钻探职业技能培训教材

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岩心管磨损超过壁厚2mm、每米长度内弯曲超过 0.75mm、各种钻具有微小裂纹、严重凹痕、螺纹磨损 或旷动者,均应及时更换。
汶川地震科学钻探工程
4.4.5绳索取心钻具的规格和型号
名称 规格
46
钻头
外内 径径
壁厚
46 .5
25
10.75
扩孔 器外 径
内岩心管
外内 壁 径径 厚
47
31 27 2
外岩心管
等外级
TX
TS
细小完整晶粒,或呈团块状的颗粒 碎片,连晶砸碎使用,无晶形
择优后用于制造孕镶钻 头
4.4 绳索取心钻具的技术要求和规格和型号
•4.4.2人造金刚石单颗粒系列 `MBD6 、MBD8、MBD12、SMD 、SMD25 、 SMD30 、SMD40
汶川地震科学钻探工程
4.4.2绳索取心钻进对钻杆的要求
汶川地震科学钻探工程
1.3 钻探工艺
•1.3.1按破碎岩石的外力作用方式可分为冲击钻进、回转 钻进、冲击回转钻进、振动钻进和喷射钻进等。 •1.3.2按钻进时是否取岩心(或矿心),可分为取心钻进 和不取心钻进。 •1.3.3按破碎岩石所使用的磨料,又分为硬质合金钻进、 钻粒钻进和金刚石钻进等。
1.4钻探工程的应用
4.4.4 绳索取心钻进对双管总成的要求
•当内管总成下到外管总成预定位置时,能即时发出到位 信号,且内、外管之间的相对位置能够确定,能保证有 良好的通水性。 •钻进过程中岩心充满内管时,能及时向地表发出堵塞信 号。 •由于是双管结构,因此应保持内、外管的同心度 。 •应保证打捞器顺利下入,并将内管总成安全抓提到地面。
1.4.1服务领域:钻探是地质勘探的一种重要技术 手段 ,广泛应用于寻找和勘 探 各种矿产、油气藏、 地下水、地热,以及为水利建设、工程建筑和交通 设施等提供地质资料。
1.4.2科钻的概念:利用现代深部钻探高新技术, 在具有全球地学意义的位置钻孔(5000m),利用 从钻孔中获取的岩心及液、气态样品分析数据以及 原位测井数据和信息,重塑超高压变质带形成与折 返机制,揭示板块边部的深部物质组成及成矿与流 体作用,建立地下长期观测实验站及地壳深布物质 研究基地。
孕镶钻头 600~1200 500~1000 400~800 350~700 250~500 200~400
4.5.3 泵量
• 钻进坚硬、颗粒细的岩层,钻速低,岩粉少,泵量可小些;钻进 软及中硬岩层,钻速高,岩粉多,泵量应大些。钻进裂隙,有轻 微漏失地层,泵量应稍大于正常情况。钻进研磨性强的岩层,泵
4.6.3 复杂地层取心钻具
主要介绍唐山金石JSC型绳索取心三层管钻具
•经常检查钻杆弯曲度,每米长度弯曲大于0.75mm 的钻杆不许 使用。对弯曲钻杆应该用矫直机矫直,严禁用铁锤敲打。 •严格检查钻杆及其接头螺纹,不得有漏水现象。 •钻杆立根台应垫木板,以保护螺纹。按立根长度设置合适的立 根靠架和中间支撑,以免立根摆放时发生弯曲。 •搬运钻杆时,必须在钻杆螺纹处涂丝扣油,再套上护丝。装卸 时不得任意投掷。平时钻杆放置要平整,涂油防锈。 •提钻时应严格检查钻具。对磨损、出现裂纹、螺纹不合格的钻 杆和接头禁止使用。钻杆和接头外径磨损超过2mm不得使用; 磨损超过1.5mm 时不得用于深孔钻进。

寸 75 75 49 13
75.5 56 51 2.5 73 63 5 71 61 5
71/61
91 91 62 14.5 91.5 71 65 3 88 77 5.5 87 77 5
88/78
95 95 63 16.0 96
71 65 3 89 79 5 89 76 6.5 88/78
4.5绳索取心钻技术参数的选择
外 内壁 径 径厚
钻杆
外径
内 径
壁厚
接头外径 内径
45 36 4.5 43.5 34 4.75 44/33
56 56 35 10.5 56.5 41 37 2 54 45 4.5 53 44 4.5 54/43
公 59 称
59 .5
36
11.75
60
43 38 2.5 58 49 4.5 55.5 46 4.75 56.5/46
量可增大。
钻头规格
A
泵 量 25~40
B 30~50
N 40~70
H 60~90
P 90~110
S 100~130
4.6 金刚石绳索钻进取心操作
4.6.1投放内管
当确认外管和钻杆内已无岩心时,将内管总成由孔口投入 钻杆内,对上机上钻杆,开泵压送,应注意观察泵压变化, 泵压明显升高或降低时,说明内管总成已到达预定位置。 遇地层严重漏失,孔内没有冲洗液或水位很深时,不准直 接投放内管总成,应采用打捞器把内管总成送入孔内;或 用机上钻杆对准孔口,泵入适量的冲洗液,然后迅速投放 内管总成。
•使用前,应检查钻杆螺纹是否有损坏现象;使用时,应定期用 丝扣油润滑钻杆螺纹。 •钻杆立根应放在立根木质板上,并根据立根长度架设一至二道 支撑梁,防止钻杆弯曲变形。 •钻杆与接头螺纹磨损严重、连接旷动或有明显变形的,均不得 下入孔内应及时更换。 •拧卸钻杆时,应使用多触点自由钳,禁止用大锤敲击。
4.4.3钻杆的合理使用和维护
汶川地震科学钻探工程
2、岩心钻探工程质量标准
岩心钻探工程六项质量指标:岩、矿芯采取率与整 理、钻孔弯曲度、校正孔深、简易水文观测、原始报表、 封孔。
3、水文地质钻探工程质量标准
水文地质钻探工程八项质量指标:钻孔直径、岩土心 (样)采取率、孔深与孔斜、校正孔深、简易水文观 测、成井工艺、抽水试验、固井与封孔、原始报表与 技术档案。
4.5.1钻压
钻头压力(简称钻压)应根据岩石的可钻性、研磨性、完整 程度、钻头底唇面积、金刚石粒度、品级和数量选择钻压。
钻头规格 表镶钻头 最大压力
正常压力 孕镶钻头 最大压力
正常压力
A 8 4~6 10 6~8
B 10 6~8 12 8~10
N 12 7~9 15 10~12
H 15 8~12 18 12~15

1、钻探工程概述
1.1钻探工程概念 1.2钻探发展史 1.3钻探工艺 1.4钻探设备 1.5钻探工程常用的几个术语 1.6钻孔口径系列
汶川地震科学钻探工程
1.1钻探工程概念
钻探工程是指在地质勘探和建筑基础勘查中, 用钻机按一定设计角度和方向施工钻孔,通过 钻孔采取岩心(或矿心)、岩屑或在孔内下入 测试仪器,以探查地下岩层、矿体、油气和地 热等的工程,简称钻探 。钻探工程研究的对象 主要包括钻进工艺和钻探设备两方面的内容。
汶川地震科学钻探工程
1.2钻探发展史
1.2.1古代史:早在二千年前,就有钻凿盐井、 汲取卤水、熬剪下煮成盐以供民食的记载。到 了唐代,据记载,四川一地就有盐井六百多口。 明朝宁应星所著的《开工开物》一书中,对钻 凿盐井的技术和工艺进行了详细的描述。当时 人们采用简便易行的冲击钻进方法,并充分利 用当地生长的竹材所具有的优越性能(抗拉强 度很高)作为凿井用的强有力的蔑绳,把竹筒 制成凿井捞砂、提浆的工具和套管。
4.6.2 打捞岩心
– 首先用回转器或动力头顶起钻具50mm~70mm,缓慢回转 钻柱,扭断岩心,再提起并卸掉机上钻杆后,下放打捞器。 打捞器在冲洗液中以1.5m/s~2m/s 的速度下降,当将要到 达内管总成上端时,应适当减慢下降速度,1000m 孔深范 围内,可以听到轻微的撞击声,然后开动绳索取心绞车, 缓慢提升钢丝绳,确认内管总成已提动后可正常提升。提 升过程中,若冲洗液由钻杆溢出,说明打捞成功,否则重 复试捞,严禁猛冲硬蹾,反复捞取无效应提钻处理。
P 17 10~14 20 14~18
S 19 12~16 22 16~20
4.5.2 转速
可以按金刚石钻头钻进的圆周速度(表镶钻头0.5~ 2m/s;孕镶钻头1.5~m/s)计算转速,但需考虑钻孔深 度。
钻头规格
A
B
N
H
P
S
表镶钻头 400~800 300~650 300~500 220~450 170~350 140~300
4.4 绳索取心钻具的技术要求和规格和型号
•4.4.1天然金刚石分级标准`
级别
代号
特级
ห้องสมุดไป่ตู้
TT
(AAA)
特征
用途
具天然晶体或浑圆体,光亮,质纯,无斑点及包裹体,无裂纹,颜色不一, 十二面体含量达35%~90%,八面体含量达65%~10%
钻进特硬地层。制造绳 索取心钻头
优质级
TY
(AA)
晶体规则完整,较浑圆,十二面体达15%~20%,八面体含量达80%~85%, 每个晶粒应不少于4~6 个良好的尖刃,颜色不一,无裂纹,无包裹体
汶川地震科学钻探工程
4.4.5 绳索取心钻进双管总成的使用
卡簧的自由内径应比钻头内径小0.4~0.5mm。机场应 备2~3种尺寸的卡簧 。
当弹卡顶住弹卡拨叉(上接头)内台阶时,卡簧座端面 和钻头内台阶的间隙应为2~4mm(卡簧座有水口时应 取小值)。弹卡与弹卡挡头的顶面保持一定的距离,一 般为3~4mm 。
4.2 绳索取心钻进缺点
• ·钻杆的内径大而管壁薄,连接强度要求高。钻 头壁较厚,切削孔底岩石的面积较大,因此,钻 进时碎岩功率消耗较大。
4.3 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。
汶川地震科学钻探工程
1.5钻探设备
钻探机械主要包括钻机、泥浆泵、动力机和钻 塔等。钻机是用于向地下钻孔的最重要的机械 设备。泥浆泵又称钻井泵,是向钻孔里输送泥 浆或清水等冲洗液的机械设备。钻塔又称井架, 是架设在钻场或井场上方,配合钻机绞车进行 升降钻具的塔架。
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1.6 钻探工程常用的几个术语
钻进坚硬和硬地层。制 造绳索取心钻头
标准级
TB
(A)
晶粒较规则完整,八面体完整晶粒达90%~95%,每个晶粒应不少于4 个良好 钻进硬和中硬地层 尖刃,由光亮透明到暗淡无光泽,可略有斑点及包裹体
低品级
TD
(C)
八面体完整晶粒达30%~40%,允许有部分斑点及包裹体,颜色为淡黄至暗灰 钻进中硬地层 色,或经过浑圆化处理的金刚石
1.2.2近代汶川史地震《科学中钻国探工近程代钻探史》
1.2钻探发展史
1.2.3钻探工程发展前景 我国国民经济高速发展,对矿产资源的需求
日渐增大,钻探工程作为矿产资源的勘查与 开发的重要手段,发展远景十分广阔。 我国钻探事业对业内的人提出更高的要求, 除了高水平的中高级的专业理论技术管理人 员,还急需大量高素质的专业钻探技术工人。
反映孔壁间隙的大小,对钻进效率的影响较大。
汶川地震科学钻探工程
1.7 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下表。
规格代号 R
E
A
B
N
H
P
S
公称口径 30 38 48
60
76
96 122 150
岩心钻探 以提出的岩心来研究、了解地下地质和矿产情况 的钻探方法,称岩心钻探
钻孔 在地质工作中通常把钻机向地下钻凿成直径较小而具 有一定深度的孔眼称为钻孔。钻孔的最上部称孔口,最底部 称孔底。孔眼的直径称为孔径,其深度称孔深,整个孔眼称 孔身,其中一段称孔段。
钻孔结构 指由开孔至终孔,孔身口径的变化。 钻具级配 钻杆直径与钻孔直径的配合关系称钻具级配,它
海南省第一届钻探职业技能大赛培训教材
主题: 1、金刚石绳索取心钻进 2、空气潜孔锤钻进
2011年10月8日(海口)
汶川地震科学钻探工程


1、钻探工程概述– 定义、发展史、常用的几 个术语
2、工程质量标准-- 岩心钻探和水文地质钻探 3、金刚石绳索取心钻进—特点、钻具、工艺 4、空气潜孔锤钻井—设备机具、冲击器、工
4、金刚石绳索取心钻进
•4.1 优点 •4.2 缺点 •4.3 应用范围 •4.4 绳索取心钻具的技术要求和规格和型号 •4.5 绳索取心钻技术参数的选择 •4.6 取心操作 •4.7 绳索取心钻进操作技术要求 •4.8 绳索取心钻进冲洗液 •4.9 操作注意事项
4.1 绳索取心钻进优点
•钻进效率高 •地质效果好 •钻头寿命长 •有利于复杂地层钻进、孔内安全和便于测斜工作 •减轻劳动强度 •降低钻探成本
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