多功能多工艺钻机.ppt

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1、多功能、多工艺钻机勘探机械是为满足钻进工艺要求而设计制造的，随着勘探工作的难度加大，为确保勘探质量、提高勘探效率、降低勘探成本，需采用不同的钻探工艺来满足生产需要。目前公认的高效钻探技术有金刚石取心钻探（含绳索取心）和空气反循环连续取样钻探技术，但两者的钻进工艺原理和钻进规程参数都有相当大的区别。而现在的勘探机械通常只用于满足某种单一钻探工艺的生产需要，在需要采用其他钻探工艺时，或需要更换设备，或以牺牲效率、质量为代价来凑合施工，无法做到科学、高效、高质。除油气井勘探开发用专用钻机之外，目前在矿产勘

2、探及工程施工领域应用的主要钻机类型有：地质岩心钻机、水文水井钻机、工程勘察钻机、桩孔钻机、非开挖钻机、爆破孔钻机、锚杆钻机等，均按照其应用领域，具备不同的性能参数，分别在不同施工条件下应用。就地质勘探工作而言，而随着勘探领域的不断扩展以及勘探工作的难度不断加大，需要应用新的钻探工艺，则必须有相应设备来满足新工艺的要求。金刚石钻探工艺金刚石钻进是当前钻探工艺中一种比较先进的钻进方法。由于这种方法的钻进效率比较高，钻孔质量比较好，施工劳动强度比较轻，钻探成本比较低，因此得到越来越广泛的应用，是矿产勘探首

3、选的先进方法。但其在一些复杂地层钻进，还存在诸多问题，如坍塌问题、漏失问题、在弱研磨性地层钻进效率低下问题等等都因工艺方法自身的限制而很难解决。同时因为钻进时必须使用钻井液，使得在干旱缺水地区施工时的供水问题成为重大瓶颈，特别是再遇上漏失地层。中心取样钻探技术中心取样钻探在国外被称为“CSR”(CenterSampleRecovery)，其以特有的双壁钻杆反循环系统和全面破碎的碎岩方式，使用压缩空气作为循环介质，依靠收集钻进过程中由内管中心通道上返至地表的岩屑来取代常规取心钻探中的岩心进行地质编录、

4、岩矿分析等，是一种全新的钻探方法，具有优质、高效、低耗的显著特点，因此，在工业发达国家得到了迅速发展。CSR钻进原理中心取样钻探方法的钻进原理，如图所示。压缩空气经侧入式气水龙头进入双壁钻杆的环状间隙下行，到达孔底后经内管中心通道上返，同时将所钻地层样品及岩屑携至地表并进入旋流器，样品在旋流器中与空气分离，再根据地质要求进行不同比例的无分选缩分，最后将所分样品按要求包装编号后送交化验室分析处理资料介绍，西方工业发达国家在地质勘探工作中利用该方法所完成的钻探工作量在20世纪80年代后期即已超过了长期以

5、来一直占主导地位的金刚石钻探方法，且用于中心取样钻探的设备与机具也早已形成系列，较有名的有：美国W.N公司的CON-COR系列双壁钻杆及英格索兰公司的TH系列钻机，加拿大DRILLSYSTEMS公司的CSR系列钻机及钻具、美国的SCHRAMM,INC.的SCHRAMM系列钻机等。与其他取心钻探相比，在相同地质条件下，CSR钻探方法的钻探效率比金刚石取心钻探高3－10倍以上，而钻探成本却只有金刚石取心钻探的三分之一至八分之一。美国的SCHRAMM系列钻机美国的SCHRAMM系列钻机美国的SCHRAMM

6、系列钻机国产化FD-300全液压钻机承包外资金矿勘探施工亦可用于工程施工新型钻机研发的必要性现代高效钻探技术应该是组合式钻探技术，充分利用不同钻探工艺的特点，发挥各自优势，这就需要研发具备多功能钻机，能够满足不同钻进工艺的需求，从而在矿产勘探中根据地质特点、施工条件等优选钻探工艺，各钻探工艺之间可以实现现场快速无障碍切换。该钻机还可用于矿山爆破孔、矿难救援孔、煤层气勘探开发、水文水井钻凿等应用领域。新型钻机研发的必要性过去影响空气反循环连续取样钻探技术推广应用的主要障碍是相关规范。随着该方法国产化工

7、作的完成，相关规范已经认可其在矿产勘探中的应用，特别是随着国外勘探公司进入中国矿产勘探领域，大规模应用该方法的时机已经成熟，其与金刚石钻进方法进行有效整合，将产生高效组合式钻探技术，具有广阔的市场前景。新型钻机研发的必要性例如某矿区已经进入详勘阶段，钻探工作量巨大，如采用金刚石取心钻探，虽可采取到传统的岩心，但由于钻进方法本身限制，钻进效率只能处在一个有限的范围之内，钻探成本高。而如果将其中的大部分钻探工作量用CSR方法完成，则钻进效率会大幅度提高（数倍至十数倍），钻探成本更会大幅度降低（20-80

8、%），只在对提交储量报告有重大影响的孔位采用取心钻探来与取样钻进所得结果进行对比验证和相互补充，则勘探周期会大大缩短，勘探成本会大幅度下降。