07钻探复习1.doc

工程钻探复习提纲绪论1、钻探工程的基本过程：是有动力机（电机、柴油机）带动钻机回转，并由钻机供给钻杆柱一定的轴向压力和扭拒，从而使钻头勊取岩石，达到不断向深部钻进获取地质资料的目的。2、钻进的3个基本作业、2个基本工序、两项重要内容是什么？破碎岩石、清除岩屑、维护孔壁是钻探工作的基本作业。钻进和升降两个必要的基本作业程序(或称工序)采取岩心或收集岩屑，这是钻探的一个中心问题和必要环节。岩心采取和防止钻孔弯曲是钻探工作的两项重要内容。3、什么是钻进规程？4、钻探工程的应用范围和分类？1找矿(1)地质普查钻探。为了查明地层性质及产状，了解地层及地质构造，或验证物探资料而进行的普查找矿钻探。(2)地质勘察钻探。为探明矿区的地质构造，矿体的产状、品位、估计矿体储量，为矿产开发提供必要的地质资料。(3)水文地质钻探。查明地下水状态、水质、水量及其运动规律等水文地质资料。(4)工程地质钻探。为查明桥基、坝基、路基或水库、港口、大型设备、高层建筑的地质基础和地基承载能力等而进行的专门钻探工作。(5)油、气田钻探。为勘探石油及天燃气等矿产而进行的钻探工作。油气田钻探通常也简称为石油钻井。(6)地热钻探。为寻找地下热源而进行的钻探。(7)海洋钻探。为探明海底下的矿物而进行的钻探。2开采矿产资源 (1)为民用和工业用的普通水资源的开采而钻进的供水井； (2)为民用取暖和工农业用的热水资源的开采而钻进热水供水井； (3)为开发能源而在陆地和海洋上进行的石油和天然气的开采钻井； (4)为开采盐矿而钻的对接孔； (5)为开采垃圾沼气而钻的采气孔。3工程施工 (6)利用钻进技术建造导弹、卫星发射井：(7)利用钻进技术把核废料或其他有害物埋在地下深部的处理井；(8)代替开凿隧道而进行的大直径钻井或管棚钻进；(9)矿山各种辅助设施孔：如通风孔，疏导地下水孔以及电缆孔等；(10)为安装室内设备(如空调等)而进行的微型孔钻进按钻头所用切削材料分类：金刚石钻进、硬质合金钻进、钢粒钻进按碎岩方式分类：回转钻进、冲击钻进、冲击回转钻进、回转冲击钻进。按冲洗液循环方式钻进：正循环钻进、反循环钻进、孔底局部反循环钻进按钻进目的分类：地质钻进、石油钻进、水井钻进、工程施工钻进5、钻孔及其要素钻孔要素：即钻孔直径、钻孔方向和钻孔深度。 6、根据孔深，钻孔可分为哪几类？浅孔，0150m，常用于物探地质调查，水文及工程地质勘查。 中深孔，1501 000m，为勘探一般矿藏时所采用。 深孔，l 000m以上，一般为勘探开发石油以及科学深钻时采用。第一章 钻进设备1、什么是钻探设备？从事钻探工作所使用的全套技术装备6、钻机的作用？是实施钻具的回转和给予轴向压力，以破碎岩石加深钻孔，完成从孔内起下钻具或升降套管等工作。 7、钻探工艺要求钻机能完成的工序是？提供使钻杆柱及碎岩钻具 (钻头)回转的动力；具有能使钻杆柱及碎岩钻头继续前进的能力，以达到不断破碎岩石、连续钻进的目的；当钻头磨钝后、需要提取岩心及处理有关井内事宜时，钻机具有使钻杆柱及钻进工具提出孔口及再下入孔内继续下一个回次钻进的能力。8、回转式钻机的基本组成有那些？回转机构、给进机构、升降机构、传动机构、操纵装置及机座等基本部分组成。9、回转器有哪几种方式？立轴式、转盘式二大类。10、要求回转器的结构与性能必需满足那些要求？回转器的转速和扭矩的性能应能适应钻进工艺孔内情况变化的要求。要求回转器能反向回转。回转器应有良好的导向作用。根据使用要求回转器应能在一定范围内变更倾角，可钻进不同方向的钻孔。回转器应做到回转运动平稳，震动摆动小。 11、给进机构任务是？量钻具重量；进行加压或减压钻进调节和保持孔底钻头上的轴向压力和钻进速度；并根据钻头的钻进速度给进钻具，保证钻头连续不断地钻孔；平衡钻具重量；倒杆、提动和悬挂钻具；强力起拔钻具等。12、给进机构其性能应满足那些工艺要求？能根据地层性质、钻进方法、钻头类型和直径，无级调节轴心压力能无级地调节钻进速度，最好能自动调节。有快速提升和一定的起重能力。应能准确迅速地反映孔内情况，以便及时掌握和分析孔内情况，调整钻进工艺或采取处理措施，因此要具有一定的观测装置，如孔底压力、进尺和钻速的观测仪表等。要尽可能缩短辅助工序时间。13、传动机构的任务是？传递与切断动力：变速与变矩，实现柔性传动和过载保护，分配动力与换向；改变运动形式，如将旋转运动转变为往复运动及驱动仪表等。14、钻机的技术参数是什么的重要依据？钻机的技术参数是选择钻机、使用钻机及评价钻机的重要依据。15、钻机的技术特性参数包括那些内容？钻机的能力参数、各工作机构的工作参数，配备动力机的有关参数、钻机的重量及总体尺寸等。 16、选用、评价钻机的原则有那些？钻进能力参数回转系统参数 钻机给进系统参数 钻机升降系统参数 17、钻探对钻机的要求有那些？ 具有适合钻进规程需要的转速和调节范围，以便有效的破碎岩石； 向钻头传递足够的轴心压力，并有适当的调节范围，以适应最优的钻压选择。 能完成升降钻具工作，并能随钻具的变化而改变提升速度。 具有可变换钻进角度的功能。 具备处理孔内事故，纠斜的功能。 工作平稳，重量轻，尺寸小，美观大方。18、泥浆泵在钻探工作中的作用？(1)清除岩屑 (2) 冷却、润滑钻头和钻具；(4)供给钻具能量 (5)输送特种物质 (6)判断孔内情况 19、钻探工作对泵的要求？20、泵按工作原理分为哪几类？叶轮泵：如离心泵（单级离心泵、多级离心泵、潜水泵、深井泵）、轴流泵、混流泵、漩涡泵等。依靠叶轮的旋转运动输送液体。容积泵：往复泵（柱塞泵、活塞泵）、回转泵（螺杆泵、齿轮泵）。依靠工作时的容积变化输送液体。喷射泵：依靠液体的流动的能量输送液体。21、往复式泵的主要优点？ 能在冲洗液含有较高的固相含量及研磨性颗粒的条件下工作； 能排送较大的泥浆中的颗粒； 容易使用与维护； 可靠性强； 可在较大的范围内调节泥浆压力及流量22、岩心钻具的组成有哪些？钻杆柱的功用是什么？为了减少钻杆柱的磨损和侵蚀，在什么条件下，如何合理使用以延长钻杆柱的使用寿命？钻头、岩心管、异径接头、钻杆柱、连接接头和水龙头等组成。 在钻探工作中，钻杆柱从地表把钻机的动作和动力传递给井底的钻头同时它又是洗井液冲洗井底和冷却钻头必需的液流通道。钻杆内受高压，表面承受着磨损。输送岩心或岩心提取器的通道 。投送卡取岩心的卡料，输送测斜仪器以及输送材料等。钻杆柱是钻探工作的一个关键组件和重要环节。最优使用方式的选择都是在 KT1的条件下进行的变换使用方式为了使钻杆消耗均匀，在一个钻孔使用后；在钻第二个钻孔时，将立根使用的次序颠倒过来。这称为变换次序使用法。 综合使用方式在钻孔深度达一半后，提钻时把这些立根依次放于立根台上待用。而在继续钻后一半时，将其他未用的一半立根依次接到立根柱，下人孔中。在继续向深部钻进时，把原上部用过的钻杆按相反的顺序，接到立根柱上继续使用第二章 岩土的可钻性1、什么是岩土的可钻性？岩土的可钻性及其分级极为重要，它是合理选择什么的依据，同时也是制定钻探什么的基础和考核什么的依据。是表示钻进过程中岩石破碎的难易程度。岩石可钻性是合理选择钻进方法、钻头类型和结构、钻进规程参数的依据，也是制订钻探生产定额和编制钻探生产计划的依据。2、在生产中，通常以什么来作为衡量岩土可钻性的指标？岩土的可钻性是个多变量函数，它主要受哪些因素的影响？目前国内外评价岩土的可钻性有哪些方法？它首先受岩石性质，特别是岩石力学性质的影响，也受技术条件（钻探设备和工具的类型、钻进方法、钻孔直径和深度等）和工艺条件（钻头压力、钻具转速、冲洗液数量和性能等）的影响。用岩石力学性质评价岩石的可钻性用实钻速度评价岩石的可钻性用微钻速度评价岩石的可钻性用碎岩比功评价岩石的可钻性3、钻头碎岩刃具与岩石作用的主要方式有哪些？切削一剪切型；冲击型；冲击一剪切型。 4、碎岩刃具有各种各样的形状，在研究时我们一般抽象为哪两种压头对岩石的作用？平底圆柱形压头压入时岩石的应力状态球形压头压入时岩石的应力状态5、布西涅司克的解其正应力z可用a/z的函数来表达，请写出函数表达式及应力分布曲线？6、轴向力和切向力共同作用下岩石的应力分布分哪几个区？碎岩工具对岩石的作用有哪些特点？在半无限体内，形成正应力区()、拉应力区(）和过渡区（）。(1) 轴向力与切向力共同作用时，可视为碎岩工具对孔底岩石表面以某一角度施加作用力。岩石破碎效果将由此作用力的数值和方向来决定(2）轴向力与切向力共同作用时，碎岩工具下方岩石中产生不均匀的应力状态(3) 当岩石中出现拉应力时，在其他条件相同的情况下，岩石将在作用力比较小的时候，在拉应力区开始破碎。1、载荷大小的形响2、破碎工具形状的形响3、施力方式的影响 4、环境的形响7、岩石变形破碎有哪几种方式？表面破碎区；疲劳破碎区；体积破碎区 8、平底圆柱型、球型 、尖楔状切削具压入时的岩石变形破碎过程？9、关于破碎岩石时消耗的能量与破碎产物的关系，黎金格尔定律和基尔别切夫定律？黎金格尔定律认为：固体破碎功与破碎过程中物体表面积的增加成比例。即：随着粉碎度的增加破碎功与破碎产物粉碎度的关系是指数关系。基尔比切夫定律认为：破碎功与物体破碎的体积成比例。基尔比切夫定律则是直线关系。10、常用哪些指标来衡量岩石破碎的效果？第三章 回转钻进第一节 硬质合金钻进1、什么是硬质合金钻进？适用于哪些岩层？有哪些特点？2、硬质合金钻进对塑性岩石来说，钻头切削具切入岩石的必要条件是什么？钻头切削具的切入深度与钻压、切削具宽度、刃尖角及岩石的抗压强度成什么比例关系？对脆性岩石来说，回转切削过程的实质是什么？3、在硬质合金钻进过程中，在碎岩的同时也伴随着切削具的磨损，切削具被磨损的程度由哪些因素所决定？4、如何计算切削具磨损的高度？5、钻探用硬质合金切削具有哪些形状？形状的确定主要考虑哪些因素？6、取心式硬质合金钻头的结构要素有哪些？硬质合金切削具在空白钻头上镶嵌形式有几种？构成刃口有哪几个角度？7、硬质合金切削具在钻头底面上有几种排列方式？硬质合金切削具在钻头底面上的排列形式，应考虑哪些因素？8、取心式硬质合金钻头分为哪几类？ 9、硬合金钻进规程包括哪些？什么是最优钻进规程？ 强力钻进规程？ 特殊钻进规程？10、如何确定最优的回次钻程时间？11、不同地层的钻进特点有哪些？第二节 牙轮钻头钻进1、牙轮钻头钻进的特点有哪些？2、牙轮钻头的基本参数有哪些？3、牙轮钻头的碎岩原理？4、钻压、转速对牙轮钻进的影响是什么？ 第三节金刚石钻进1、金钢石钻进有哪些特点? 2、金刚石聚晶烧结体和金刚石复合片各有哪些特点？3、金刚石的有哪些物理力学性质？4、钻探对金刚石有哪些要求？5、金刚石钻头破碎岩石机理是什么？6、金刚石钻头有哪几部分组成？分为哪几类？7、选择金刚石钻头的原则？第四节 钢粒钻进1、钢粒钻进的特点有哪些？钢粒钻进的缺点和使用上的局限性？2、钢粒钻进的碎岩方式有那些？3、钢粒钻进的投砂方法有哪些？ 第四章 冲击及冲击回转钻进1、什么是冲击回转钻进？它对哪些岩石有很好的效果？冲击回转钻进用钻头有哪些主要的类型？冲击回转钻进是钻头在静压作用下进行回转，同时辅以纵向冲击动载，从而形成以回转切削和纵向冲击相结合的碎岩钻进方法。第五章 其它钻进方法第六章 钻孔冲洗及护壁堵漏1、钻孔冲洗液的功用？钻探对冲洗液有哪些要求？钻孔冲洗方式有几种？2、冲洗介质的种类及使用范围有哪些？ 3、泥浆的功用？为保证钻探所钻地层的要求，经常对泥浆的哪些性能进行测定？（要求掌握概念）4、常用的泥浆处理剂可分为哪几类？在泥浆的化学处理中，无机处理剂起的作用有那些？有机处理剂在泥浆处理中的作用有那些？5、钻井对造浆膨润土的要求有哪些？6、什么是复杂地层？分为哪几类？复杂地层的地质成因有那些？7、在钻进过程中如何对孔内复杂情况进行分析与判断？8、孔壁岩层经常受哪几种力的影响？防塌泥浆的机理有哪些？第七章 岩矿心采取1、钻探工程质量指标有哪些？岩矿心采取的质量指标有哪些？2、岩矿心按采取难易的分类3、常用的取心工具有哪些？第八章 钻孔弯曲与定向钻进1、什么是钻孔弯曲？钻孔弯曲会带来哪些不良后果？2、钻孔的空间位置三要素？钻孔弯曲的原因与规律（特别是地质规律）有哪些？3、钻孔偏斜的危害性4、钻孔弯曲必须进行效正，通常把钻孔轨迹绘制在什么平面上？测斜通常是按一定的测距测量钻孔的，然后计算各测点的，画出。5、钻孔弯曲采用的计算方法有哪几种？6、什么是定向钻进？定向钻孔分为哪几类？定向方法有哪些？定向钻孔施工工艺。第九章水文钻探