钻探设备与工艺

钻进过程中主要解决的技术问题：
破碎岩石、清理岩屑、采取岩矿芯、保护孔壁
１、钻进方法 Drilling methods
硬质合金钻进 Tungsten-carbide drilling
冲击回转钻进 Percussive-rotary drilling
钻粒钻进 Shot drilling
金刚石钻进 Diamond drilling
一、钻探历史 Drilling history
四大发明：火 药 Powder 指南针 Compass 造 纸 Papermaking 印刷术 Printing
五大发明：钻 探 Drilling
三国时期 战国时期 东汉时期 隋朝时期
钻探是我国公元前254年(秦昭王时代)的一项伟大发 明，对我国政治经济文化产生了很大的影响。
复合片钻头 PDC bit
四、钻探技术发展现状 Drilling technical development
２、护壁堵漏 Hole wall protection and loss shut-off
普通泥浆 General mud
优质泥浆 High grade mud
固相泥浆 Solid mud
低、无固相泥浆 Non-solid or non-clay mud
北宋卓筒井，小口径深井
卓筒井是一种井 眼“如碗大”， 深数十丈的盐井。
大口浅井→小口深井
表明我国古代钻井工 艺向前飞跃了一大步
开井口
下石圈
锉大口
扇泥
下木柱
锉小口
古代钻头
各类井架模型
修、治井工具
打捞落物模型
燊海井模拟
人们可看到凿井的碓架和井 场的设备，体会到凿井的艰 辛与人力钻进上千米的不易。 正是用这样的方法，自贡盐 工却开凿出了世界第一口超 千米深井，为人类 的文明
机械化生产、质量管理、技术革新、 创造发明、 科学钻探、 信息化等。
二、现代钻探发展分类 Drilling classification
固体矿产地质钻探 Solid mineral drilling 油气钻探 Oil and gas drilling 水井、地热钻探 Water well drilling and geothermal drilling 工程地质与水文地质钻探 Engineering geological drilling 工程施工钻 Civil engineering drilling 特殊钻探 Special drilling
四、钻探技术发展现状 Drilling technical development
１、钻进方法 Drilling methods
金刚石钻进 Diamond drilling
表镶钻头 Surface set diamond bit
孕镶钻头 Impregnated diamond bit
绳索取芯钻进 Wire-line coring drilling
四、钻探技术发展现状 Drilling technical development
3、取芯方法 Sampling methods
单动双层岩芯管 Single tube core barrel Double tubes core barrel
水力输送岩芯管 Center sample recovery (CSR)
１、设计阶段
确定钻孔结构；选择设备、工具、管材；制定工 艺措施；预算台效；制定安全措施；人员组织与 管理。
２、施工阶段
施工准备（修路、机场平整、安装水电等设备）
开孔→正常钻进→终孔 ３、结束阶段
封孔；拆迁；资料统计、对比、总结
四、钻探技术发展现状 Drilling technical development
和进步写下了光彩照人的一 页。正是用这种方法，盐工 们在自贡这块土地上钻凿出 13000多口盐井，昔日古盐 都百里盐场的繁荣景象是不 难想象的。
一、钻探历史
4、近代深井阶段 （1369-1911）
严密的钻井工序、选井位、下导管、开钻、 事故处理、堵漏等。
一、钻探历史
5、现代机器钻进阶段 （1911-）
钻探设备与工艺
Drilling Equipments and Technology
2009年5月
本课程主要讲述内容
• 绪论 • 钻探工艺
岩芯钻探钻具、钻进方法、岩矿芯采取、 特种取芯方法、钻孔弯曲及其测量
• 钻探设备
岩芯钻机构造及结构原理 水井、工程钻机构造及结构原理 钻探用泵及钻塔
绪论
★钻探历史 ★现代钻探发展分类 ★钻探工作内容 ★钻探技术发展现状 ★本课程性质、目的、参考书 ★关于考试 ★几个基本概念
四、钻探技术发展现状 Drilling technical development
4、孔斜方面 Hole deviation and surveying
陀螺仪测量 Gyro surveying 孔底动力机 Down-hole motor 人工定向钻探 Directional drilling 随钻测量 Measurement while drilling 计算机应用 Computer aids drilling
工程地质与水文地质钻探
▲土木建筑基础工程钻探 ▲市政工程建设 ▲道路、隧道交通工程 ▲港口建设工程 ▲地质灾害治理工程
特殊钻探
地下核爆破钻探 极地取样 星球钻探
▲软弱地基改造处理 ▲水利、水电工程 ▲考古群勘察 ▲地下大型建筑物勘察 ▲军事特殊工程
三、钻探工作的内容 Drilling main work
一、钻探历史
2、井盐钻探（公元前2-3世纪）
——深井钻凿的历史开始
李冰劈山凿井，自贡井盐。百度文库
公元前２５０年左右，李 冰为蜀郡太守，是一个水 利和凿井专家。建造都江 堰，大兴水利，组织百姓 开凿盐井。
飞沙堰溢洪道 飞沙堰
安澜索桥 二王庙
一、钻探历史
3、古代深井阶段 （1041-1368）
——现代盐井、油井、气井的雏形
这一发明于17世纪传入西方。
一、钻探历史
钻探发展经历的几个历史阶段：
1、传说时代的古井（四五千年以前的史前时期） 2、井盐钻探（公元前2-3世纪） 3、古代深井阶段（ 1041-1368 ） 4、近代深井阶段 （ 1369-1911 ） 5、现代机器钻进阶段 （ 1911- ）
一、钻探历史
1、传说时代的古井 （四五千年以前的史前时期） 《周书》记载：黄帝穿井 尧舜禹时代《击壤歌》 日出而作，日入而息， 凿井而饮，耕田而食，帝力于我何有哉 伯益作井 伯益是舜帝时期主管山川、林泽的大臣； 《世本》称颂是凿井的发明者。