对开展无岩芯钻进中几个技术问题探析

1、对开展无岩芯钻进中几个技术问题探析摘要：根据勘探区的勘探程度和客观地质条件，在满足地 质设计要求的前提下，可以采用既能提高钻进效率又能提高 纯钻进时间利用率的无岩芯钻进方法，是缩短钻孔施工周期 的重要技术措施。关键词：钻探；技术中图分类号：tu74文献标识码：a文章编号：因此在搞勘探设计时，在满足勘探设计中对地层和煤层 的要求情况下，要合理的使用有芯和无芯钻探工程量。1、开展无岩芯钻进必备条件随着勘探程度的提高，地质人员对地质情况了解越来越 清楚，资料掌握的越来越多，在加强地质研究工作的基础上, 合理的使用无岩芯钻探工程量，在详精查勘探施工阶段可以 设计出部分钻孔和部分层段无岩芯钻探工程量。钻

2、探施工在满足地质设计要求的情况下开展无岩芯钻 进，就是采用技术措施恰当的处理钻探施工中质量和数量辩 证统一的关系问题，在钻探施工中有条件无岩芯钻进而采用 有芯钻进，则是延缓钻探施工速度，如客观地质条件不具备 无岩芯钻进条件，盲目的开展无岩芯钻进，则会给国家造成 经济浪费，不顾质量的扩大无岩芯钻进范围的教训是很深刻 的。多年来无岩芯钻进一般都是在详精查勘探阶段进行，而 且还必须具备如下地质条件：(1) 无岩芯钻进施工区必须是电测井曲线解释可靠，对 煤层分层定厚、区域内依靠测井曲线能进行煤岩对比，能够 确定岩层产状。(2) 煤质牌号已经清楚，或经化验已知牌号单一的地区, 都可大量开展无岩芯钻进。凡

3、需要采样化验的钻孔和有专门技术要求的钻孔都不 能无岩芯钻进。一般来说无岩芯钻探工程量的多少是根据勘 探程度和客观地质条件，主要的还是取决于电测井水平和对 煤质的要求程度。依据上述原则，凡有条件开展无岩芯钻进的钻孔和层段 都要采用无岩芯钻进，但也不随意扩大无岩芯钻进范围，钻 探施工必须在满足地质设汁要求的情况下.加快勘探速度。2、设计合理的钻具结构钻探施工中必须搞好钻具结构设计工作，钻具结构是否 合理关系到采用什么样的钻进规程，并且直接影响钻进效率 和成本问题。设计合理的钻具结构是钻探施工中的重要技术 管理工作。无岩芯钻具结构是指主动钻杆，钻杆、钻铤等用 接手连接起来的入井钻具柱的组合而言，正常

4、无岩芯钻进施 工用的钻具柱结构大体有如下三个部分：钻杆部分；加重钻 具部分；导正钻具部分。理论和实践都说明，在孔径和钻进 参数一定的条件下，钻具结构不同其刚度、稳定性和导正性 也都不同，因此设计合理的钻具结构，可以采用理想的钻进 规范，提高效率使其在生产施工上安全，在经济技术上合理, 是我们在钻探施工过程中应该经常研究和改进的技术问题。 目前在钻探施工中使用的无芯钻具结构大体如下：1、钻杆部分：六方主动钻杆长818米；（b50m m钻杆, 用e65m m锁接手联接。2、加重钻具部分：用（b68mm,长8090米规格钻铤。3、导正钻具部分：83x25mm长1012米的导正管或 用©68

5、i）73mm钻铤焊三条肋，外径达到90mm长913. 5 米的导正器。3、设计高效长命钻头，采用合理钻进规程，争取好的 效果钻头是破碎岩石的主要工具，钻头钻进效果好坏直接影 响成孔速度。衡量钻头的主要指标是进尺和机械钻速，提高钻头进尺 就减少上下钻具次数，缩短总的成孔时间；提高机械钻速则 可直接缩短钻进时间。因此，这两个指标对成孔速度的快慢 起决定作用。钻头这两个指标高低，除了钻头本身的质量有 关外，还要看钻头使用和钻进规程是否合理以及操作是否得 当，因此在钻探施工中必须根据客观岩层条件，设计相应的 钻头.即在不同岩层使用不同的钻头'而且在钻进时必须采 用合理的钻进参数操作还要适当。在

6、施工中使用的无岩芯钻头种类很多，仅就常用的效果 较好的无岩芯钻头介绍如下三种。3. 1三肋锥体钻头三肋锥体钻是适于34级泥岩、粉砂岩和和砂岩等中 钻进，其特点效率高寿命长，一个钻头可钻进300400米。 三肋锥体钻头工作原理，钻刃在压力作用下，随着 压力的大小压入岩石不同深度，在扭矩的作用下，转动异片 切削钻刃前面的岩石，这样边旋转边均匀的连续送钻，钻刃 便以空间螺旋线的轨迹连续切削岩石，岩石成层地被切削下 来，由于钻头是锥形体，所以造成一个多阶梯锥形孔底，增 大了刻取孔底岩石的自由面，相对的减少了单位面积上的岩 石抗压强度，增大了切削孔底岩石能力。 钻头结构：该钻头结构的特点：钻头体长，锥角

7、小， 有利对软岩石的刻取；钻头底部结构比较合理独水眼，三个 异片在离钻头体喷射水口 50m m左右处尖部集中，上部异片 不阻水，因此冲洗液可直接冲到孔底，有利排除岩粉减少岩 屑重复破碎现象；有利于冲洗液流速高快速钻进的特点，因 此钻头效率高寿命长。 钻进参数：以txb-1000a型钻机和bw-250/50型泥浆泵为例：转数：150-300转/分压力：1000-1500公斤水量：200 -250公升/分3.2三翼自磨式刮刀钻头。该钻头使用的很广泛，效果也好，其钻进原理是以剪切 和切削方式破碎岩石钻进。该钻头适于36级研磨性较大 的中硬砂岩、砂砾岩等岩石中钻进。 钻头结构：该钻头结构的特点：能够自

8、磨出刃有耐磨性，因设有分 流头钻软岩石不易糊钻。 钻进参数：转数：150300转/分，压力：12001500 公斤，水量：180240公升/分。 小时效率：315米。3. 3针状三翼刮刀钻头。这种钻头适于36级中硬岩层。钻头结构：该钻头体是由两部分组成的，下部镶焊刮刀片部分是腊 模铸造的，上部钻头体是用4)68m/m钻铤车制而成，以焊接 的方法连接，用车床找正后即可镶焊k621型4)2x 15m/m的 硬质合会两排，侧面保径镶焊k573型合金。其结构的特点 是：自磨作用好，水量集中不易糊钻，上部钻头体可多次使 用。 钻进参数:压力：12001500公斤。转数：150300转/分。水 量：180240公升/分。 小时效率：一般是215米。在硬岩钻进中也曾用过牙轮钻头，效果很好。总之无 岩芯钻进要想提高钻进效率，必须根据勘探区岩层加强钻头 研究和设计工作，设计出适岩钻头，也就是说在施工中不同 岩层使用不同钻头。在滋工中只有使用高效长命钻头和采用合理的钻进规 范，才能取得较高的钻进效率。随着无岩芯钻进效率的提高，施工中的各个环节都应该 采取加速措施，在组织施工时要加强计划管理，充分发挥备 用设备作用，把生产中每个环节工作时间压缩到最短，把纯 钻时间利用率提到最高。为了加快勘探速度，今后在施工中只