深孔岩心钻探技术探讨.doc

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1、深孔岩心钻探技术探讨一、深孔勘探的意义1、是国民经济发展的需要。2、是科学研究的需要。3、是“攻深找盲、探边摸底”新一轮找矿的需要。4、是危机矿山获得新生的必由之路。5、是地勘队伍“跨越式”发展的大好机遇。二、深孔定义根据国土资源部最新颁发的《岩心钻探规程》对深孔的划分为：孔深小于300M为浅孔；孔深300—1000M为中深孔；孔深1000—3000M为深孔；孔深3000M以上为特深孔。b5E2RGbCAP三、国内外完工深孔实例1、德国KTB先导孔3893M<φ152）。2、美国夏威夷科钻孔3519.5

2、M<φ98）。3、南非金矿勘探孔5422.76M<φ80）。4、中国大陆科钻一井5158M<φ95）。5、安徽313队铁矿勘探孔2706.68M<φ77）。6、山东钾盐大队钾盐勘探孔2603.86M<φ62）。7、辽宁冶金402队铁矿勘探孔2522.09M<φ75）。8、河北四队铁矿勘探孔2185.12M<φ75）。9、山东六队金矿勘探孔2401.12M<φ75）。9/910、山东三队金矿勘探孔2440.91M<φ75）。11、山东三队正在施工的山东莱州ZK96-5孔，设计孔深4000M。四、设备与机具

3、的选用1、钻机<1）国产立轴式钻机：XY-5、XY-6、XY-8、HXY-9B。<2）国产全液压钻机：YDX-3、YDX-1800、HYDX系列、XD-5、XD-6、FYD-2200。p1EanqFDPw<3）进口全液压钻机：LF-70、LF-90、LF-230、CS1000P6L。2、水泵：衡阳BW250型、BW300型、BW320型、河北永明NBB260/7型。3、钻塔：13M人字塔、17M四角塔、23M四角塔、23MA字塔。4、管材：<1）优选进口Q系列钻杆。<2）选择国内45MnMoB或XJY8

4、50高强地质管材。<3）选择唐山金石、无锡钻探工具厂等知名厂家产品。<4）几种国产钢材性能参数对比表<见表1）5、机具：9/9<1）优选进口Q系列钻具。<2）推荐使用唐山金石产品。<3）夹持器：推荐使用唐山金石BS75-J型自重式木马夹持器或中国地质装备公司SQ114/8型绳索取芯钻杆液压钳。DXDiTa9E3d表1几种钢材的性能参数对比表钢种测试用材料的热处理状态屈服强度σs/MPa搞拉强度σb/MPa伸长率δ5/%断面收缩率ψ/%冲击功Ak/J冲击韧度ak/(J·cm-2>屈强比30CrMoA调质≥

5、735≥930≥12≥50≥71≥880.7930CrMnSiA调质≥885≥1080≥10≥45≥39≥490.8145MnMoB调质≥750≥920≥12≥48≥56≥700.81XJY850调质≥950≥1020≥16≥52≥75≥910.93五、钻探施工技术措施1、钻孔结构的选择<1）孔径选择：φ150、φ130、φ110、φ95、φ75五级口径。<2）套管选择：φ146、φ127、φ108、φ89四级口径。2、钻进技术参数选择安徽313队ZK1725实验孔不同孔深、孔径情况下实际钻进参数见表2

6、：表2RTCrpUDGiT参孔数深扭矩(Mpa>泵量(l/min>泵压(MPa>0—100018—20400—5006122.5φ961000—150018—20400—5008123.31500—200012—15300—4008753.3φ779/92000—270012—15200—25010754.03、冲洗液及净化系统的选择<1）冲洗液的选择①24#冲洗液：PAC-141<6Kg/m3）、KHm<12Kg/m3）、Pam<0.1Kg/

7、m3）、聚乙烯醇<0.3Kg/m3）。5PCzVD7HxA②LBM-SD增效型冲洗液：LBM-SD增效粉基浆<3-5Kg/m3）、防塌剂<2-3Kg/m3）、润滑剂<3-5Kg/m3）。jLBHrnAILg③防塌型冲洗液：植物胶<12-15Kg/m3）、防塌护壁剂<10-12Kg/m3）、PAM<0.5Kg/m3）、CMC<3-4Kg/m3）、润滑剂<25Kg/m3）。xHAQX74J0X<2）循环系统与净化装置①要保证足够长的循环系统和足够数量的沉淀池。②选用JSN-2型泥浆除砂器或TGLW350-6

8、92T型钻井液离心机。4、金刚石钻头的选择<1）选择钻头质量比较稳定的厂家，例如：唐山金石。<2）与科研机构合作，进行技术攻关，例如：北京工艺所。9/9<3）打滑地层的钻头选择：①采用增加工作层高度钻头；②选用尖齿型钻头；③选用高品级、大粒度金刚石；④孔底磨钻头。LDAYtRyKfE5、漏失地层的处理<1）微漏地层：顶漏钻进。<2）中等漏失地层：①加堵漏剂随钻堵漏<如801—803等）。②水泥封孔<推荐采用人工混凝土灌注法）。Zzz6ZB2