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1、316岩土钻掘工程实录选辑2002年增刊水资源快速钻探技术在山西探采结合孔中的应用1122孟庆鸿,齐长缨,靳开春,王建虎(1.中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000;2.山西省第三地质工程勘察院,山西晋中030620)摘要:介绍了“干旱缺水地区水资源快速评价钻探技术的研究与开发”项目的示范钻孔YR2号钻孔的生产概况、施工工艺及取得的显著效果。关键词:水资源;快速钻探技术;空气钻进;干旱缺水地区;气举反循环连续取样钻进中图分类号:TU991.12;P634.5文献标识码:B文章编号:1000-3746
2、(2002)S1-0316-04YR2号钻孔是山西省地调院鄂尔多斯西北找<0.2%;孔斜偏差≯2°/(100m);钻孔结束后进行水项目的一个探采结合孔,位于山西省吕梁地区与测井;洗井后,含砂量≯1/20000;水净后,做2次降临汾地区的交汇地带,属黄土高原区,当地水文地质深抽水试验,抽水稳定后取水质分析、同位素分析水为严重干旱缺水区。钻孔定址于山西省隰县下李庄样各1组。乡上均庄,设计深度为700m,其目的是了解柳林泉地层情况:上部覆盖层为冲洪积亚砂土、砂砾石域南部的水文地质条件。2001年7月20日～8月层;中
3、部为角砾状白云岩、结晶灰岩、白云岩及结晶30日,山西省第三地质工程勘察院配合中国地质科白云岩、泥晶灰岩、白云岩灰岩及其夹层、含燧石条学院勘探技术研究所在该孔进行了“干旱缺水地区带白云岩;下部为中-粗及细晶白云岩、砾屑灰岩、水资源快速评价钻探技术的研究与开发”项目的野白云质鲕粒灰岩、含石英砂岩、长石石英砂岩夹页岩外工程示范生产试验。等。示范钻孔(YR2)实际钻探孔深为700.48m。根据钻孔的实际情况,本次示范生产主要采用多工2示范生产试验目的艺空气钻进法(即气动潜孔锤空气泡沫钻进法及气此次工艺试验的目的是利用先
4、进的快速钻探技举反循环连续取样钻进法)进行施工,尽管这是第三术多工艺空气钻探技术来替代以往的正循环泥地质工程勘院首次使用该钻探工艺方法进行施工,浆(或清水)钻进工艺,实现在干旱缺水地区快速、经但无论是在钻探效率、还是在纯钻时间利用率和成济、准确地评价水资源。具体目标为:本控制上都取得了非常显著的成效;各项钻探技术开发适用于干旱缺水地区水资源快速评价的钻指标都明显好于历年来水文水井钻探施工,其推广探技术;应用前景非常乐观。更为重要的是,首次在该严重提交可供相似地区水资源评价参照利用的设备干旱缺水区发现了丰富的地下
5、水源,水质达到了饮选型、机具配套等;用标准。可见,钻探方法选用得正确与否,对水资源进行工程示范,完成钻探总工作量≮600m的真实、准确的评价是何等的重要,目前第三地质工程野外示范生产任务,与以往常规钻探技术相比,钻探勘察院已进行了重点投入,把该项技术列为水文水效率提高50%以上;钻探成本下降30%以上;水井井施工首选的钻探技术。洗井时间减少50%以上。1钻孔设计与地层情况3生产投入的设备与机具钻孔设计深度为700m;岩样(心)采取率要求:3.1设备与机具完整基岩不低于70%,风化壳和基岩破碎带平均不TSJ-10
6、00型水井钻机,TBW-850/50型泥浆低于40%;每钻进100m校正孔深一次,允许误差泵,XHP-750型、WF-5/60C型空压机,3WH-40收稿日期:2001-11-28作者简介:孟庆鸿(1968-),男(汉族),山东潍坊人,中国地质科学院勘探技术研究所工程师,探矿工程专业,从事多工艺空气钻探技术及各种规格双壁钻具的研究与推广工作,河北省廊坊市金光道77号,(0316)2096212、13931622155。2002年增刊探矿工程(岩土钻掘工程)317型泡沫泵,其他附属设备。m时换215mm镶齿反循环
7、牙轮钻头钻进,取得127/76mm全套双壁钻具用于气举反循环连了非常显著的效果,钻进至700.48m终孔。续取样钻进;全套常规钻具及W200J型潜孔锤,泡钻孔结束后,进行二次降深抽水试验及取水化沫泵与ADF型泡沫剂等,用于空气潜孔锤泡沫钻验,最后下入273mm花管成井。进。4.2地质效果3.2机具组合该孔为一水文探采结合孔,对岩(心)样的采取(1)气动潜孔锤泡沫钻进:单通道水龙头+单壁率有一定的要求,采取的岩样是否能满足地质上的主动钻杆+变丝接头+89mm单壁钻杆+捞砂桶要求是钻探的最终目的。以取样段的概念取代
8、了取+变丝接头+W200J型潜孔锤。心钻进中的回次长度概念,所谓取样段长度,就是在配套XHP-750型空压机与3WH-40型泡沫钻进过程中,把一定长度内(或者一定进尺内)的岩泵系统,钻进时压缩气体与泡沫液通过一个三通装样收集到一起(这个长度内无地层变化),作为一个置同时送入水龙头及孔内钻具中。样品,这个选定长度即为取样段;一旦地层发生变(2)气举反循环连续取样钻进:双通道气水龙头化,取
