工设备对整个钻探工程的质量和效率具有决定性的作用。
钻探技术经过多年的发展已经形成了成熟的理论和技术体系，在不同的地质环境中可以采用不同的钻探技术，以此有效提升整体的钻探的质量和效率。
具体实施时，相关技术人员要依据施工现场的实际环境选择适宜的钻探设备和钻探方式。
2地质钻探技术的应用要求工程建设期间，高质量地质勘察工作有利于工程建设的顺利开展，地质勘察对钻探技术的应用提出了较高的技术要求，钻探期间，需提前展开全面分析，比如岩层提取率应和夹层采取率相对应。
深孔钻探技术装备与施工工艺
深孔钻探技术装备与施工工艺有色金属地质地质勘查队伍有其自身特色，在内生金属矿床的勘查方面积累了丰富的经验。
由于内生金属矿床成因复杂，成矿作用中严重受到地质构造的制约，因而岩石的完整程度和力学性质差异较大，钻孔施工中易遇见诸如破碎带和蚀变带取心、硬岩钻进、钻孔弯曲、钻孔坍塌涌漏等技术问题。
特别是在“攻深找盲、探边摸底”工作中，钻孔深度相对较深，钻进中所遇到的技术难题将成倍增加。
若在老矿区的外围和底部勘查，受到前期采矿的影响，采空区密布，岩石松动，钻探施工所遇到的问题将超乎想象。
藤吉文院士提出，岩石圈内部第二深度空间金属矿产资源的探测深度是500~2000m。
若设计钻孔深度2000m，按0~500m孔段，市场价每米钻探费用500元为基础，孔深每增加300m 钻探费用提高30%计算，1701~2000孔段，每米平均价1856.47元（各孔段钻探费用计算见表1），则单孔费用将需要201.3万元。
若每300m孔段，钻探费用增加40%计算，则单孔费用将需要254.8万元。
表1 单孔段钻探费用计算表单孔费用的计算只是按市场价为基础，若按《国土资源调查预算标准》，单孔费用还要增加。
一个钻孔投入200余万元人民币，对地质勘查的决策和投资部门是一笔巨额费用，同时对钻探施工寄予很高的期望值。
（一）深孔钻探设备及工器具1、钻机的选型勘查深度1500~2000m的钻孔，受地层完整程度、岩石力学性质、钻孔口径、钻孔设计顶角等因素的影响，对钻机性能提出了较高的要求，选用重心较低、变速范围较宽、立轴行程较大的油压钻机较为适合。
我局现有的XY-5、XY-6B立轴式钻机和CS1000P6、CS3001型全液压钻机，可以满足1000~2000m深孔的钻探要求，实际工作中按钻孔的设计深度选择钻机，见表2。
需要注意的是，CS3001型全液压钻机属于自行整装式，可拆性差，爬坡能力25°，钻机本体宽度2.7m，爬行时自重22吨，适用于平原、丘陵作业，若在山区施工必须修施工便道。
深孔岩心钻探的技术关键
深孔岩心钻探的技术关键摘要：深孔岩心钻探技术是一种常用于勘探和研究地下地质结构的高级技术。
它通过使用专门设计的钻探设备和工艺，在地壳深处获取岩层样本，以获得地质信息，了解地下构造。
在地球科学领域中，深孔岩心钻探是获取的地质信息，可用于研究地球内部结构和演化，探测矿藏、油气等自然资源，以及评估地质灾害风险等。
然而，深孔岩心钻探技术的复杂性和困难性也不容忽视。
对此，本文将从深孔岩心钻探技术的概述入手，深入探讨深孔岩心钻探的技术关键。
前言：深孔岩心钻探技术的发展使得探测深层地层成为可能，为研究地球内部构造、资源勘探和地质风险评估提供了有力工具。
在深孔岩心钻探过程中，为了保证钻探的成功和有效性，需要掌握一系列的技术关键，如选址、钻探设备和工具、钻探参数控制等。
通过深入研究和掌握深孔岩心钻探的技术关键，对于提高地质勘探和矿产资源开发的效率和质量具有重要意义。
关键词：深孔岩心；钻探技术；技术要点1.深孔岩心钻探技术概述1.1什么是深孔岩心钻探技术深孔岩心钻探技术是一种高精度的地质勘探方法，它通过钻取地下深孔，获取地下岩层的结构、成分、岩性等方面的信息，从而为后续的矿产资源勘探、开采等工作提供重要的科学依据。
深孔岩心钻探技术是一种复杂的工程技术，需要采用专业的设备和技术，通过钻孔、取心等方法获取有关地质成分、岩性、结构和性质的详细信息。
深孔岩心钻探技术的工作原理是利用钻具将钻头推入地下，通过旋转和施加压力，钻头可以穿透不同类型的地质层，将地下岩层的样本带回地面，然后对取出的岩心进行分析和研究。
钻孔的深度可以达到数百米或数千米，这使得深孔岩心钻探技术可以获取更为详细和准确的地质信息。
在钻孔的过程中，需要使用岩心钻头和钻杆，将钻孔深入地下，同时使用泥浆循环系统来冷却钻头、清洗孔壁以及把岩屑带到地面。
一旦钻孔完成，岩心样品会被取出来进行分析和研究，所获得的地质成分、岩性、结构等数据可以用于分析地下岩层的性质，预测矿产资源的存在和分布规律，探测地下构造等。
深孔钻井施工技术探讨
深孔钻井施工技术探讨随着我国经济的发展，对煤炭资源的需求量也不断增加，中深层煤炭资源也逐渐进入开采范围，特别是千米竖井的建立，使深层煤碳资源开采成为现实，同时也增加了深层煤田勘探工作量，深孔的数量越来越多，施工难度也越来越大；在深孔钻进过程中，一旦在钻孔下部出现孔内事故，往往处理周期长，处理难度大，甚至无法处理，造成施工钻机方损失惨重。
为预防孔内事故的发生，文章总结介绍了深孔钻进的几点注意事项。
标签：深孔钻进；泥浆；防止孔斜在煤田地质钻探中，孔深超过1000米的钻孔就叫做深孔。
在深孔钻进过程中，快速安全的完成钻孔的最基本技术措施是提高纯钻进时间，增加钻头进尺，管理好泥浆，加强孔壁维护，防止孔内事故发生，实现安全优质钻机。
现在主要从以下几个方面讨论如何实现安全优质钻进：1 从设计入手，简化钻孔结构，合理使用钻具组合及钻头1.1 在钻孔施工设计时，深孔的结构设计，要力求简单开孔钻过卵砾石层，风化岩层等覆盖层到达基岩后，就下直径Φ146或Φ168套管，作为井口管，井口管使用反丝螺纹连接，以防在钻进中被钻具打脱扣；一般孔径选在Φ110-91毫米，然后力争一口径钻到底。
钻孔结构简单，可以使泥浆冲洗液上升速度均匀，减少流速的变化，避免在换径时发生孔斜，有利于保护井壁，加速岩粉排除。
1.2 在设备配置方面要合理，钻机提升能力不仅要满足工作能力，而且保留一定的安全系数；要配备变量泥浆泵；钻具组合要合理，做到孔外加压和孔内加压相结合；孔外加压要适当，以防在钻孔发生偏斜，跑方位；钻头使用上，除了注意根据岩层的特点选用不同钻头外，深孔主要注意钻头的合金或PDC复合片的焊接质量，力求钻头的里外口出刃一致；在钻头型式选择时，要注意耐磨，增加孔底工作时间，可以有利于提高钻进效率。
2 加强泥浆管理，充分发挥泥浆护壁防塌的作用，是深孔钻进中特别重要，特别关键的问题；深孔钻进中经常出现砂砾岩卡、埋、烧钻具等事故，除操作不当等原因外，关键问题是没有管理好泥浆。
深孔复杂地层钻探技术探讨
深孔复杂地层钻探技术探讨【摘要】本文从深孔复杂地层钻进所面对的困境出发，分析了复杂地层深孔钻进的特点，就钻进方法的选择、钻具的优化配置、钻进技术参数及防斜等方面，提出了深孔钻进技术的方法和措施。
【关键词】复杂地层钻探绳索钻孔1 前言钻探在地质找矿起着举足轻重的作用，众所周知黑龙江金厂矿区、河南省的灵宝金矿和钼矿田、甘肃阳山金矿田和宝兴厂金矿田等等的探明，均是利用了大量钻探工程。
现阶段在“攻深找盲、探边摸底”勘查中，钻探更是地质找矿必须依靠的手段。
国内外各方人士通过几十年的理论研究和实践探索，在钻探装备和钻探技术方面有了突飞猛进的发展，钻探的诸多技术难题得到解决。
然随着矿产资源“攻深找盲”战略的发展，深部钻探技术难题不断涌现在钻探人面前。
综合探究，目前深孔钻进面临的难题：一是难钻问题，对于地层硬度高，钻头易打滑，钻进效率低；二是漏失问题，对于硬破碎地层、裂隙地层、溶洞、空穴等；三是取心难，护壁难，对于矿化越好的地层，蚀变程度越高，取心困难大，取心数量不足，同时孔壁易失稳；四是钻进防斜纠斜难，钻孔深、岩性变化大、纠斜工具单一。
这些技术问题将涉及到钻探设备的技术配套、钻孔结构选择、钻具的优化配置、钻头结构参数设计、护壁和堵漏技术、钻进参数选择等一系列技术问题。
另外，对于老矿山和深部采空区（废坑道）的钻进，钻孔护壁堵漏、套管设计、套管支护、维护与起拔等均是遇到的新情况。
2 复杂地层深孔钻进的特点总所周知，随着勘探战略的发展深部探矿是大的趋势，大部分钻孔设计600米以上，少数钻孔深度已超过4000m。
金属矿床主要分为外生金属矿床和内生金属矿床，特别是内生金属矿产受成矿作用及后期地质构造运动的影响，使岩矿层及围岩岩性差异变化大，在深部钻进中常钻遇到大的破碎带、蚀变层及断层泥等，使得孔内情况愈加复杂。
另外，随着岩层埋深的递加，地层压力随之递增【1】，同类岩石的力学性质差异变化也是比较大，钻开后应力释放剧烈，孔内压力平衡控制难度大等。
探索深孔钻探技术装备与施工工艺
探索深孔钻探技术装备与施工工艺【摘要】近年来，我国深孔钻探技术装备与施工工艺水平都在不断提高，并且这些新装备和新的施工工艺已经在人类生产活动中得到大范围的推广和普及。
本文主要分析了深孔钻探技术装备，阐述了当前最新的深孔钻探施工工艺，针对各种装备的安装方法以及施工工艺质量管控进行深入研究与分析，提出在实践活动中应该如何正确安装各种技术设备，提高施工工艺使用效率。
【关键词】深孔钻探；技术装备；施工工艺随着我国科技与经济的快速发展，我国深孔钻探技术装备和施工工艺创新层出不穷，深孔钻探技术在实际生产活动中的应用越来越广泛，施工工艺的多样化和现代化推动我国勘测事业的快速发展。
但是，由于深孔钻探生产环境十分复杂，因此，在使用新技术和新工艺时，实际施工存在很大难度，工作人员也会面临一些挑战。
所以，研究深孔钻探技术装备和施工工艺具有重要的作用和意义，技术人员只有掌握技术的运用技巧，掌握每一种新工艺和新技术的操作技巧，才能在实践中真正运用各种施工工艺。
1 深孔钻探实践中的重点和难点地质设计和施工合同要求施工技术人员一定要按照实际情况，有针对性地认真分析施工重点和施工难点，只有清楚掌握各种难点，在实践中才能及时应对各种技术难题，并且能保持较为冷静的思维，这是工作人员开展工作的重要前提和基础。
在地质勘测过程中，一般常见的钻孔难点主要是钻进效果不明显，这种情况下，技术人员应该选用优质的金刚石头钻或者是孔内投磨料先对钻头实施研磨，然后在使用液动锤冲击回转钻进。
其次，深孔钻探过程中掘进速度非常难以控制，工程建设工期比较久，钻孔技术装备是影响工程工期的最为关键的因素，而很多时候，深孔钻探项目的施工难度比一般工程大，且很多都是比较难以钻孔的岩层，其土质层的稳定性直接影响着机械式连续施工。
再者，在施工过程中，由于钻孔机械本身设计存在一定的不规则性，在深孔钻探时，很多时候对于倾斜角度都有一定的要求，这要求技术装备具有一定的稳斜作用，绳索定向造料以及取芯技术的水平高低直接影响着开挖工程的进度和工作人员安全。
试论深部钻探技术
试论深部找矿的钻探技术在过去的50多年中，我国的地质钻探行业为地质找矿和经济建设做出了巨大贡献，地质钻探技术也在此过程中得到了很大发展，但过去的地质钻探主要以浅层钻探为主，随着地质勘查技术的进步与发展，深部找矿工作逐步提上地质找矿工作日程，对钻探技术提出了更高的要求，一、深部钻探技术目的意义我国绝大多数矿山的勘查深度不足500m，相当一部分危机矿山的深部和外围有许多未经充分勘查的成矿远景区，为了延长矿山服务年限，在有资源潜力和市场需求的老矿山周边或深部开展深部找矿工作就显得意义重大，此外，最新的成矿理论都表明在我国大陆深部蕴藏着潜力巨大的矿产资源。
在深部找矿过程中，除了利用更成熟的地质理论和更先进的物化探方法、遥感技术等新探测技术外，最终还需要使用钻掘（探）技术来取芯取样，证实推断和探测的正确性。
这种深度的资源勘查钻探工作对钻探取芯取样质量、钻探速度、施工成本、环境保护、安全防护等方面都提出了更高的要求。
钻探取芯的关键技术是钻探设备、器具和工艺方法，它们不仅对钻探效率、施工成本、取芯质量及环境保护等方面有重要影响，而且对缩短整个勘探周期、加快开发利用步伐有着直接的意义。
二、目前国内深部钻探发展情况目前国内岩芯钻探技术工艺方法较为先进的有液动冲击锤绳索取芯钻探，这种方法，钻进回次长，钻进效率高，防斜效果好，岩芯采取率高。
冲洗液类型采用耐高温，剪切稀释性能好，润滑性能好，护壁稳定性好，携带岩屑能力强的无固相或低固相冲洗液。
在复杂地层综合治理中，选择多级口径、优质泥浆、水泥配合、套管隔离、快速穿过的二十字方针。
深孔定向钻探技术采用液动孔底马达螺杆受控定向钻探技术和人工型连续造斜器定向钻探技术。
液动锤、液动螺杆和LZ型受控定向和绳索取芯、优质型泥浆通过科研、试验、生产使用，已经在钻探生产中常态化、系列化、成熟化了。
在国际科学钻探技术上，具有领先水平。
我们内蒙古地质找矿在深部钻探技术上相对滞后，大多数还是施工中浅孔，中深孔不多，钻探工艺技术还是80年代的水平。
岩芯钻探施工技术探讨
岩芯钻探施工技术探讨摘要:本文详细分析深孔岩芯钻探的施工技术，并结合工程实例阐述了深孔岩芯钻探施工技术要求和需注意的事项。
关键词:深孔岩芯钻探；施工；技术Abstract:In this paper,a detailed analysis ofconstruction technology for deep holedrilling core,andexpounds the requirements of theconstruction technology ofcore drillingholeandmatters need attentionin combination with the project example.Keywords:deepcore drilling;construction; technology0前言岩芯钻探在地质找矿中发挥着重要的作用，是直接取得地下实物资料的一种手段，是普查找矿和探明矿产储量的主要方法之一。
随着找矿深度的增加，深孔钻探成为了解地下矿产资源的不可缺少的手段和途径。
钻探施工越深，钻穿的地层越多，施工周期越长，施工难度会越大。
必须综合、灵活地运用各种钻探技术手段，提高复杂地层深孔岩芯钻探效率和质量，使其达到地质设计的目的和要求。
1、深孔岩芯钻探施工的特点及设备1.1 深孔岩芯钻探施工的特点根据中国地质调查局《地质调查项目预算标准》，1000～2000m的钻孔投资费用较高是二、三百万，业主的质量要求也高；随着钻孔深度的增加，地层变化不可预见；深孔钻探施工对设备、管材、工器具、钻进工艺要求也更加严格；深孔钻探施工期较长，施工现场管理尤其重要，直接影响钻孔是否能顺利进行。
1.2 深孔岩芯钻探施工必备的钻探设备1）钻机。
深孔钻探对钻机的性能要求很高，选用重心较低、提升能力强、扭矩比较大、变速范围广，立轴行程大的液压钻机比较合适，如HXY—6B、HXY—6、XY—5立轴式钻机和国产的HYDX—6型全液压动力头钻机。
钻探工程施工技术工艺研究及注意事项
…
钻探 工程 施工 技术 工 艺研 究及 注 意事项
段 航
（山东 黄金 地质 矿 产勘 查 有限 公 司 ，山东 莱 帅Ｉ ２６１４００）
摘 要 ：其 实我 们 自从 工 业革 命 开 始 。人 类 对于 资 源还 有 能 源 的 开采 力度 也 在 随之 时 间还 有 生 产 力的提 高而 逐 步 的提 升 生产
深 挖 能 源 、虽 然我 国也 可 以说 是 全世 界 范 围 内都 在 积 极的 寻 找 到 更 多的新 型也 得 可再 生的 能 源 用 于生 产 生活 之 中 ，但是 不可 否
认 的是 直到 现如 今 我 们 主要 依 靠 的能 源还 是 那 些 已经 逐 渐趋 近 于枯 竭 的 不 可再 生 的 能源 。所 以研 究如 何 运 用新技 术或 者 说是 如
力的提 升 带 来的 是 对 于能 源 的 需 求 力度 也 在逐 步的 扩 大之 中 ，但 是现 在 人 们 需要 的能 源 大 多是 石 油 ，煤 ，天 然 气等 不 可再 生能
源 ，这些能源会随着开采力度的加大逐渐的让能源的开采 变得非常困难，到现如今我们想要 开采能源就必须要借助更好 的技术
３ 钻 探工程各方面 的施工要 点 ３．１ 钻探施工技术 的施工要点
在施 工 的过程 中容 易出现 的一 个比较 严重 的问题 就是 会 出 现 抱钻 ，抱钻事 故 的发生 其实 主要 是 由在钻 进的 过程 中倾斜 的 角度 出现 了具 体 的并 且是 比较大 的偏 差 问题 ，当发 生偏 差 时 由
关键 词 ：能 源 匮乏 ；钻 探技 术 ；注 意事 项 ；施 工 问题
中 图分 类 号 ：Ｐ６３４
文献 标 识码 ：Ａ
文章 编 号 ：１１—５００４（２０１８）【）２一｛）１５６—２
探讨钻探工程技术及钻孔技术要点
探讨钻探工程技术及钻孔技术要点【摘要】随着中国经济和技术的发展，我国的地质勘探技术得到了前所未有的更新发展，尤其是在固体矿产钻探工程技术方面的发展在不断提高，其部分技术水平已经与国际先进水平持平，但是仍然存在很多问题，合理利用固体矿产钻探工程技术，对固体矿产的勘测和开采具有重要意义，本文主要对固体矿产钻探工程技术与管理现状进行探究，并提出相应的对策。
【关键词】固体矿产；钻探工程技术；管理现状；对策前言：随着矿产资源的不断开发，资源短缺问题时而出现，因此资源开采技术的应用受到了极大的关注，各国都开始研究新型的开采技术，信息化技术的应用，对于我国来说，矿产资源比较丰富，但是一般都处在深山或不易开采的地方，因此，研究出先进的技术有利于对矿产资源的开发与利用。
一、我国固体矿产钻探技术的现状分析虽然我国经历了我国固体矿产勘探近十年以来的低潮，通过调整结构和转换机制，但是也相应的取得了一些成果。
（一）空气钻探技术空气钻探技术主要是以中心取样为主的钻探技术，我国对其进行国产化、小型化和配套化方面取得了可观的成果，其中含水样品快速分离装置与国际领先水平持平。
对于复杂地层钻探，长春科技大学利用反循环钻进技术和空气潜孔锤钻进技术，成功研制GQ100/40型贯通式潜孔锤和SBC89/44或SBC73/44外平钻杆。
（二）水力反循环钻探技术从上个世纪八十年代开始，我国地矿研发出成套的器具，对钻进松软岩层效果明显，其钻进的深度可达三百米以上，台月效率达数千米。
然后，中硬岩石水力反循环连续取心钻探技术被原地矿部列为攻关项目，而且现阶段取得很大的进展。
通过试验验证，其技术可以进行推广。
(三)无岩心钻探技术无岩心钻探技术主要是原地矿部取得的成果，该技术主要针对中坚硬地层的钻进，其利用的是地勘牙轮钻头，构建成套的技术。
近些年来，这项技术在四川、河南等地区进行了试验，在钻孔工作中，无岩心钻探工作量占总工作量的百分之四十六，其钻速比较高，尤其是和同孔取心技术相比，其钻速可以提高百分之五十，而对于台月效率可以提高212%，而且可以降低单位成本68%。
钻探工程施工技术探讨
的 。如岩石 的物理力学性质 ， 钻孔的深度 、 直径 、 结构 ， 设备性能 ， 钻头类 型、 参数 ， 冲洗液类 、 参数等 。 在施工中根据具体条件进行综合分析 ， 包括 应用钻压、 速、 转 泵量和泵压 ， 才能获得最佳的钻进技术经济指标 。仍 以 １０ ｒｍ孔深为例 ， ５０ ａ 推荐钻压 、 转速 、 泵量和泵压。
从 以下 几 方 面 考 虑 。
１从钻头的适应性上考虑 ） 某地 区的矿 田属变 质超变质岩性 ， 中硬 、 居 中研磨 性 ， 个别居坚硬 、 １ 其 他 机 具 ． ４ 致 密的弱研磨性 岩层 ， 但互变性很 强 ， 在选择钻头 的适 应性方面尤为 重 木马夹持器 、 绞车 、 提引器等要加大 ， 使用须牢固可靠。 要 。所选择的钻头不仅能在变化频繁 的薄岩层 中钻进 ， 而且在较稳定 较 ２ 钻 具材质 厚 的岩层 中钻进也同样能发挥其破岩作用 。 换句话说 ， 既能在中等硬度 、 钻具材质主要是指钻杆和钻具部分 的质量 。 在钻进过程中钻具直接 中等研 磨性的地层中钻进 ， 也能 过渡到坚硬 、 密的弱研磨性地层 中钻 致 传递 动力的扭矩 、 拉力 、 压力 及其Ｔ作 中的震动力 ； 从钻探动力学 、 要 材 进。 虽然效率低一点 ， 甚至低 １２ ， 至于达到必须提钻换钻头的地 － 倍 但不 料力学 、 震动力学高度来认识钻具材质的重要性 。 解决 了钻具材质问题 ， 步 ； 得一个钻头一次性用完和达 到少提 多钻 的 目的。 求 否则岩层硬度 、 研 才能解决钻进 中钻杆柱的动平衡 ， 保持进尺均 匀 ， 不易发生钻杆 、 钻具折 磨性一有变化就得起钻换钻头 ， 浪费了大量 的有效 钻进时 间， 成了台 造 断事故。 因此 ， 要求钻具材料屈服强度高 ， 不易弯 曲和变形 ； 冲击韧性好 ， 月效率低下 。因此 ， 要从钻头的适 应性上 来首选钻头 。 ２ 从钻头寿命上考虑 ） 不易脆断和破裂 ； 表面硬度高 ， 耐磨性能好的优质轻合金钻具 。 并且螺纹 设计合理 ， 联接性能好 ， 不易炸裂 、 磨损和脱 扣。 钻头寿命取决于钻头底唇胎体的耐磨性和耐冲蚀性 ， 过早地暴露金 ３ 钻 探 施 工 工 艺 刚石 ， 使金剐石易脱 落和崩刃 ， 影响钻 头的使用 寿命 ； 晚地 暴露 金刚 过 ３１ 钻进 方法 ． 石， 使金刚石易磨钝和磨平 ， 影响钻头的钻进效率。因此 ， 在保证小时效 钻头 根据湘南地 区矿 田岩石物理力学性质 ， 仍采用小 口径金刚石钻进较 率的前提下 ， 的平均寿命当然越长越 好。 合适 ， 尤其是深孔钻进更适应小 口径金刚石绳索取芯钻进。它具有提钻 ４２ 液动冲击锤配合使用 ． 次数少 ， 减少 了辅助 时间 ， 降低 了劳动强度 ， 提高 了纯钻进 时问利用 率 ， 对于特别坚硬 、 密的弱研磨性地层 ， 致 除上述合理选 用金 刚石钻头 综合效率高等优 点。 若能配备并使用好液动冲击锤 ， 则是如虎添翼 ， 效率 技术措施外 ， 应积极 配合使用液动冲击锤 。 它在同等条件 下 ， 可提高钻进 更高一些。 但是以地表海拔 １ ０ｎ ０ ｒ为界 ， ０ 上下地层变化较大 ， 中应引 效率 ２ ％ ３ ％。 施工 ０ 一 ０ 国外有 ６ ％的钻机采用 了金刚石液动冲击锤 ， ０ 取得 了很 起足够的重视。 好 的技术经济效益。液动 冲击锤是 由特殊设计的冲击功能传递装置 ， 将 ３２ 钻孔结构 ． 冲击 载荷传递 到岩芯管 （ 外管 ） ， 上 钻头在 回转钻进 的同时施加 冲击能 根据小 口径金 刚石钻进工艺要求 ， 钻孔结构越简单 越好 ， 尽量减少 量 。这样 ， 加速了金刚石钻头 的破岩机能 。 ． 换径次数 。但是 由于钻孑 较深 ， Ｌ 不得不考虑钻具材质及地层方面所造成 ４３ 取 芯 Ｔ 具 某地 区的矿 田除个别矿段取 ： ，其余 岩矿 ： 琶难外 芷 采取并不 卜 复 分 的不利 因素 。 １０ｒｍ深的钻孔 为例 ， 以 ５０ｎ 采用常规的 ５ｒ 口径钻进 ， ６ｍ ａ 一 径 到底利少弊多 。 因钻具扭矩大 ， 加之钻杆外径与孔壁间隙小 ， 冲洗液 杂。 使 主要在取芯和提钻过程 中多加小心 ， 岩矿芯采取率均在 ９ ％以上 ， ０ 这 上返 困难 ， 钻渣排不 出， 一旦出现烧埋钻及钻杆折断事故难 以处理 ， 以 里不多叙述 。 所 加 大一至两径则有它的优越之处 。 ５ 冲洗液 ５１ 冲洗液 ． ３３ 钻具级配 ． 为了满足钻进需要 ， 增大钻具 的扭矩力和减少钻杆外径与孔壁之 间 根据矿 田的地层特点采用 清水加乳化剂做 冲洗液是适宜的。 不用泥 的间隙， 可采用大一至两径钻具级 配也是合理的 。以 １０ ｍ深的钻孔 为 浆钻进 的主要原 因是 ： ） ５０ １影响钻进效率 ； ） ２ 易烧钻 ； ） ３ 一旦钻遇坍塌严重 例， 开孔用 ｑｌ０ ｍ合金 钻头钻进 ， ｂ １ｒ ａ 达到 预期 的深度后 ， 下人 中１８ ｍ 地层时 ， ０ｒ ａ 用水泥封孔时还需冲孔 、 孔 、 洗 置换泥 浆工作 ； 否则水泥 与孔 壁 管子， 即开孔套管。然后改换 ￣７ｍ ６ ｍ金刚石绳索取芯钻具钻进， 钻至 之间不 能凝 固在一起 ， 形成两层皮 ， 不到封孔 的预期 目的 。 达 使用冲洗液 ８０ １ ０ ０ — ０ ｍ孔深时 ， 改换 西 ６ ｍ金 刚石绳索取 芯钻具钻 进 ， ０ 再 ５ｒ ａ 直至终 孔 主要 目的是润滑钻具 、 冷却钻头 、 携带岩粉 、 清洗孔底 ； 其次是保持 孔 内 在孑深 ８０ １ ０ Ｌ ０ ～ ０ｍ处 ， ０ 只更 换钻具部 分 ， 钻杆仍 采用 ￣ ６ ｍ的绳索 取 地层压力平衡 和保护孔壁 。据 以往使 用经验 ， ７ｍ 清水加 人 ０ ％ １ ％的皂 ． ～． ５ ０ 芯钻杆 ， 而下部则采用 ￣ ３ ｍ的绳索取芯钻杆 、 ５ｍ ５ｍ ｄ ６ ｍ的金刚石绳索 化油或太古油完全可 以， Ｐ 使用起来既方 便又解决 实际问题 。 － 取芯钻具钻进 ， ３ ｍ钻杆随钻孔不断 的加深而逐步加长。 ５ｍ 这样不仅增 ５２ 护孔堵漏 施工中一旦钻遇坍塌 、 掉块 、 严蘑漏失地层 ， 应立 即停钻进行水泥封 大 了钻杆 的扭矩力 ， 缩小 了钻杆与孔壁之 间的间隙 ， 而且 主要 目的是增 强 了钻具的稳定性 ， 了钻孔的垂直度 ， 保证 减少了孔 内事故发生的几率 。 孔堵漏工作 ， 决不能有凑合思想 。 水泥封孔 的主要 目的是 ： 制止孔 内坍塌 退一步说 ， 一旦发生 孔内事故 ， 处理起来也方便得多 了。 钻具 的级配应该 和掉块 。 水泥封孔是最常用的一种方 法 ， 简单易操作 ， 保险系数大 。 其配 是： 主动钻杆 ｄ ３钻杆 ＋ ５ ｍ Ｐ ７ ｑ ３ ｍ钻杆＋ ５ ｍ ｂ ￣ ６ ｍ扩孔器 ＋ ５ ｍ ￣ ４ ｍ岩 芯管＋ 方如下 ： 食盐 ３ 一 ％， 乙醇胺 ３ ｏ４ ， ％ ４ 三 ％ ～ ‰ 水泥 ４ ． 新 鲜水泥 ， 注方 ２Ｒ ５ 灌 中 ６ ｍ扩孔器 ＋ ５ ｍ ５ｒ ａ ￣ ６ ｍ金刚石钻头。因此 ， ｂ 钻孔越深级配越多 ， 也越复 法为泵送 。其操作如 下 ： 钻具下到需要灌注 段 以下 ２ 注浆 Ｌ ｍ位置后进 杂。 行 冲孔 待灌 ， 据所需用 的护孔堵漏 浆量进行搅拌 ， 依 同时计算好注浆 后 替浆�
深孔复杂地层钻探技术探析
深孔复杂地层钻探技术探析吉林省煤田地质局一一二勘探队摘要：钻探施工属于隐蔽性工程，钻孔内部潜在着许多复杂情况，只有钻进作业完成后，才能更深入地了解其内部环境。
深孔复杂地层钻探工程，具有施工周期长、地层复杂、对泥浆的稳定性要求高等特点，工程项目施工难度非常大。
在实际钻探施工过程中，如果不能准确判断孔内的实际情况，有可能会引发严重的事故，造成巨大的损失。
基于此，本文首先分析了深孔复杂地层钻探技术的重要性及其特点，随后分析了较为常用的钻探技术以及钻进优化思路，希望相关人员不断提高钻探技术水平，最大限度地降低事故的发生。
关键词：深孔；复杂地层；钻探技术引言在我国地质找矿事业中，钻探技术始终占有举足轻重的地位，其不仅是现阶段我国“攻深找盲，探边摸底”勘查作业的关键基础，它也直接影响着我国矿业的健康发展其中，各种原因的开采事故仍然是影响在复杂物理层进行深井开采作业的有效和持续进行的主要因素。
因此，有必要进一步预测实际工程作业的安全风险，建立健全的安全防范机制，确保我国钻井行业的健康发展，同时确保作业人员的安全。
1.研究深孔钻探技术的重要性分析深孔复杂地层的钻探工程与浅部钻探工程相比，有着较大的差别。
在深孔复杂地层的钻探施工作业中，需要科学、合理地选择钻探设备，重视孔结构的确定，并结合孔内的实际情况选用相应的泥浆冲洗液，对钻探操作加以规范，合理、有效地处理孔内复杂情况，确保钻探施工正常、有序的开展，保证工程顺利实施。
数据显示，国内许多大中型矿山开采企业存在资源紧缺的问题，换句话说，许多矿山企业的生产已经进入中晚期，资源储量大幅减少，特别是一些已经经过几十年开采的矿山，更是进入了枯竭期。
研究表明，国内许多矿山资源的勘察深度在500m左右，而在那些储量大幅减少的矿山深部及外围，还有许多未经深入勘查的资源。
可见，深孔找矿还有一定的空间。
而想要进一步深入勘探深部矿产资源，就要具备过硬的深孔钻探技术，以便获取样品，并加以观察和分析。
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地勘行业特有工种职业技能考核鉴定论文（技师、高级技师）题目：深孔钻探技术选择与施工技术探讨姓名工作单位申报工种工程地质工程施工钻工申报等级技术工一级联系电话提交时间 2017 年 6 月 7 日地勘行业特有工种职业技能鉴定站制深孔钻探技术选择与施工技术探讨摘要：根据近几年的现场施工，全液压钻机的使用数量越来越多，同时也出现了不少问题，主要是运行成本较高，部分液压钻机运行时漏油严重，加油如加水。
国外的一些液压钻机，维修的零部件不好配备，维修周期长。
总体而言，全液压钻机正走在技术成熟售后完备的路上，因此全液压钻机的占比不应太高。
待技术成熟后，再提高全液压钻机的使用数量较为合理。
关键词：深孔，设备，钻孔结构，冲洗液1 设备管材选择1.1具备1000米以上施工能力的钻机（1）国产立轴式钻机：XY-5、XY-6、XY-8、HXY-9B。
（2）国产全液压钻机：YDX-3、YDX-1800、HYDX系列、XD-5、XD-6、FYD-2200。
（3）进口全液压钻机：LF-70、LF-90、LF-230、CS1000P6L。
钻机总体性能评价：在深孔施工中，钻机的最大钻进深度要超过设计孔深20%以上，甚至更高，以备出现孔内事故，要超负荷运转。
另一个原因，目前国产深孔钻机技术尚不成熟，标注的最大钻进深度与实际钻进深度有一定差距。
1.2管材为了满足深孔及复杂破碎地层钻进取心需要，将钻杆体两端墩粗方式来提高钻杆整体强度及寿命，钻杆抗拉强度提高47.6%。
抗扭提高50%以上。
优点是减少材料消耗及钻杆重量。
内加厚适当减少岩心径，可以减少钻头刻取面积、孔内扭矩、功率消耗。
目前已大面积推广应用，并取得了较好的综合应用效果，深度超过2000m。
但由于材质本身及加工精度等问题，还有需要改进提高的余地。
在钻杆材质方面，我国以往走入了误区，只考虑了钻杆各强度和刚性，忽略了钻杆在钻孔复杂的受力及柔性，从国外钻杆的静强度、钻杆螺纹根部的壁后、应用效果看，钻杆具有良好的柔性、较好的同轴度、螺纹加工精度对防止钻杆折断具有重要的影响。
我国钻杆的静强度比国外高的多因此，“863”项目2000米深孔绳索取心钻杆钻杆重点解决钻杆材质、热处理工艺及加工精度等问题。
（1）优选进口Q系列钻杆。
（2）选择国内45MnMoB或XJY850高强地质管材。
（3）选择唐山金石、无锡钻探工具厂等知名厂家产品。
（4）几种国产钢材性能参数对比表（见表1）钻杆推荐使用深度=(0.75~0.8)×钻杆最大可使用深度表2 几种常用钻杆的最大钻进深度1.3 机具（1）优选进口Q系列钻具。
（2）推荐使用唐山金石产品。
（3）夹持器：推荐使用唐山金石BS75-J型自重式木马夹持器或中国地质装备公司SQ114/8型绳索取芯钻杆液压钳。
2 钻孔结构选择钻孔结构的繁简取决于地层岩性和技术水平。
吸水膨胀、松散、破碎、坍溻、掉块、涌水、漏水等复杂地层多。
则套管层数和换径次数多，钻孔结构复杂。
反之，则钻孔结构简单,在少数情况下甚至可一径到底,另外，如技术水平高有些复杂地层通过采用适当的冲洗液,改善冲洗液性能及其他先进的护壁、堵漏措施。
也可不下套管,因此应尽量采用先进技术，以简化钻孔结构。
钻孔结构的繁简既要考虑经济因素，也要考虑安全钻进。
从经济的观点看，套管层数多，开孔直径大，钻进效率低，成本高。
因此简化钻孔结构可降低成本,节约开支.但钻孔结构过于简化,有些复杂地层孔段未下套管,又未采取合理的技术措施,因而可能导致孔内事故,机械事故和人身事故。
综上述.设计钻孔结构的原则是,在保证安全生产的前提下,尽量简化钻孔结构。
设计钻孔结构时,首先应考虑全孔各复杂地层的钻进技术措施,确定套管层数和换径次数。
然后根据地质人员要求的终孔直径,自下而上确定各孔段的直径和长度,为了安全一般留有一级备用直径,即开孔直径增大一级地层的复杂性客观决定了需要下几层套管，每层套管的口径是多少？每层套管下多深？深孔孔深结构设计力求拿出既安全又经济的下套管优化方案。
套管口径常规系列：173/168、150/146 、130/127 、110/108 、91/89 、75/73 mm，套管壁厚 8.00～ 3.75 mm。
案例1：新源县设计孔深2000米的磁异常查证孔，钻孔结构一开是Φ150 mm，钻进30米处，设计二开用Φ122 mm的绳钻钻具，由于上部卵砾石层厚，且并不知道深度，施工中常出现轻微卡钻和钻具放不下去等孔内事故，分析原因后，根据实际情况，客观地将Φ150 mm 牙轮钻头+Φ122mm的钻杆作为穿越卵砾石层的钻具组合，这样在没有下Φ150mm套管的情况下，钻进至680米，穿越卵砾石层，在硬质泥岩层下入Φ114mm套管，改Φ95mm钻具继续钻进。
设计Φ95mm钻具穿越第四系至基岩，下Φ89mm套管，改Φ75mm钻具钻进至终孔。
3冲洗液的选择3.1松散地层泥浆案例施工地段从上到下依次为素填土、砂质粘土、粉砂、粉细砂、粉砂夹粉质粘土、粉砂粘土、淤泥质粉砂粘土。
由于穿越地层孔壁稳定性较差，易坍孔，且中部的淤泥质粉质粘土土性软，承载性质差，易缩径。
配方一： 6%土+1‰Na2CO3+ 1‰NaOH+ 3‰CMC+0.3‰润滑剂（或万用王），马氏漏斗粘度控制在60～80s，密度1.06g/cm3。
配方二：7％土＋4％（土重）纯碱＋0.4％CMC＋0.4％LG＋0.03％XC。
主要性能指标：马氏漏斗粘度是50～70s，失水量是11.5ml。
自上而下地层分布为第四系粉砂质粘土、砂砾石层、粘土层、第三系杂色粘土、砂砾石层、下部为红砂岩及胶结性不好的卵砾石层、泥岩、粉砂岩、灰岩及炭岩。
第三、第四系厚度达700m左右，极易遇到缩径、超径、坍塌和掉块等孔内复杂情况配方:6%土＋Na2CO3＋2%LG植物胶＋0.4％CMC；3.2溶蚀性地层泥浆溶蚀性地层以氯化钠盐层最为典型，其他还有钾盐、石膏、芒硝、天然碱等。
这类地层又称为水溶性地层，它遇到钻井液中的水，就会发生溶解，使钻井井壁溶蚀掉，其结果经常导致井眼超径、垮塌。
对付水溶性地层，主要从两方面入手解决：一是降失水，其原理和方法前面已经介绍过；二是降低钻井液对地层的溶蚀性。
在泥浆中加入与地层被溶物相同的物质，使溶解度趋于饱和，就是常用的治理溶蚀的方法。
例如在岩盐中钻进，采用盐水泥浆作为钻井液，防塌效果良好。
盐水泥浆是粘土悬浮液中氯化钠含量大于1%，或用咸水（海水）配制的泥浆,先用淡水制备分散性泥浆，然后加盐转化为盐水泥浆；由于膨润土和普通粘土在盐水中不易分散，故配浆困难。
为此，对于用盐水或海水直接配浆，宜用抗盐粘土如凹凸棒土、海泡土等。
配方:1m3泥浆＋CMC25kg＋OP型乳化剂 4.5kg＋十二烷基磺酸钠4.5kg＋皂脚10kg＋洗衣粉2.5kg＋NaCl 325kg＋柴油53kg＋废机油5kg。
泥浆性能为比重1.21，漏斗粘度34s，失水量4.4ml，泥皮0.3mm，塑性粘度21mPa·s，动切力2.75Pa，pH值8。
普通盐水泥浆：配方一：3%预水化土+3%NaCl+2%KCl+1.5%DFD+0.3%PLUS配方二：3%预水化土+3.5%NaCl+3%KCl+2%DFD+0.4%PLUS硅酸盐钻井液：1.腐植酸-低硅酸盐钻井液配方：密度1.5的水玻璃40-80L+密度1.04NaCl水溶液+硬度低于7meq的水720-840L。
性能：密度1.03g/cm3,粘度16-18s,虑失量5-8ml/30min,泥皮厚度1mm。
2.Na-CMC-低硅酸盐钻井液用于坍塌含高化矿度水的地层。
配方：Na-CMC—NaCl—硅酸盐2%-5%—稀释剂（硅酸盐必须逐步加入）3.PAN-低硅酸钠钻井液用于含盐地层和一般地层PAN-低硅酸钠无粘土钻井液或PAN-低硅酸钠低固相钻井液4.淀粉-低硅酸钠钻井液用于含盐地层，泥页岩地层。
选择性加入Na-CMC和木素磺酸铬等处理剂提粘。
5.乳化-低硅酸钠钻井液用于任何含盐地层粘土26%+硅酸钠8%+Na-CMC-600+石油或柴油7-12%+表面活性剂+消泡剂。
加重泥浆：典型配方案例1—河南正阳某地质钻探，钻遇大段高压流塑土层，提钻后该段软土快速向孔内涌缩，无法继续钻进。
配方：1m3水+30㎏预水化膨润土+3㎏XC+400-500㎏重晶石粉(800目)+15㎏CMC(或LG或DFD)性能:表观粘度32 mPa·s,失水量9 ml/30min,PH值9,比重1.34 注:为实施加重钻井液方案,首先采用脲醛树脂水泥球技术将上部的裂隙漏失带封堵掉,以防止加重钻井液压漏上部地层。
典型配方案例2—贵州某煤田钻探。
钻至450米处，遇到高压水的裂隙岩溶地层，孔口涌喷量达55 m3/d。
配方：1m3水+50㎏膨润土+10-20㎏PAM+30-50㎏CMC+20-30㎏KP 共聚物+250㎏重晶石粉。
泥浆性能：比重1.5，粘度35-45S，失水量7 ml/30min，PH7.5. 注：加重泥浆处理后，没有涌水现象。
典型配方案例3—新疆伊犁盆地核工业地质局某矿区砂砾层止涌。
配方：1m3水+200㎏重晶石粉+50㎏膨润土+5㎏CMC+3㎏纯碱+6㎏腐植酸甲泥浆性能：比重1.4-1.5，粘度35-45s，失水量5-10ml/30min.泡沫泥浆：钠土4%+CMC0.2%+PHP200ppm+DF—1泡沫剂0.1%密度=0.55—0.85Kg/LNa-CMC（钠羧甲基纤维素）泥浆1.钠土6-8%+纯碱5-6%+Na-CMC1-2%泥浆性能：比重1.03~1.07，粘度25~35s，失水量小于12ml/30min，pH值约9.5。
4 施工技术防斜措施：直径为89mm 的钻杆及钻具，防斜性能较好，钻杆的同心度和刚性都较71mm的钻杆要好，另外，当孔深时，89mm钻杆的自重就有一定的保直作用。
如何使71mm钻杆及钻具具有良好的防斜作用，是小口径钻进的难题。
技巧一：如果地层较完整，在71mm的钻具上方3米左右处多加一个钻杆扩孔器，有助于小口径钻进的保直防斜。
技巧二：通过降低压力，适当提高转速并控制班进尺，并且泵量不易过大。
可以起到防斜的作用。
5 结论深孔钻探施工必须做好前期准备工作，做好施工设计，做好地层调研，准备合理的冲洗液体系，设计合理的钻孔结构，储备好事故应急措施，确保整个施工工程的顺利实施。
参考文献：[1] 张春波，刘峰. 中国绳索取心钻探技术现状及展望[J].探矿工程（岩土钻掘工程），1996，（4）:47-49.[2] 王正浩.绳索取心技术在陕西彬长矿区杨家坪井田煤层气勘探中的应用[J].中国煤田地质，2010，22（增刊）：126-163.[3] 王胜，陈礼仪，张永勤. 无固相低温钻井液的研制——用于青藏高原永冻层天然气水合物的钻探[J].天然气工业，2009，29（6）: 59-62.[4] 许贡，丁团峰，石奎，祁双虎.煤层气井堵漏技术[J]. 吐哈油气，2005,10（1）: 54-56.[5] 鲁玉庆.对煤田钻探绳索取芯钻进工艺的探讨[J].煤炭技术，2008,27（4）：46-48.9。