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影响岩心采取率及质量的因素

2015-11-16 17:08:57 qjjx 391

1.钻进方法 

    同一种岩层,采用的钻进方法不同,其岩心采取质量也不相同。金刚石钻进,效率高,岩心光滑完整,所以能获得比任何其它钻进方法都高的采取率,而且岩心的代表性也好。就是在硬、脆、碎地层中,采用金刚石双管钻进,也可获得足够的采取率和较好的完整度。硬质合金钻进,克取岩石比较平稳,孔壁间隙也较小,振动较轻,岩心直径较粗,抗破碎能力较强,易成柱状或大块状,易于卡取,采取率和代表性都比较好。但用硬质合金钻进钨矿和钴矿,切削研磨材料在一定程度上会影响矿石的品位。钢粒钻进,钻具振动剧烈,钻头克取岩石的环状面积较大,岩心较细,容易折断呈块状,若是岩性酥脆、软硬不均或软硬变化频繁,则容易产生选择性磨损,且用来钻进铁矿时,其切削研磨材料在一定程度上也会影响矿石的品位。因此,钢粒钻进从岩心采取角度看不如其他钻进方法好。由于钢粒钻进对岩心的破坏作用较大,硬质合金钻进较轻,金刚石钻进最小。因此,必须根据矿区的地层条件和岩层的物理机械性质来选用相应的钻进方法,在条件允许的情况下应尽量选用金刚石钻进。

钻头

2.钻头结构 

   钻头直径对岩心采取质量有很大影响,钻头直径愈大,则岩心直径愈粗,抗破碎强度也愈大,易于保持完整度,也便于卡取。但是,钻头直径愈大,孔底克取面积大,所需孔底压力增加,钻进时钻具振动加剧,对岩心的破坏作用也大。同时,克取面积大,在设备条件受限的条件下钻速必然降低,从而增加了岩心在孔底的破坏时间。因此,不能片面地用大口径的办法来提高岩心的采取质量。 

3.工具结构 

岩层的类别不同,其物理机械性质也不同,所采用的取心工具结构也应灵活多样,这样才能最大限度地保证岩心的采取质量。 根据岩层怕冲、淋蚀、振动、磨损、污染、脱落等不同特点,应选用具有隔水、避振、减磨、防污、卡心牢固等不同的取心工具。此外,金刚石钻进,取心卡簧的规格要合乎要求,才能可靠地卡住和提取岩心,否则也对提高采取率不利。 

4.技术参数 

    采用不同的钻进技术参数。对提高岩心质量有极大的影响。孔底压力过大,钻进过快或不均匀,对松散、粘性大的岩层,则易糊钻、堵塞或烧钻;对硬岩,则易使钻头变形,引起岩心破碎,同时,压力过大还加剧了钻具的弯曲和振动,从而使岩心受到强烈的机械破坏。孔底压力不足,则进尺缓慢,增长了岩心受破坏作用的时间。转速过高,钻具受离心力作用大,其振动、摆动也大,对岩心破坏作用加剧。转速过低,则钻速也低,岩心受破碎作用的时间延长。冲洗液量过大,流速增加,冲刷力也大,会加剧岩心被冲毁和磨耗的破坏作用。循环方式的不合理,也会造成岩心被冲刷破坏和重复磨损。冲洗液中的某些成分对有的矿种岩心有污染作用。采用清水和普通泥浆钻进盐类矿床时,矿心会受到淋滤与溶蚀。钢粒钻进,投砂量过多,钢粒直径过大,易扩大孔径和磨细岩心,加大钻具振动幅度,加剧岩心的破坏。回次时间和回次长度对岩心的破坏都有影响。一般来说,回次时间越长,回次进尺越多,则岩心被破坏、磨损、分选和污染的机会也就越多,相应会降低岩心的采取率、完整度和纯洁性,增加选择性磨损,尤其是硬、脆、碎地层,影响更大。因此,对钻进技术参数选择,既要考虑提高钻进速度的要求也要考虑取心的需要。 

4.操作技术

钻进操作不当,或操作方法不正确,也会造成岩心破坏。降低取心质量。

(1)钻进中提动钻具次数过多,过高,促使岩心破坏。岩心脱出岩心管掉入孔底。会造成重复破碎,或者引起岩心堵塞,形成自磨,降低采取率和品质。 

(2)盲目追求进尺,延长回次时间,会增加对岩心的自磨和钻具振动破坏的时间。 

(3)采心方法不当,或卡取不牢,或提钻过猛。会造成孔内残留岩心过多或中途脱落,再次套取时受到重复破碎。干钻掌握不当,使岩心受到严重挤压。或烧灼变质。 

(4)下钻过猛,直插孔底,将孔内岩粉、掉块挤入岩心管造成假岩心。 

(5)退心时,过分敲打,岩心紊乱,造成岩心的人为破碎和上下顺序颠倒,影响了岩心的完整度,歪曲了岩心层次。



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