地质勘探中的绳钻技术.pdf

《地质勘探中的绳钻技术.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、垫望』塑垡坠垒堇』垒篁坠——————一．——江酉建盐勘塞生测绘地质勘探中的绳钻技术付文(江西有色地质勘查一队，江西鹰潭335000)摘要：在地质勘探中，特别是深孔勘探，绳钻技术大大提高了勘探的钻进速度，提高了勘探的进度，是勘探施工中最有效的方法之一。文章结合这几年在各个矿区中使用绳索取芯工艺取得了良好的成绩，从设备选型、钻进技术及工艺、冲洗液的选择和使用方面进行简要分析。关键词：绳索取芯复杂地层固体矿钻探前言“绳钻”即绳索取芯金刚石钻进，其技术工艺被广泛应用于岩芯钻探。随着地质勘探钻孔深度的不断增加，起下钻占辅助作业时间的逐渐

2、增大，极大地影响了整体钻进效率，因此在地质勘探中绳钻技术得到广泛应用。由于地质构造多变、地层条件复杂的钻孔，施工中常遇漏失、涌水、水敏性地层与矿层的坍塌等问题，严重影响绳索取芯钻进工艺性能的发挥。如何使绳索取芯工艺在此类地层中实现安全高效钻进是广大钻探工作者普遍关注的问题，因此就绳索取芯钻进技术工艺作简要介绍。1设备选择与配置1．1设备选型应考虑因素设备配置选择的原则首先是先进性、实用性、技术经济性，其次是齐全、配套。由于地区施工条件的特殊性，对机型有如下要求：(1)在一个勘探区需选用多种机型，以满足不同钻孑L深度需要，同时应

3、尽可能选择同一生产厂的系列产品，有利于现场管理；(2)能满足绳索芯金刚石钻进高转速的需要，性能可靠、操作灵活且坚固耐用，有较好的解体性便于现场维修与折迁过程中的人力搬运；(3)动力的配置选择因根据现场条件，如有电优先考虑电动机动力，能有效地降低生产成本。1．2配套三级绳索取芯钻具在地质勘探中搞好绳索取芯钻具三级配套，是解决地质勘探过程中复杂水敏性地层严重塌掉块、涌水、漏失等问题，实现安全高效钻进最有效的方法。三级配套指$95钻具、$75钻具、$59钻具配套使用。在钻进矿区地层之前，用$95钻具穿过复杂层下089mm技术套管(扣

4、型为反扣，套管为外丝，接头为内丝)，换$75+2绳索取芯钻具钻进至终孔。如$75+2绳索取芯钻具再遇较大漏失或坍塌难以处理时，则以071为套管换$59绳索取芯钻具钻进至终孑L。1．3附属机具配置附属机具的齐全与配套为绳索取芯钻进安全高效施工提供有利保证。由于绳索取芯钻进是满眼钻具环状间隙小，对冲洗液的质量有较高的要求，所以现场必须配泥浆搅拌机，且能在钻孔漏失情况下，以满足不停止钻进配置泥浆的需要。深孔或超深孔(1000—1500以上)施工，应采用新钻杆或加强型钻杆以提高钻杆的密封性与强度；采用加强型夹持器和双滑车系统与其配套；

5、以达到预防与减少孔内事故，实现安全高效钻进目的。各类机械配件及泥浆材料等为钻机提供可靠后勤保障，减少停待料时间提高生产效率。2钻进技术及工艺2．1钻孔结构的设计应根据钻孔目的、孔内岩层及可能遇见复杂情况、钻孔深度和终孔孔径等因素来设计钻孔的孔身结构。如果开孔直径偏小，施工一定深度后，发生孔内复杂情况难以往下施工时，已没有改变孔径的余地，需重新拔套管扩孑L再下套管，此过程中时有发生套管拔不动和套管折断事故，同时反复的下套管和处理套管事故占用了大量的时间，严重影响钻进效率的提高。如果开孔直径过大就必须下合理级配的技术套管来确保绳钻

6、钻具高转速下的稳定性，以防钻杆折断事故，同样也增大工作量。总结该矿区施工的经验，将钻孑L结构设计分为两类：普通钻孔采用两级孑L径，0130mm开孑L至完整基岩下人0127mm井口管或110开孑L至完整基岩下人108mm井口管；最后用$75+2钻具钻至终孔：复杂钻孑L采用五级口径150mm开孔至完整基岩下146mm井口管；中间下127mm、108mm，89mm技术套管；用$75+2钻至终孔。以上两类钻孔无论是哪种结构井口管与主动钻杆间隙不易过大，否则易导致钻杆折断，直接影响绳索取芯钻进工艺高转速钻进的发挥。2．2钻头的选择由于有

7、些矿区地层复杂，变化多样，理想的钻头应能钻硬岩层又能钻软岩层，因此，必须根据岩石的硬度、强度、研磨性和完整均质程度等岩石特性，综合选择钻头唇面形状和胎体硬度等。①钻头唇面主要考虑：有利于破碎岩石，增加破碎自由面，提高时效；有利于钻头的稳定性，防止孔斜；有利于改善金刚石的分布状态，增加内外径的补强能力，提高钻头寿命；有利于冷却钻头和排除岩粉减少重复破碎；②胎体硬度的选择主要是依据岩石的研磨性、硬度而定。一般研磨性强、硬度大的岩层选择较强胎体，如40。、35。胎体，以减小金刚石的不正常脱落；而在研磨性弱、硬度小的岩层则选择较低硬度

8、胎体如30。，或更低硬度胎体如20。、10。，以保证金刚石的正常出刃。在中、硬岩、互层及弱研磨性岩层选择高低锯齿钻头或锯齿钻头，·】95-该种唇面钻头与孔底接触面小，有效提高了钻头的轴向压力，从而提高时效；在坚硬打滑岩层中，采用单边凸起或粒状钻头，该种钻头可提高钻压增大切人深