地质钻探工艺技术探讨

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1、地质钻探工艺技术探讨杨良水(江西省煤田地质局二二三地质队，江西鹰潭335000)摘要：笔者结合工程实践，提出不同的工程地质条件，不同的钻探目的，决定了工程地质钻探方法和设备的选择。本文主要分析了钻头的选择及金刚石钻进效率，可供参考。关键词：地质钻探金刚石钻进效率煤田地质的钻探施工，对于钻探设备、钻探工艺、钻从表1可以看出，圆弧形孕镶金刚石钻头各项工作探规程和参数、人员操作方式等等都有不同于浅孔施工指标都较高，故我们最终选择了圆弧形人造孕镶金刚石的要求。钻头钻进较硬的石英砂岩和火成岩。1钻头的选择和使用使用金刚石代替硬质合金钻进后，可大幅提高钻金刚石钻头的硬度超过坚

2、硬岩石的几倍到几十倍，速，减少辅助工作时间，钻探效率提高30％以上。两种从理论上说，金刚石钻头可以顺利地在各类地层中钻钻进方法的效果比较见表2。进，但在实践中，金刚石钻进技术经济效果与管理密切表13种人造金刚石孕镶钻头钻进效果比较相关，只有科学地选择钻头，并合理地使用，才能提高钻速，减少事故，增加纯钻进时间和延长钻头寿命。型蠡(kN)(r／min)(l／min)mol八i11瑟1．1金刚石钻头选择原则金刚石钻头要求与岩石性质相适应，如选用得正确，便会得到好的效果；如选择不当，不但钻进效果不好，甚至引起其他方面的麻烦。钻头的选择往往涉及许多方面的因素，概括地说应遵循

3、以下原则。(1)硬的、坚硬致密而研磨性大的岩层，均匀性差，完整度差，甚至破碎地层宜用孕镶金刚石钻头。2工艺参数(2)硬度级别较低的、完整均质岩层应选用表镶金金刚石钻进效率除了取决于正确选择钻头外，还取刚石钻头。决于钻进工艺参数：钻压、钻头转速和冲洗液量。影响(3)在中硬及中硬以下岩层钻进，选用优质聚晶钻进工艺程参数的因素很多，主要有岩层的性质和特(PCD)和复合片(PDE)钻头为好。1．2金刚石钻头选择使用点、钻头的类型、所用设备和钻具性能以及钻孔的直径依据上述原则，针对施工地区地层特点，确定钻头和深度等。评定金刚石钻进工艺是否合理，主要依据钻类型。速、钻头的总进

4、尺和单位进尺金刚石的消耗量三个方面冲击层钻进采用四翼螺旋肋骨取芯钻头和三翼阶的指标来衡量。根据金刚石性质及破碎岩石的机理，金梯式无芯钻头。在中硬以下岩层中钻进均采用复合片刚石钻进必须采用以高转速为主体的钻进工艺，配合适钻头，7级以上石英砂岩和火成岩等较硬岩层采用人造当的钻压和足够的冲洗液量。孕镶金刚石钻头钻进。同一类型的钻头又有不同的形2．1钻压状，我们选择了几种孕镶人造金刚石钻头和复合片取芯决定钻压既有钻进所需的一面，又有所用的设备和钻头及复合片无芯钻头进行了生产试验。钻具可能施加其上的一面。实践证明，钻速在一定限度．——274．．——总第115期江西建材2／2

5、011内随着钻压的上升而增加，当加在钻头上的压力大于所量亦随转速增加而增加，钻头磨损的增长低于破岩效率钻岩石的压人硬度时，岩石就由表面破碎转到体积破的提高，因而相对磨损量下降。虽然钻进效率随转速的碎，钻速迅速增长，但当压力接近或超过金刚石本身抗增加而提高，但是生产中不能无限提高转速，而应结合压强度时，金刚石开始破损，导致钻速下降。因此，钻压钻头、设备、钻具能力、钻孔等因素来确定转速。有一个最优值，这个最优值应该处于岩石抗压强度和金在生产施工中，参照钻头的推荐值，结合设备、钻具刚石抗压强度之间，以保证钻头很好的磨锐，维持比较情况，确定了比较合理的转速(表3)。稳定的

6、钻速。2．3冲洗液量依据上述原则，结合钻头钻压推荐值，确定钻进不冲洗液量是金刚石钻进的另一重要规程参数，它除同岩层的钻压值：7级以上较硬岩层10～15KN，5—6级了冷却钻头，排除岩粉外，还具有调节金刚石胎体正常砂岩、细砂岩、粉砂岩，钻压控制在8～11KN，泥岩钻进磨损，即适时暴露金刚石的作用，还有软化岩石、保护孔钻压5～9KN，新地层钻进钻压在4KN以下。壁、润滑减振作用。金刚石钻进特点是岩粉细小，钻具表2金刚石钻头不同初始压力钻进效果比较与孔壁、孔底的间隙都很小，冲洗液流经狭窄的通道，阻力很大，一般不需要大泵量。如泵量过大，不仅增加工作泵压，而且会冲坏孔壁，冲

7、蚀岩芯，而易造成岩芯堵塞事故，还会造成钻压的过量减少，甚至会造成钻具的振动。当然，泵量不足也会发生排粉不畅，增大阻力，增大金刚石耗量，严重不足时，则会发生烧钻等严重事故。在实际钻进中，我们根据不同地层条件和钻头情表3选用转速表况，对钻压进行调整，以使孔底钻头获得所需钻压。对完整岩石选用钻压上限，对破碎、裂隙和软硬互层岩层选用下限。另外，钻压的施加还具有阶段性，金刚石钻头刚下人孔底时，轻压慢转钻进4—5分钟，等钻头与孔底密合以后，再以正常规程钻进。这样既提高了钻进速冲洗液排除岩粉和冷却钻头的效率，取决于液流返度，又可降低钻头金刚石的消耗量，增加钻头的总进尺，流速度，

8、所以，现在