《现代钻探技术》PPT课件

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1、现代钻探技术授课教师：唐胜利教授参考教材：①马值侃主编.《钻探工程学》.中国矿业大学出版社，1998.②鄢泰宁主编.《岩土钻掘工程学》.中国地质大学出版社，2001.③张组培等编.《岩土钻掘工程新技术》.地质出版社，2003.④韩广德主编.《中国煤炭工业钻探工程学》.煤炭工业出版社，2000.⑤刘广志主编.《金刚石钻探手册》.地质出版社，1991.10/5/20211现代钻探技术目录第一章概述第二章岩心钻探设备第三章钻探管材及常用工具第四章岩石的物理力学性质及其碎岩的关系第五章设备的安装与开孔第六章硬质合金钻进第七章钻粒钻进第

2、八章金刚石钻进第九章　冲击回转钻进第十章　岩煤心的采取第十一章钻孔弯曲第十二章钻孔冲洗和护壁堵漏第十三章工程钻探第十四章岩土钻掘工程新技术10/5/20212现代钻探技术第一章　概　述一、钻探工程的定义二、钻探工程的简单发展史三、钻探施工过程四、钻探工程的应用范围和分类10/5/20213现代钻探技术课时：2本章目的：了解钻探工程的定义、简单发展史、钻探施工过程以及钻探方法分类教学难点：钻探工程定义及施工过程教学方法：课堂教授10/5/20214现代钻探技术一、钻探工程的定义钻探工程是用一定的工具，在地壳内按着一定的工艺破碎岩

3、石的整个过程，这项工程的结果即地壳内的钻孔。10/5/20215现代钻探技术二、钻探工程的简单发展史1、中国古代盐井钻凿技术发展时期①第一阶段——大口径浅井时期：从公元前255年至公元1040年(自秦至宋初)。　　李冰任蜀郡太守后，率领人民兴修都江堰工程的过程中，发现了多处盐泉，通过认真考察，初步掌握了水文地质条件，并创造性地运用大口径水井开凿方法，成为了开凿我国第一口盐井的开拓者。　　②第二阶段——小口径深井发明与推广时期：公元1041－1048年(北宋庆历年间)。③第三阶段——小口径深井钻凿工艺的完善和提高时期(明清)

4、。10/5/20216现代钻探技术二、钻探工程的简单发展史2、近代与现代钻探发展过程①钻探工程用途越来越广，钻探工程量逐年上升(局部时期徘徊或下降)；　　②钻探设备种类越来越多，功能更多，性能更佳；　　③钻头等钻具品种种类越来越全，性能越来越优；　　④钻进方法越来越多，越来越先进；　　⑤中国与发达国家在钻探领域的技术差距较大。10/5/20217现代钻探技术三、钻探施工过程1、钻孔的概念钻孔是从地表(或坑道中)向岩石中开凿的圆形断面的空间，一般具有较小的直径和较大的深度。直径在25～500mm之间，称为钻孔。钻孔的深度

5、从数厘米到数千米，目前的钻孔深度已超过10000m。钻孔包括孔口、孔底、孔壁。10/5/20218现代钻探技术三、钻探施工过程2、钻探施工的主要工序钻进现场布置图见图1.1所示。钻进按下列工序进行：用升降机把钻具下入孔内；连接好所有接头，开泵；给钻具加压，并带动其回转，破碎岩石；提钻取心或更换钻具；下钻继续钻进；钻进一段时间后及时测斜；提出全套钻具，停钻；封孔。10/5/20219现代钻探技术图1.1钻探现场布置全貌图1-钻头；2-岩心；3-岩心管；4-异径接头；5-钻杆柱；6-固定空口管；7-钻机；8-回转器；9-卡盘；10

6、-提引水龙头；11-游动滑车；12-游动钢绳；13-天车；14-钻塔；15-钻机房；16-升降机；17-高压胶管；18-泵；19-电动机；20-循环槽；21-沉淀池；22-泥浆池；23-吸水管；24-拉力表；25-出水管10/5/202110现代钻探技术四、钻探工程的应用范围和分类(一)应用范围1、地质勘探：普查找矿钻探；矿产勘探钻探；水文地质钻探；工程地质钻探。2、开采矿产资源钻探：打水井；石油(天然气)钻探；盐井钻探。3、煤矿井下钻探：地质勘探钻探；瓦斯抽放钻探；排放水钻探；锚杆锚索钻探；救援钻探。4、工业钻探：加固建筑物

7、的基桩孔；建大桥的大直径(桥墩施工用空间)钻孔；以测量地面沉降精确变比资料的标孔；加固水坝、防漏水的防渗漏墙；利用钻孔灌注水泥防治地质灾害(地面锚索、杆孔)；铺设管道、电缆的技术孔；矿山的竖井、通风井及多种辅助井；代替开挖隧道打大断面的地下坑道；用于军事，如导弹的发射井。10/5/202111现代钻探技术四、钻探工程的应用范围和分类(二)钻探方法的分类1、根据钻进时取心的特点分类——岩心钻探和不取心(无岩心、无心、全面)钻探。2、根据钻孔用途分类——按钻探的应用范围分出相应类型。3、根据钻孔中心线的倾角和方位角分类——垂直孔(

8、上、下垂)、下斜孔、上仰孔、水平孔。4、根据钻孔位置的分类——地表钻探、水上(河、湖、海)钻探、地下坑道钻探。10/5/202112现代钻探技术四、钻探工程的应用范围和分类(二)钻探方法的分类5、根据钻孔布置方法分类——丛状钻探(图1.2)、多井筒钻探(图1.3)、多孔底钻探