工程地质勘察钻探施工工作的几点体会.pdf

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1、201220l2Vo1．7No．2沈振：工程地质勘察钻探施工工作的几点体会第7卷第2期工程地质勘察钻探施工工作的几点体会沈振(北京市地质工程设计研究院，北京密云101500)摘要：本人通过对多年来的工程地质勘察外业施工工作的总结，在钻孔结构设计，钻进方法选择，钻探技术及操作方法等几个方面，提出个人的几点体会，供读者在工程实践中参考。关键词：钻探施工l钻孔结构设计；钻探技术；操作方法中图分类号：P634．5文献标识码：A文章编号：1007—1903(2012)02-0055—021钻孔结构设计钢粒钻进适应于中硬以上岩石，它是利用在钻进过程中不断地投入到孔底的钢粒来磨

2、削岩石。其适应的岩在实际施工作业中，既要考虑钻探的时效性，又要顾石硬度情况与金刚石钻头差不多，但由于钻进效率低，及经济性。在理想的条件下，要达到钻探施工成本和施工最高的纯钻速仅50mm／h，功耗大，每米钻孔的综合成本进度的最优化。因此在钻探工作开始之前。就需做出合理反而高于金刚石钻进。目前，绝大部分熟悉金刚石钻头的钻孔结构设计。的施工者，基本上不再采用钢粒钻进这一相对落后的钻本文所指的钻孔结构设计，属于钻孔工艺范畴。流程进手段。上是以所钻区域岩层的物理力学性质、表面岩层厚度、水(3)牙轮钻进文地质条件、钻孔深度、终孔直径、所选钻进方法以及钻牙轮钻进对岩石硬度的适应

3、范围广，特别是适合软探设备等为依据，进行综合确定。对于稳定地层，应尽可至中硬的粒径不大于200mm的碎石土。一般采用的是小能简化钻孔结构，减少换径次数。开孔穿过表面岩层或风口径牙轮钻进(直径76mm、59ram)，用于不需要取芯的化带钻入基岩3～5m，下入表层套管止水封固后，尽可能工程灌浆孔。与金刚石钻进相比，其钻速高出2倍以上。实现一径到底。在复杂地层，原则上应尽可能采用泥浆、其缺点是成孔质量较差，易塌孔、卡钻，钻进需要有高的水泥浆和化学桨液护壁堵漏，在保证钻孔质量和安全钻压力，轻便钻机由于机塔自重小，钻机难以给出很高的进的前提下，力争少换杆，少下或不下套管，最

4、大限度地压力而效果不佳，由于牙轮钻进无法获取岩心，许多施简化钻孔结构，以提高钻进效率和降低钻探成本。工场合不允许采用。另外牙轮钻头本身的技术性能尚不够完善。目前，国内引进的小口径牙轮钻头使用寿命只有20~30m，且易掉轮，掉轮后很难打捞，往往造成废孔。2钻进方法选择(4)金刚石钻进目前对地层的钻进方法主要有：硬质合金钻进、钢粒金刚石钻进适合于6级以上的岩石。其特点是钻进效率高，成孔质量好，取得的岩芯光滑完整，且比任何其它钻进、牙轮钻进、金刚石钻进。这几种钻进方法各有优缺点和适应范围。钻进方法的取芯成功率高。(1)硬质合金钻进对于坚硬、致密、易出现打滑的地层，金刚石

5、钻进如钻头切削刃具是片状硬质合金，适合钻凿2～6级的果选择钻头的品牌和产品胎体硬度不当，就有可能造成困难。对付这种岩层，一般制造厂家采取改变钻头胎体的几软质岩石。在6级以上的硬岩工况下，不宜采用。这是因为采用硬质合金钻进硬岩，与金刚石钻进相比，存在工效何形状结构等办法，比如将钻头刃部做成锯齿状或单双低，钻机振动幅度大，成孔质量差和综合钻孔成本高等缺块形状。这样的措施可能带来钻头使用寿命不长，并且易出现碰损掉块等严重后果。陷。随着金刚石钻头的普遍采用，硬质合金钻进必将越来越局限于软质岩石。(2)钢粒钻进3钻探技术及操作方法2Ol220l2第7卷第2期技术应用VO1．

6、7NO．2取率和品质，也造成钻头进尺寿命减少。3．1钻进参数的调整遇到地层较为破碎和取芯困难时，应尽量降低泵量，钻进中的钻进推力(钻压)、转速和泵量(冲洗液最小可降~120L／min(一般在15~18L／min)，只要孔内不量)，通常称之为钻进的“三要素”。合理调控这三个参断流，就不会烧坏钻头。数，就可以控制钻进状态，取得良好的效果。调控的主要(2)钻进破碎夹层、薄砂层或夹泥层时，最好钻穿该依据是钻头对岩石的切入量，其方便的度量办法是测量夹层并进入到稳定岩层10cm以上，然后在提钻，以避免钻头每转的进尺量。岩芯脱落。如果破碎层、夹层较厚，一个回次(一杆)钻不钻头对

7、岩石的切入量(以下简称切入量)直接影响着穿时，回次末应停泵钻进10cm以上，使其通过岩浆的自然孔底工作状态、孔底的功率消耗和金刚石、胎体的工作条堵塞后再提钻。件等。总之，钻头钻进时的切入量是钻进工艺的一个关键(3)在复杂地层中，提升钻具不宜过快，并随时向孔参数，调控钻进的效果好坏依此而定。内泵送冲洗液，防止抽汲作用导致垮孔，保障孔壁稳定。如何合理的用好金刚石钻头，获得最优效益?通常我(4)下钻遇阻、轻转无效，或岩芯堵塞、提钻骤降，们对其钻进的要求为“定钻速”钻进(即定切入量钻进)，或发现钻探“打滑”，均应提钻检查。可通过随时调节钻压和转速来获得。这是因为在岩石性(

8、5)下钻前