欢迎光临~钱江机械

钻探知识汇总

2015-06-29 14:10:38 qjjx 561
一、钻探的基本概念
    1、钻探:用钻机按一定设计角度和方向向地下钻孔,通过取出孔内的岩芯、岩屑或在孔内下入测试仪器,以探明地下矿产储量、了解地层结构、岩石性质及满足其它工程施工要求等,这种工程称为钻探。
    2、岩芯钻探:钻进时,在孔底保留岩芯,并主要以提出的岩芯来研究、了解地下地质和矿产情况的钻探方法。
    3、钻进:利用钻头在孔底工作,破碎岩石和继续加深钻孔的作业。它包括破碎孔底岩石和使钻孔按要求延伸两个方面。
    4、钻进方法:向地下钻孔时,破碎孔底岩石的方法和技术措施的总称。
    5、钻探工艺:如何利用一定的设备和工具来破碎岩石(土层),在地层中造成一个有一定直径和深度的圆滑规则的钻孔,并采取一定的技术措施以保证钻进工作顺利进行的全部工作。
    6、钻孔:为进行矿床勘探或其它工程目的,采用钻探机械设备或其它方法带动钻头而钻得的圆柱形孔。它具有深度大、直径小、方向任意的特点。
    7、钻孔空间三要素 ①孔深(L):孔口至测点的钻孔轴线的长度; ②顶角(θ):测点处钻孔轴线(或其切线)与铅垂线的夹角; ③方位角(α):测点处钻孔轴线在水平面上的投影与磁北方向的夹角。
    8、钻孔结构:指由开孔至终孔,孔身口径的变化。它包含着钻孔口径、换径次数、下套管层数、管径、长度、换径深度及套管底部止水封固方法等。
    9、循环:泥浆泵通过钻柱内孔(或钻柱与孔壁间隙)将冲洗液送到孔底,完成冲洗孔底、冷却钻头作用后,沿钻柱与孔壁之间的环状间隙(或钻柱内孔)返回地表并将岩粉携带出孔外的过程。
    10、地质岩心钻探的目的:是从地下取出岩矿心。通过对岩矿心的分析研究、观察、鉴定和化验,可以直观了解矿体的厚度、埋藏深度、产状、分布规律、矿物组成、矿石品位、化学成分、矿石和岩石的物理力学性质和结构构造等。岩矿心采取数量和品质,直接影响着判断地质构造、评价矿产资源、提交矿产储量和矿山开采设计的准确性和可靠性。地质岩心钻探是获得地下实物样品的最有效方法。钻探过程中不仅要求有较高的钻进效率,而且要求所采取的岩矿心在数量上有足够的体积,在质量上能够尽可能的保持原生结构和含矿品位。这些要求在岩心钻探质量管理中用岩矿心采取率表示。
 
    二、钻探的分类
    1、按施工目的分类见下表
    
    2、按碎岩工具(或称为磨料)分类 硬质合金钻进、钢粒钻进、金刚石钻进、牙轮钻头钻进等。
    3、按施加外力的性质和方式分类:冲击钻进、回转钻进、冲击回转钻进等。
    4、按冲洗液类型分类: 清水钻进、泥浆钻进、乳状液钻进、饱和盐溶液钻进、泡沫钻进、空气钻进等。
    5、按冲洗液循环方式分类:正循环钻进、反循环钻进等。
    6、按是否取心分类:取心钻进、全面钻进等。
    7、按岩心从孔内输送至地表方式分类 提钻取心、不提钻取心(绳索取心钻进和反循环连续取心等)
    8、特殊的钻探方法 绳索取心、定向、潜孔锤、跟管、中心取样、井底动力钻进等。
 
    三、岩芯钻探生产过程
    1、钻探施工过程:就是从平地基开始,直到钻孔终孔后将设备拆卸完为止的全过程。它包括定孔位→平整与修筑地基→安装钻探设备及附属设备→安装验收→开孔前的准备工作→开孔及下孔口管→换径→钻进→岩矿芯整理、编录和保管→其他工作(下套管,校正孔深,简易水文观测,钻孔弯曲测量、测井)→终孔起拔套管→封孔→封孔质量检验。
    2、钻进前准备。是钻孔进入开孔之前进行的全部准备工作,如平地基、安装设备(钻塔、钻机、水泵、动力机等),安装附属设施(场房、安全设施、循环系统、水管、照明等),安装验收和试钻。
    3、钻进过程。是指钻孔从开孔钻进到终孔的施工过程。
    4、终孔。是指钻孔停止钻进到设备拆卸完为止所进行全部工作,包括钻孔弯曲测量、测水位、抽水试验、封孔、起拔套管、拆卸设备等。
    5、岩芯钻进过程:由动力机带动钻机回转,由钻杆、岩心管和钻头组成钻柱,并由钻机供给钻柱一定的轴向压力和扭矩,从而使带切削具的钻头产生刻取岩石的作用,以达到不断往深部钻进的目的。 钻进时该取下来的岩粉,随着由泥浆泵通过钻柱送入孔底的冲洗液,经孔壁的环状间隙冲到地表。钻进中岩芯进入岩芯管,通过提升钻具或其它取芯方法将岩芯卡断,从孔底提至地表。从下钻到提钻取岩芯,算一个钻程,叫做一个回次。升降钻具是通过钻塔和钻机的卷扬机来完成的。
 
    四、岩心钻探的主要内容
    钻探设备、钻进方法(钻探工艺)、钻探质量及测量、钻孔冲洗与护壁堵漏、事故预防及处理、机场生产管理、安全技术、相关知识(机械基础知识、机械加工修理知识、电工知识、地质基础知识、矿床知识)等。
 
    五、岩石的可钻性
    1、岩石可钻性的概念:在一定技术条件下,反映钻进岩石难易程度的综合指标。一般以机械钻速(m/h、m/s)作为可钻性指标。
    2、岩石可钻性的分级 原地质部1958年频布的岩石可钻性分级表和地矿部1984年颁布的金刚石岩心钻探可钻性分级表均把岩石可钻性分为12级。
    3、划分级 四类十二级:软的―相当可钻性1~3级;中硬的―相当可钻性4~6级;硬的―相当可钻性7~9级;坚硬的―相当可钻性10~12级。
 
    六、钻孔口径知识
    
    说明:DCDMA标准是美国金刚石钻机制造者协会标准。
 
    七、钻探生产的特点
    1、“小、实、全”。小—组织结构小,是地勘单位最基层的行政单位;实—讲工作最具体、最实在;全—指钻探生产管理十分全面。
    2、钻探施工主要是为国家基本建设服务。
    3、工作对象是岩石。由于岩石和地层构造千变万化,所以它的施工工艺、技术规范很难达到标准化生产,钻进效率高低受钻进岩石可钻性的影响大。
    4、钻探生产在野外施工,工作流动分散,生产条件和生活条件艰苦。
 

标签:   钻机 全液压钻机