钻探的控制和管理技术.pdf

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1、钻探的控制和管理技术讲座钻探的控制和管理一钻探的定义钻探的定义：－－钻探是利用机械（人力）的方式向地层钻进的一种勘探方法，是一门边缘应用科学技术。－－相对于物探、化探等其它方法来说，它可以直接取得地层中的岩、土、水、气、油等实物样品，这是其最大的特点。钻探方式分类钻探方法按钻进方式分为－－静压钻进是在钻具重力及液压油缸的压力作用下，压入地层套取岩芯的一种钻进方法。主要适用于均质软土地层的取芯钻探。－－冲击钻进是利用加重钻具的重力冲击孔底，将岩石捣碎，获取岩石碎块或岩粉的钻进方式。主要适用硬、脆地层。－－回转钻进是利用硬度高、强度大的研磨材料和切削工具，在一定的压力下，以回转的方式研磨和切削

2、地层的钻进方式。它可以应用在所有的地层条件下，只是钻进效率有所差别。取芯钻进的分类油、气、水井钻探普查钻探按钻探目的矿产钻探工程地质水文地质钻探等清水钻进按冲洗液介质泥浆钻进空气、泡沫钻进正循环钻进按循环方式反循环钻进混合循环钻进硬质合金钻进回转钻进钻粒钻进金刚石、复合片钻按破岩方式冲击钻进进冲击、回转钻进二钻探设备（一）钻机钻机是钻探工程的关键设备。在钻孔生产过程中，钻机主要完成回转钻具、给进钻具、升降钻具、起下套管、拧卸钻具及其它特种工作。钻机的评价和选择1钻机的各项技术性能要满足钻进工艺的要求。2钻机必须配备必要的检测和指示仪表，供操作者了解和掌握钻进参数及孔内情况，以便于控制和选择

3、钻进参数。3钻机应能传递足够的功率，保证各机构正常工作及短时间超载。4钻机应具有处理孔内事故及完成特种工作的技术性能。钻机的评价和选择5钻机的机械化、自动化程度要高，以利提高生产效率及减轻操作者劳动强度。6钻机应满足机械设备的下列常规要求，①具有足够的强度、刚度及耐久性；②重心低，稳定性能好；③工艺性能好，加工维修方便；④结构紧凑，尺寸小，重量轻，可拆性能好，便于搬迁和安装；⑤钻机应实现通用化，标准化，系列化。钻机的技术性能包括能力参数、工作参数、总体尺寸、重量及钻机配属动力机参数等•钻机的能力参数是指：钻进公称深度、钻孔直径、钻杆直径、钻孔倾角等•钻机的工作参数是指钻机各执行机构的工作速

4、度和负载能力。•重量系数等于钻机的额定钻进深度与钻机重量之比。重量系数在某种程度上反映了设计，制造和选材水平的高低，是影响搬迁的主要因素。•钻机的解体性能常用钻机的型号及性能参数XY－1长年24XJ100-1TXU75XU-100XU300-2XU600钻进深度(m)10022010075100300600钻机净重(Kg)5003807004204199001550功率(Kw)11107.547.51528钻孔直径(mm)110～110～110~7589~50110~7575~110150~757575钻杆直径(mm)4244.54242424250。钻孔倾角()75~9075～9075~

5、900~36075~9075~9065~90单绳起重量(Kg)120010001000750100020002500（二）水泵凡是能使流体获得能量，增加压力，以克服阻力输送到某一距离或某一高度的机械，通常称为泵。－－如输送的液体是水，称为水泵，－－是油称为油泵。－－如用来输送的液体是泥浆，则称为泥浆泵。钻探用泵结构型式多为往复泵、离心泵及螺杆泵等。钻探用水泵的特殊性能要求•增高泵压的同时，泵量也能保持稳定•具有较高的耐磨性•重量要轻，安装性能要好•泵量、泵压调整方便•坚固耐用，工作可靠，易于维护保养(三）动力（柴油机和电动机）•钻探用的动力机，除要求动力足，过载能力强外，还要适应搬运频繁的

6、野外工作条件，因此要求其还应具有结构紧凑、体积小、重量轻、工作可靠、便于安装及配件通用性好等特点。（四）附属设备和工具1仪表：钻机主要仪表为钻压表，它是反映钻孔内阻力的直接显示仪表。水泵的仪表主要是泵压表和流量计，用来测定冲洗液输送的压力和流量。2管材：主要是钻杆、岩心管、套管等。材质为专用地质管材，钢号以“DZ”开头，后跟钢材的屈服强度。如“DZ－40”、“DZ－65”等。常见的管材规格名称外径（mm）每米重量(Kg/m)壁厚（mm）六方主动钻杆Ф517.3210.5二方42×7Ф427.147.14内加厚钻杆Ф424.565内加厚钻杆Ф506.045.5钻铤Ф7024.6620岩心管（

7、套管）Ф898.384岩心管（套管）Ф10810.874.25岩心管（套管）Ф12713.594.5岩心管（套管）Ф14615.74.53工具（1）取土器、捞砂器等（2）标准贯入器、动探（3）泥浆钻探用活套接头、无泵反循环钻具（4）处理孔内事故的工具有公锥、母锥、割管器、捞矛、抓筒等（5）钻头有合金钻头、钻粒钻头、金刚石钻头、复合片钻头等三常见的钻探工艺方法及使用场合（一）铁路工程地质钻探要求：1选择适宜的钻机类型，采用