岩芯钻探施工技术探讨.doc

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1、岩芯钻探施工技术探讨摘要:本文详细分析深孔岩芯钻探的施工技术，并结合工程实例阐述了深孔岩芯钻探施工技术耍求和需注意的事项。关键词:深孔岩芯钻探；施工；技术Abstract:Inthispaper,adetailedanalysisofconstructiontechnologyfordeepholedrillingcore,andexpoundstherequirementsoftheconstruetiontechnologyofcoredrillingholeandmattersneedattentionincombinationwiththeproj

2、ectexample.Keywords:deepcoredrilling;construction;technology中图分类号：TU74文献标识码：文章编号：0IJ1Js岩芯钻探在地质找矿中发挥着重耍的作用，是直接取得地下实物资料的一种于段，是普查找矿和探明矿产储量的主要方法Z-O随着找矿深度的增加，深孔钻探成为了解地下矿产资源的不可缺少的手段和途径。钻探施工越深，钻穿的地层越多，施工周期越长，施工难度会越大。必须综合、灵活地运用各种钻探技术手段，提高复杂地层深孔岩芯钻探效率和质量，使其达到地质设计的目的和要求。1、深孔岩芯钻探施工的特点及设备1.1深

3、孔岩芯钻探施工的特点根据中国地质调查局《地质调查项冃预算标准》，1000〜2000m的钻孔投资费用较高是二、三百万，业主的质量要求也高；随着钻孔深度的增加,地层变化不可预见；深孔钻探施工对设备、管材、工器具、钻进工艺要求也更加严格；深孔钻探施工期较长，施工现场管理尤其重要，直接影响钻孔是否能顺利进行。1.2深孔岩芯钻探施工必备的钻探设备1）钻机。深孔钻探对钻机的性能要求很高，选用重心较低、提升能力强、扭矩比较大、变速范围广，立轴行程大的液压钻机比较合适，如HXY—6B、IIXY—6、XY—5立轴式钻机和国产的IIYDX—6型全液压动力头钻机。2）配套设备。

4、由于采用金刚石绳索取芯钻进工艺，鉴于钻孔深度较大，钻孔环状间隙较小，冲洗液的压力损失较大，BW320型泥浆泵可以满足2000m钻孔的施工要求。钻塔的高度最好在18m以上，这样便于上下钻,减少附属时间。同时配备2000m的取芯用绞车，由于从孔内捞取内管，提取岩心。还应该准备1〜1・5立方的搅拌机一台，用于搅拌冲洗液，保证循环介质的均匀性。3）钻杆。目前的金刚石绳索取芯工艺，巾75mm孔径为常规孔径，钻杆多采用巾71mmX5mm钻杆。为了降低成本，又可以提高钻杆的抗拉性能,建议采用墩头的钻杆，即钻杆与连接手接触部位局部加粗。这样既降低了成本，又满足了深孔钻探对

5、钻杆的要求。4）钻头。深孔钻探施工要采用机械钻速高、使用寿命长的钻头，尽可能地延长在孔底的工作时间，减少上下钻的次数。特殊金刚石钻头价格高些，但也能提高生产效率、带来明显的经济效益。2、工程实例辽宁省某矿区地层特点：地层主耍为寒武系下统和震旦系上统，其岩性以云母砂岩、砂质页岩、碳质页岩、粉砂岩、粘土质粉砂岩、白云质硅质岩、细晶白云岩为主。上部地层岩性松散破碎，水敏I生强，极易坍塌崩落、扩径；下部地层含构造破碎带、构造裂隙，节理较发育，岩石溶洞发育强烈。2.1钻进方案选择和钻孔结构确定1）方案选择在0-500H1孔段，岩性为云母砂岩、粉砂岩、粘土质粉砂岩、砂

6、质页岩、碳质页岩，岩性松散破碎，易坍塌崩落。该段地层钻井液以胶结性防塌为主。在500-600in孔段，岩性为黑色碳质页岩、碳质粘土岩，岩性松散破碎、水敏性强，极易坍塌崩落、扩径；该段地层钻井液以胶结性防塌和抑制性护壁结合。在600-650孔段，构造破碎带，构造裂隙、节理及溶（冲）蚀较发育，岩性松散破碎，极易坍塌崩塌、钻探施工难度大。该段以堵漏及胶结防塌为主。在650-1100m孔段，岩石节理发育、溶洞发育强烈，一般有8〜20层溶洞，洞高在0.5-9.Oin不等，地下水流量很大。该段以防止岩芯堵塞、溶洞封堵为主。2）钻孔结构0〜3m：中130mm口径钻进，下

7、入巾127mm井口管。3〜25m：中110mm口径钻进，下入巾108mm套管。25〜650m：中650〜1100m：（1）75mm口径钻进至终孔。3）钻探施工设备选用IIXY一5型立轴岩心钻机、SGZ—18型钻塔、BW一250变量泥浆泵S95及S75A绳索取心钻具、SYZX75绳索取芯液动锤。2.2钻进工艺方法取芯工艺采用绳索式取芯，其特点是取芯速度快，岩（矿）芯釆取率高,操作劳动强度低，且适合于较碎裂岩（矿）层及断层破碎带的钻进施工。（1）在650m以上孔段，考虑钻孔整体的护壁需要，采用S95绳索取芯钻进。施工操作要点：控制好孔内压力平衡，捞取岩芯及起下

8、钻时必须采取钻井液回灌措施，并根据地层的实际情况，控制捞取岩芯及起