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钻探工艺 钻探工艺方法 2020 3 21 1 欢迎 2 地质岩心钻探规程地质技术质量要求六大指标一 岩矿心采取率二 钻孔弯曲度测量三 孔深较正四 简易水文观测五 原始记录六 封孔 3 岩石的性质 岩石的强度 硬度 研磨性 弹性 塑性 脆性 岩石的可钻性大拇指刻划1 3级铁刀刻划3 4级普通钢刀刻划4 5级锉刀刻划5 6级合金刀刻划7 8级岩石的物理力学性质 岩石的矿物成分和结构构造 岩石的密度 孔隙率 含水性和透水性 岩石的硬度 弹塑性及研磨性等 破碎岩石的方式 切削破碎压皱及压裂破碎冲击破碎 4 5 钻具的组成 钻探设备 钻机 泥浆泵 或空压机 钻塔 动力机 循环系统 循环槽 沉淀池 生源箱 钻进工具 辅助工具 打捞工具和专用工具 钻具 钻头 卡心器 保径扩孔器 岩心管 岩心管钻杆异径接头钻进方法 硬质合金钻进 金刚石钻进 钢粒钻进 冲击钻进 回转钻进 冲击回转钻进 钻进施工工序 工器具 材料准备 开孔 回次钻进 特种工作 终孔验收 拆卸 搬迁 特种工作 岩矿心采取与整理 钻孔弯曲度测量与纠正 简易水文观测 钻孔孔深测量与校正 原始记录 封孔工作 护壁堵漏工作 处理孔内事故等工作 套管 定向管 孔口管 松软地层的坍塌 表层套管 不稳定 涌漏层 可作孔口管 技术套管 加固和封闭很长的裸眼 可下一二层 生产套管 用作油 气 水的采取通道 用于生产 6 金刚石钻进 金刚石 强度 硬度 耐磨性 热稳定性 其它性能金刚石钻头 天然的 人造的 单管的 双管的 绳索的取心的 全面的 矿山的 油井的等 表镶金刚石钻头的结构参数 金刚石的品级 粒度与出刃 金刚石在钻头表面的排列方式 胎体的性能 钻头的唇面形状及水路等 孕镶金刚石钻头的结构参数 钻头体 金刚石品级 粒度 浓度与含量 胎体性能 唇面形状 水路及内外径补强扩孔器 修整孔壁 保证孔壁光滑整齐 孔径均匀 不因钻头磨损而缩小 导正钻头 保持其稳定工作 分担钻头外侧刃的工作量 既保证了足够的孔壁间隙 又使钻头外出刃不太大 7 金刚石钻进 金刚石钻头选择与使用 提高钻速 分组排队 钻头唇面有自磨和自锐作用 钻进规程参数 钻压 转速 冲洗液量影响因素 岩石的性质和特点 钻头的类型 所用设备和钻具的性能 钻孔的直径和深度等 是否合理 钻速 钻头的总进尺和单位进尺金刚石的耗量 钻头唇面形状 平底形 圆弧形 半圆形 单阶梯形 多阶梯形 锥形 锯齿形 单双块形 交错块形 薄壁形 阶梯形底喷式 喇叭口形 8 金刚石绳索取心钻进 优点 提高钻进效率 提高岩矿心采取率 延长钻头寿命 有利于孔内安全和钻穿复杂地层 减轻了劳动强度 外管总成 弹卡挡头 弹卡室 扩孔器 外管 下扩孔器和钻头 内管总成 捞矛头 弹卡定位 悬挂 到位报讯 岩心堵塞报警 单动 内管保护 调节 扶正 内管 岩心卡取 安全脱卡机构 钻杆在1 75m不易弯曲 9 钻孔冲洗 冲洗介质 清洗孔底 携带和悬浮钻屑 冷却钻头 保护孔壁 实现平衡钻进 润滑钻具 参与碎岩 输送岩心或岩样 空气 充气液体和稳定泡沫 泥浆 乳状液 清水和无固相钻井液 清水粘度大于1 6时钻进效率下降 地下每百米增加2 10 泥浆 泥浆具有较好的护壁性能 较强的携带和悬浮钻屑能力 能防止井喷 泥浆性能 泥浆的密度 比重 和固相含量 泥浆的流变性 黏度和切力 泥浆滤水造壁形 泥浆的失水量和泥饼厚度 含沙量 润滑性胶体率和PH值泥浆的密度是泥浆的重量与同体积水重量之比 固相含量指泥浆中固体颗粒占的重量或体积百分数 失水分初失水 动失水和静失水 泥浆的流变参数 静切力与触变性 动切力 黏度与剪切稀释性 稠变参数及流性指数 11 泥浆 提高黏土分散度拟制黏土的分散调节泥浆PH值无机处理剂沉淀除钙和各合作用使有机处理剂溶解或水解交联和胶凝作用无机分散剂 纯碱Na2CO3 烧碱NaOH 三聚磷酸钠Na5P3O10 六偏磷酸钠NaPO36无机聚结剂 石灰Ca OH 2 石膏CaSO4 氯化钙CaCI2 12 泥浆 稀释降黏剂降失水剂絮凝剂有机处理剂增粘剂润滑减阻剂起泡和消泡剂页岩稳定剂分子结构 非离子型 阴离子型 阳离子型 混合型特点 分子量大 且往往由多个链节组成 分子的结构和形态复杂 有多种作用基因 液相黏度大 PH值应控制 13 聚丙稀酰胺 PAM 无味 无臭的线型高分子聚合物 PHP HPAM 水解聚丙烯酰胺 PAM在火碱中水解分子量在250万 500万 水解度在30 左右的PHP的选择性絮凝效果最好 优点 机械钻速高 护壁作用好 润滑性能好 冲洗效果好 孔内清洁 防漏作用好 降低了钻探成本 减轻了对农田和环境的污染 一般开始快速搅拌 然后慢搅 对絮凝比较有利 但是也不应搅拌过甚 否则 不仅会使分子链多次与同一黏土颗粒相吸附 影响 架桥 作用的发挥 14 钻孔弯曲度测量与孔深较正 钻进过程中 每钻进50m测量钻孔弯曲度并丈量钻具 下套管前 进出矿体时及终孔后各增加一次 钻孔弯曲度和丈量钻具应同时进行 发现超差应及时采取有效措施 测量结果要及时填写到原始班报表的相应位置 15 地表机械设备应经过检查 稳固可靠 确保安装质量 保证 天车 回转器 孔口 三点一线 在易斜岩层施工 应根据地层 见矿深度等条件合理设计开孔角度和弯曲强度 已掌握钻孔自然弯曲规律的工区应设计初级定向孔 合理选择钻具结构和级配 尽量采用满眼钻进 开孔应选用锋利的转头 钻杆不得有偏摆 钻压要均匀 要随钻孔加深加长岩心管 深空钻进时 应尽量采用钻铤加压 遇到片岩地层 倾斜岩层 破碎带 软硬互层时 应使用锋利的钻头和长 直 重 厚 刚的钻具 有条件时刻采用冲击回转钻进 扩孔时要带内导正器 换径时要带外导正器 粗径钻具要用综合式异径接头连接 其中心线应一致 换经时导正管长度要大于4m 第一回次的小径岩心管长度要小于1m 预防钻孔弯曲的措施 16 降低孔深误差的措施 钻机场使用的铁尺应保持两端平齐 刻度准确 清楚 并定期校正 丈量机上余尺时钻柱应停止回转 基准点要一致 并应准确丈量 及时记录 应用钢卷尺丈量下入孔内钻具的长度 并准确记录数据 处理事故后应校正孔深 17 原始记录 原始班报表需指定专人负责 并用钢笔或签字笔及时填写 做到真实 齐全 整洁 干净 取出岩芯应冲洗干净 自上而下按顺序排列入箱 长度大于10cm者 用红油漆标号 用2H铅笔及时填写岩芯牌 岩心箱上标注矿区 孔号 孔深 回次 箱号 有序存放 取样工作结束后及时入库保存 此外 记录员交接班的时候一定要交代清楚 很多错误从这里开始 希望大家多注意这点 另外交接班班长和机长要亲笔签字 不得代签 这些都必须现场完成 18 做好原始班报表记录的措施 记录员应在现场认真 及时的填写好各项数据 不允许下班后追记 补记 班长 机长 或综合记录员 要及时校对原始记录 发现错误立即修正 19 简易水文观测 按要求认真填写简易水文班报表 每回次取出内管后 投放内管前各测量水位一次 间隔时间应大于5分钟 并测回次进尺时冲洗液的消耗量 详细记录孔内涌水 掉块 坍塌 卡钻 埋钻 烧钻 溶洞的详细位置或起止时间 应及时记录其孔深 并全取溶洞充填物 终孔后按要求稳定水位 20 保证封孔质量的措施 封孔要求 全孔封闭使用泥浆做冲洗液的钻孔 应自上而下清洗封闭段孔壁上的泥皮 正确选用有一定强度的架桥材料做隔离塞 并将其牢固地固定在预期孔深 水泥应用清水搅拌均匀 水灰比应小于0 5 宜采用泵送 导管和注送