钻探质量

2024-09-25

钻探质量(精选12篇)

钻探质量 篇1

近日, 在长城钻探公司ISO 9001质量管理体系外审末次会议上, 专家组经审核认为长城钻探2008版质量管理体系工作有策划周全、行动快、起点高、特色强、效果佳等特点, 获准其认证注册。这标志着长城钻探公司在中国石油天然气集团公司工程技术服务企业中率先获得2008版质量管理体系认证资格。

长城钻探公司依据2008版GB/T 19001国家标准, 围绕建设国际化石油工程技术总承包商的发展定位, 确立质量管理体系编制原则和运行计划等。经过前期调研、整体策划、贯标培训、编写文件、征求意见和修订校核等阶段工作, 2009年6月, 长城钻探发布质量管理体系文件, 确立“奉行质量至上, 恪守诚信服务, 铸造长城品牌, 追求卓越绩效”的质量方针和中长期质量目标。按照体系推进计划, 9月长城钻探成功组织首次内部审核和管理评审, 为公司本次顺利通过体系认证审核奠定了坚实基础。

钻探质量 篇2

探矿工程是地质矿产勘查工作不可缺少的重要手段,钻探工程

又是探矿工程的重要部分。在寻求找矿重大突破,攻深找盲的今天,探矿工程施工的优质、高效直接关系到地质矿产勘查成果的速度和 成效,其重要性就更显突出。这里,仅就固体矿产岩心钻探工程的 质量技术管理做一些探讨。

第一节 固体矿产岩心钻探工程常识简介 1.钻探的概念:

一般来说,根据一定的地质目的和要求,利用成套的钻探机械 设备、仪表和工具,严格遵守操作规程,按设计的角度和方向及口 径向地壳钻孔,通过破碎地壳的土层或岩石、形成直径较小而深度 较大的简状圆孔,从中取出孔底岩心、岩屑或向孔内下入测试仪器,以了解地层、矿产或地质构造,这种工作的全部施工过程称为钻探。2.钻探设备的组成与主要功用

钻探设备作为地质勘查的专用机械通常由钻塔、钻机、泥浆泵、钻杆钻具、钻探辅助机具(如拧管机、泥浆搅拌机、泥浆净化器、发电机等)、动力机及相关的安全设施等组成。其主要设备的功用是: 2.1 钻 机 带动钻具破碎岩石,实现向深部钻进并通过升降机完成起下钻具,提取岩心等工作。2.2 泥浆泵

向孔内泵送冲洗液,清洗孔底排除岩屑保护钻孔,冷却润滑钻 头钻具,还可作为液动钻具的动力源装置。2.3 钻 塔

固定孔位,安装钻机,辅助钻机实现起、下钻工序号等。2.4 动力机

为钻机、泥浆泵及钻探辅助机具提供动力源。3.钻机的分类:

石油天然气勘探与开发钻机 按 用 途 地质勘查岩心钻机

水文水井钻机

工程勘察与施工钻机

浅孔钻机

按钻进深度 中深孔钻机

深孔钻机

冲击式 钻杆冲击 钻 钢绳冲击

机 钢丝绳给进式 分 转 盘 式

油压给进式

手把(轮)给进式

立轴式 螺旋差动给进式

按破岩方式 廻转式 油压给进式

长油缸给进式

动力头式 油缺链条给进式

马达链条给进式

廻转冲击式 复合式 廻转、冲击、振动、静压多功能式 4.主要国产地质勘查固体矿产岩心钻机介绍: 4.1 国产钻机型号类别标志:

钻机类型 类别代号 第一特征代号 第二特证代号

岩心钻机 X(岩心)Y(液压操纵机械传动)C(车装)

砂矿钻机 SZ(砂钻)D(全液压动力头)

水文钻机 S(水文)P(转盘)

坑道钻机 K(坑道)

浅孔钻机 Q(浅钻)

地热钻机 R(地热)

工程钻机 G(工程)

4.2 目前国产立轴式岩心钻机系列标准规定,主要技术参数

数字表示:

6

额定孔深 额定孔深 额定孔深 额定孔深 额定孔深 额定孔深 100m 300m 600m 1000m 1500m 2000m

4.3 目前国产立轴式液压岩心钻机的主要技术规格

技术 额定孔深 钻杆直径 终孔直径 钻孔倾角 钻机重量 外廊尺寸长×宽

规(不含动

格(m)(mm)(mm)(度)力)×高(mm)

型号(Kg)

XY-1 100 42 75 75-90 505 1770X700X1370

530 42 XY-2 385 50 2150X900X1690 200 60 200 0-360 950

73 300

XY-3 600 50 56 70-90 1500 2670X1100X1750

XY-4 1000 42 / 0-360 1500 2640X1100X1750 700 50

XY-5 1500 50.60 / 80-90 3500 3190X1495X2140 1000 89

XY-6 2000 50.60 / 80-90 3800 3450X1500X2250 1500 89

4.4 目前国产其它类型钻机简介

4.4.1 轻便、高效、环保 TGQ系列取样钻机

这是北京探矿工程研究所研制的取样钻机系列,主要有:

型号 TGQ-1 TGQ-5 TGQ-10 参数

钻进深度 1m 5m 10m

含刚石钻孔直径 40mm 40mm 40mm

螺旋钻孔直径 / 42mm 42mm

钻架形式 手持架 单立柱斜支撑 单立柱斜支撑

钻架高度 1.5m 1.65m

整机重量 7.5Kg 23Kg 65Kg

4.4.2 全液压动力头岩心钻机 这是目前世界先进水平的岩心钻机,国内 21世纪后相继研制并

投产,尽管与世界宝长年公司、阿特拉斯公司等的同类产品相比,还有一定的差距,但其性能及使用范围等与立轴式液压岩心钻机相 比,有长足的进步和变化。

动力头钻机相对于立轴式钻机有以下主要特点:1 整机重量轻,适合整体式拆卸搬迁,也可部件拆卸 搬迁。扭矩大,转速高,回次给进长度大,有利于提高钻 进效率和岩矿心采取率。3 采用桅杆式钻塔,便于施工斜孔。4 采用全液压传动,有利于安全生产。设备一次性投入及维护使用成本较高。使用维护要求技术素质高。应对复杂地层及处理事故的能力较差。目前国内已见投产的全液压动力头钻机有:

参数 钻进 钻杆 给进 转 速 钻塔 钻孔 重量

深度 直径 行程(r/min 高度 倾角 钻机运输尺寸(mm)型号(Kg)

(m)(mm)(mm))(mm)(度)

QK-10 10 38-56 1200 500-1718 90 160 650×450×1718 1000

QK-100 50-56-2400 0-900 1746 90 490 650×637×1746 110 110

1500 55.5 泰山 XD-5 1000 71 1800 30-265 8500 45-90 5900 4540×2160×1860 800 89 0 400 114

1650 55.5 衡探 XD-5 1235 71 3500 119-9000 45-90 5500 / 850 89 1234 550 114

YDX-IQ 300 55.5 1800 175-6000 45-90 1500 2800×1000×1800 200 71 1000

1300 55.5

YDX-3A 1000 71 3500 0-1200 9000 45-90 4500 / 700 89 400 114

另据了解,张家口探矿厂、黄海机械厂等厂家近期也相继制造 了全液压动力头岩心钻机、产品基本与 XD-

5、YDX-3A类同。4.4.3 其它岩心钻机 4.4.3.1 水平钻机

主要用于在坑道、井巷施工。多用于矿山指导采矿。4.4.3.2改装型钻机

主要是围绕方便施工,在原基本型钻机的基础上加以改装。如塔基一体型岩心钻机、自行式岩心钻机、水文水井钻机、部 分岩土工程施工钻机等。5.钻 塔

钻塔是岩心钻探工程施工必不可少的重要配套设施,主要由地 梁及塔身、天车等组成。

按 材 质

塔 按 用 途

类 按 型 式

木质(一般轻型、浅孔)钢质 直塔 斜塔 桅杆塔

A字塔

三角塔

四角塔

固体矿产岩心钻探施工常用的是三角塔、四角塔及桅杆塔。通常岩心钻探施工钻塔配套

类型参数 钻塔高度

钻机型号 钻塔类型 钻塔材质 荷载要求

(m)孔深

100m XY-1 三角、桅杆 6.5-8 木质、钢质 1.配套钻塔荷载应超过配套钻

机的最大提升能力并留有安全

100-300m XY-2 三角、四角 9-14.5 木质、钢质 余量。

2.钻塔的地梁应达要到钻塔荷 XY-3 300-1000 四角 12.5-18 钢质 重要求。XY-4 3.钻塔应按规范规程安设。

1000-1500 XY-5 四角 18-23 钢质

1500-2000 XY-6 四角 23 钢质

6.岩心钻探施工工艺

6.1 一般钻孔结构和钻进方法的选择原则

设计与施工钻孔时,要充分考虑地质条件和矿种,勘查规范、钻 孔深度、钻进方法、终孔直径、护孔措施及设备、装备条件等,合 理选择开孔直径、换径深度与次数、配套套管等。6.2 钻进方法的选择

一般应根据与钻进工艺相关的设计要求、岩石可钻性、研磨性、岩石(层)的完整程度等选择相适应的钻进方法及工艺。常用的钻

进方法主要有合金钻进、钢粒钻进、金刚石钻进等,现介绍如下: 6.2.1 合金钻进 6.2.1.1 钻进原理

主要是依靠硬质合金切削岩石。6.2.1.2 适用范围

一般适用于土层 1?5级和部分 6?7级岩石;采用合金冲 击廻转钻进工艺时,也可用于部分 6?8级岩石。

目前常用于钻孔的开孔段,水井钻孔的大口径孔段、钻孔

处理孔内事故及特殊钻进,如无泵钻进、扫削管材、打小眼等。6.2.1.3 常用口径 一般常用口径主要有Φ175mm、Φ150mm、Φ130mm、Φ110mm、Φ91mm、Φ75mm、Φ56mm。

当施工口径要求大于Φ175mm时,也可专门加工,如Φ

194mm、Φ219mm、Φ245mm等。6.2.2 钢粒钻进 6.2.2.1 钻进原理 主要是通过钢粒钻头带动钢粒在岩石与钻头之间滚动、研磨 岩石。

6.2.2.2 适用范围 一般适用于 7?12级岩石及部分 6级岩石。目前在岩心钻探施工中,除部分水文孔的部分孔段采用外,一般都不选用。6.2.2.3 常用口径

一般常用口径有Φ150mm、Φ130mm、Φ110mm、Φ91mm、Φ75mm。

特殊情况,也可根据要求专门加工,如Φ175mm、Φ194mm 等。

6.2.3 金刚石钻进 6.2.3.1 钻进原理

主要是通过锒嵌在钻头胎体工作层中的金刚石颗粒磨削岩 石。

6.2.3.2 适用范围 一般适用于部分 4?6级岩石和 7?12级岩石。金刚石钻进工艺是到目前为止是世界乃至我国最先进的岩 心钻探施工工艺。6.2.3.3 常用口径

一般常用口径为Φ95mm、Φ75mm、Φ56mm。目前国内有成

套配备的,也仅有上述三个系列。6.2.3.4 常用的金刚石钻进工艺。6.2.3.4.1普通单管金刚石钻进工艺。6.2.3.4.2普通单动双管金刚石钻进工艺 6.2.3.4.3金刚石绳索取心钻进工艺。

还有许多方法工艺,如孔底液动冲击廻转、微型孔底反循

环、涡轮涡杆孔底钻进等,就不一一介绍了第二节 固体矿产岩心钻探工程质量技术管理 钻探工程质量、直接涉及我们地质成果的质量。钻探工程质量 指标日常工作中常称其为钻探?六大指标?。固体矿产岩心钻探?六 大指标?自原地矿部 82规程之后,一直没有新的版本颁布,2007年 年局结合原地矿部 82规程,国土资源部 2002固体矿产勘查规范(国 标)及国家地调局关于加强岩心钻探的若干规定等,下发了局岩心 钻探质量指标(暂行),现结合局的岩心钻探质量规定及相关的工作,共同进行探讨。

1、岩矿心采取率与岩矿心整理 1.1指标规定:

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.1.1 要求取心的岩层,全孔平均采取率一般不得低于 65%。矿化

带、重要标志层以及矿层与顶板交界处以上和矿层与底板交界处以下各 3m?5m范围内的岩层,平均采取率一般不低于 75%。不要求取心的岩层,不计算采取率。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.1.2 可采的薄矿层(厚度小于 4m?5m),每层平均采取率一般不 低于 75%。

厚度较大的矿层,从矿层与顶底板交界处开始,依次每 5m?10m矿层 的平均采取率一般不得低于 75%。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.1.2.1 铁、锰、铬、铝土、冶镁菱铁、稀土矿心采取率(包括顶、底板上和下 5m范围内的岩石)不得低于 80%,当矿心采取率连续 5m低于

80%时,要查明原因并采取补救措施。钨、锡、汞、锑、岩金、稀有金属、高岭土、膨胀土、耐火 粘土,岩心平均采取率不得低于 70%,矿体及其顶底板 3m?5m的围岩、近矿围岩蚀变带、控矿标志层的采取率不得低于 80%,若连续两个回次(或 厚大矿体中连续 5m以上)采取率低于 80%时,必须采取补救措施。

1.1.2.2 铜、铅、锌、银、镁、钼矿,矿体及其顶底板 3m?5m内的 矿心,岩心平均采取率不低于 80%,厚大矿体内矿心采取率低于 80%的连 续长度不能超过 5m,否则应采取补救措施。

1.1.2.3 玻璃硅质原料岩类、饰面石材、石膏、硅灰石、滑石、石墨 矿,采取率不低于 70%,矿心(包括矿石、矿化夹石、近矿 3m围岩及重 要标志层),采取率不低于 80%。1.1.2.4 玻璃硅质原料砂类矿及砂矿(金属矿产),分层采取率一般 不低于 80%,不超过 130%,钻进中要避免涌砂。

1.1.2.5 湿石棉矿顶底板围岩的岩心采取率不低于 70%,矿心采取率 不低于 90%,钻进中应防止选择性磨损和扰扯石棉纤维,力求矿心完整、清洁。

1.1.2.6 冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿钻孔的矿心采取率 按连续 8m计算,平均不低于 80%,矿体内的夹石、距矿体顶底板 3m?5m 的围岩采取率要求同矿体。其它岩心采取率一般不低于 70 chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.1.3 某些情况下,岩层、矿层的平均采取率需要高于或低于上述规

定以及某些孔段的岩层需要分层计算采取率时,按需要和可能的原则,可 在设计中提出具体指标。

chsdateIsROCDateFalseIsLunarDateFalseDay30Month12Year18991.1.4 岩(矿)心采取率按下列公式计算。

岩(矿)心采取率= 各回次岩矿心长度的累计数 ×100% 各回次岩矿心进尺长度的累计数 式中的进尺和岩(矿)心长度,系指在固体岩(矿)层中的实际进尺 和取出的岩(矿)心长度,除设计要求外,不包括废矿坑、空洞、表面覆 盖物、浮土层、流砂层的进尺及取出物。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.1.5 由机台负责岩心清洗干净,自上而下按次序装箱,在岩心上

用漆或油浸色笔写明回次数、总块数和块号(松软、破碎、粉状及易溶的 岩矿心应装入布袋或塑料袋中),用铅笔填写岩心牌,放好岩心隔板,并 妥善保管。

1.2 影响岩矿心采取率与品质的主要因素

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1 地质因素

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1.1 主要有关岩石的物理性质有:

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1.1.1密度和孔隙度

岩石的质量与其体积之比称为岩石密度。岩石密度随岩石自然分层深 度的增加而增大,孔隙度随之减少。一般岩石密度越大,强度也越大。孔 隙度大的岩石易透水,其强度和稳定性也降低。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1.1.2 含水性和透水性

由于岩石有孔隙存在,地表水便会渗入岩体,而使岩石含水。岩石含 水的多少取决于孔隙的大小和数量。岩石的透水性,以单位时间内通过 石的水量来表示。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1.1.3 松散性和流散性

岩石从岩体分离后,破碎岩石的体积比在天然埋藏下原有的体积增大 的性能称作松散性。岩石的自由面,有极力趋向水平的性能,称作流散性。如流砂的流散性就强。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1.1.4稳

定性

在岩石内有自由面(如钻孔)时,岩石仍保持不坍塌、不崩落的性能 称作稳定性。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1.2 主要有关的岩石机械性质。

岩石在外力作用下所表现的性质,称作岩石的机械性质。有关的有:

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1.2.1硬度

指岩石抵抗其它物体压入的反抗阻力或叫做抗压入强度,一向被认为 是影响破碎的最重要因素。(一般矿物硬度分为 10级)(莫氏硬度)表 矿石

硬度

滑 石 方解 萤 磷灰 长 石 黄 刚 金钢 矿物

石 膏 石 石 石 石 英 玉 玉 石

刻划 软 硬 铁 小 钢 合红铜 玻璃 / / 物 铝 铝 标 刀 刀 金

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1.2.2 强度

岩石强度是指岩石在各种外力(拉力、压力、剪切力、扭力等作用下 的抗破碎的能力。一般岩石颗粒细,胶结物本身强度大,胶结力强,岩石的强度也大。岩石埋深大,在 受压很大的情况下,会减少岩石的孔隙度 而增强比重,因而强度也相应增大。风化则降低强度。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1.2.3 弹性

指岩石受到外力作用产生变形,外力消失后恢复原来形状的性质。一 般岩石的弹性都不显著。结晶颗粒细、结构致密坚硬的岩石弹性较大,由 于岩石的弹性变形,在钻进时要消耗一部分功率,还会造成钻具跳动,对 钻进取心是不利的。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1.2.4 脆性

指岩石在外力作用下不产生变形,而直接破裂的性质。这种岩心钻进 效率一般很高,但采心比较困难,有时孔壁容易坍塌。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1.2.5 塑性和韧性

岩石受到外力后改变形状而不断裂的性质叫塑性。塑性岩石虽然比较 软,但在钻进过程中塑性变形要消耗很大一部分能量,还容易产生缩径、蹩水、糊钻现象,给钻进和取心增加困难。

岩石抵抗颗粒分离的性质,称为韧性。它也会消耗钻进时的能量,给 钻进和取心增加困难。1.2.1.2.6 溶蚀性

指岩矿石被溶解,浸蚀的性质。1.2.1.2.7 研磨性

指在钻进中,岩石磨损切削具(钻头、钻杆等)的性能。同样也会 影响钻进和取心。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.1.2.8 可钻性

指钻进中岩石抵抗压力和破碎的能力。可钻性不是岩石的一种固定性 能,而是在一定技术条件下反映钻进岩石的难易程度的一种相对概念。岩 石的可钻性取决于多种因素,主要有:岩石的物理机械性质,外力作用的 方式,钻进方法以及钻进工艺参数等。这些因素大多是随着科学技术的发 展而变动的,其中只有岩石的物理机械性质是岩石自然存在状态,是岩石 反映可钻性的客观因素。

岩石的可钻性,根据合金、钢粒钻进技术条件分为 12级,适用于金 刚石钻进的可钻性分级方法目前国内尚未确定。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.2 技术因素

技术因素主要是人为因素:它对提高岩矿心采取,完整度和代表性起 着决定的作用。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.2.1 钻进方法: 钻进方法和采心措施。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.2.2 钻具结构:

钻具结构包括合理级配及狭义的钻具。应根据岩矿层性质选用取心工 具和确定钻头结构。取心钻具应具减震、隔水、卡心装置,并要尽量使钻 进效率高,操作容易、维护方便、加工制造容易。单管

常用: 普通单动双管、绳索取心

双动双管、无泵、喷射式孔底反循环钻具、隔水单动双管等

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.2.3 钻进规程:

采用不同的钻进规程对提高岩矿心质量有极大的影响。必须根据地层 情况、钻具结构、钻孔形式确定压力、转速及冲液量等。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.2.2.4 冲洗液类型:

冲洗液有四大功能,即清孔排渣、冷却钻具、护壁、润滑等。常用的 冲洗液种类有清水、乳化液、泥浆、饱和盐溶液等。特殊条件还可以使用 压缩空气来清孔和冷却钻头。

1.3 保证取心的基本措施

1.3.1 根据地质要求和地层情况,合理选择钻进方法、钻具结构、钻孔结构、取心的措拖、钻进规程及冲洗液类型。

1.3.2 各类专用取心工具应妥善保管,并保证其符合技术要求,性 能可靠。

1.3.3 任何情况下,钻进时回次进尺不得超过岩心管长度,情况需 要时,应限制回次进尺。

1.3.4 取心困难的矿层钻进,应限制规程,适当控制回次进尺长度 和时间。

1.3.5 进尺突变时(快、慢、不进等),应立即采心,严禁盲目追求 进尺。

1.3.6 在矿层、矿层顶底板和重要标志层中,岩矿心没有采取上来,须专程捞取,必须(不得不)钻进时,不得超过 0.5米。

1.3.7 打丢矿心或矿层顶底板必取补取。补取岩心及捞岩心的工具通常有:弹簧钻头、钢丝钻头、胶皮爪合金钻头、抓筒、刮煤器、水力冲 煤器、人工偏斜补取岩矿心等。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse1.3.8 岩心管提出后,不准高悬吊打,退取岩心时要细心,尽可能

避免人为地破碎、拉长,严防岩矿心上、下顺序颠倒。对粉未状或易溶蚀 的岩矿心要采取必要的保护措施。2.钻孔弯曲度与测量间距 2.1 指标规定

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.1.1 一般钻孔不同孔深的各测点实测顶角与开孔设计顶角之差不得 超过下表范围:

测定孔深 m 100 200 300 400 500 600

允许倾角 直孔 2 4 6 8 10 12 差(度)

斜孔 3 6 9 12 15 18

注:孔深大于 600m的钻孔,其弯曲度允许倾角误差,可根据地质目的 要求,与钻探施工状况具体商定。

2.1.2 定向钻孔,不同孔深各测点的实测顶角与该点设计顶角之差的 范围,可根据具体情况,由地质与钻探施工部门共同确定。

2.1.3 某些易斜地层中,虽经采取多种防、纠斜措施,钻孔弯曲度仍 达不到上述规定时,可根据需要与可能的原则,由钻探施工与地质部门协 商,另行确定指标。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.1.4关于测量间距,应根据地质设计实测钻孔顶角小于或等于 5← 时,每钻进 100m测一次顶角(不测方位角),大于 5°时,每钻进 50m测一次顶角和方

位角。定向钻孔和在易斜地层中钻进的钻孔,根据施工需要,应适当缩短测量间距。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.1.4.1方位角偏差,在设计时与地质部门商定,一般不超过勘探网 距的 1/3?1/4。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.1.4.2磁性矿区要用防磁测量方法。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.1.4.3终孔测斜时,地质编录员应在现场监测。2.2 钻孔弯曲的原因与规律:

钻孔弯曲就是钻孔在施工过程中偏离了原设计方向。判断钻孔在地下 的坐标位置,主要考虑钻孔的深度、顶角、方位角三个要素。

钻孔弯曲会造成不良的后果。重者,钻孔施工无法进行,无法达到地 质目的(如孔斜造成套管下不去,孔内事故无法处理等);轻者,影响储 量计算的精确度,影响矿床(体)的控制精度;会造成钻探施工进度慢,成本高等。

导致钻孔弯曲的原因较复杂,主要原因是钻头作用在岩层层理面(或 裂隙面等)上的正压力、磨擦力和下滑力不平衡引起的。总的说,是地质 因素和工艺技术综合作用的结果。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.2.1 地质因素:

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.2.1.1地层导斜。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.2.1.2 特殊地质情况导斜

如在松软地层中大砾石、孤石;钻孔迂裂隙,破碎构造面与钻孔方向 相近(小角度交接);钻孔迂溶硐、空洞(老洞);地层断层节理发育、岩 脉穿插多的地段。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.2.1.3 软硬层换层导斜

当钻头由软岩层进入硬岩层时,如遇层角大于 30°,钻孔易向垂直 于岩层倾斜方向弯曲;如遇层角小于 20°,钻孔易顺岩层倾斜方向弯曲。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.2.2工艺技术因素

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.2.2.1 安装不合格

钻塔天车、立轴、孔口中心不在一条直线上;地基不稳固,施工中 基枕不均匀下沉等。

2.2.2.2 钻机立轴、枢纽轴旷动。回转器固定不牢,施工中松动。2.2.2.3 开钻时较正不准。导向管下的不正、不牢。2.2.2.4 使用的岩心管过短;岩心管或岩心管钻杆弯曲。2.2.2.5 钻具级配不合理,使用的钻具刚度太小。2.2.2.6 变径或扩孔时没有使用导向管或导向管过短。2.2.2.7 钻进中未根据地层情况选择合理的规程。

2.2.2.8 处理孔内事故诱发导斜等。2.3 预防孔斜超差的基本措施

2.3.1 利用地层弯曲规律设计钻孔。2.3.1.1 倾角设计 2.3.1.1.1 移动孔位。(不变动倾角,利用孔斜规律)2.3.1.1.2 改变钻孔倾角。(利用孔斜规律,变换设计倾角)

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.3.1.2方位角设计

2.3.1.2.1 移动孔位。

2.3.1.2.2 扭转开孔方位角。2.3.2 把好安装开孔关

2.3.2.1 设备要符合要求,地基要平整稳固,钻机安装要周正水平,各部螺杆螺丝要紧固,立轴角度要较核并符合要求,施工中要经常检查。2.3.2.2 三点成一线(天车、立轴、孔口中心)。

2.3.2.3 开孔要轻压慢转,粗径钻具要逐次加长,机上钻杆不易太 长并要平直,尽可能使用满足要求的小水龙头。2.3.2.4 换径或扩孔时一定要带导向管。2.3.3 合理选择钻进方法和规程

2.3.3.1 在换径、软硬互层等要降低压力、转速。2.3.3.2 摸索适应本矿区防斜特点的较优规程。2.3.4 增强钻具回转的稳定性

2.3.4.1 使用刚性好,重量大、长而直的粗经钻具。2.3.4.2 尽量使钻具级配合理。2.3.4.3 尽可能实现孔底加压。(如钻挺等)

2.3.4.4 使用精度高,稳定性好,导向性好的钻机。2.3.4.5 根据地层和孔内情况,选配好冲洗液。

2.3.5 尽量采用先进技术,尽可能使用金刚石钻进工艺。2.4 钻孔弯曲度的测量常用的方法 2.4.1 氢氟酸测斜

利用液面水平原理和氢氟酸对玻璃管的腐蚀作用来完成,仅能测定天 顶角,目前已基本不采用。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.4.2 JJX?2型测斜仪

基本原理是利用电量转换,按平衡电桥原理,即把非电量(方位角、顶角)转换为电量(电阻),再由电量转换为非电量(面板刻度盘数值)仅适用非磁性矿区。现钻探现场无配备,一般要专业队使用。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.4.3 JXK?2型小口经测斜仪

适用磁性和非磁性直径不小于 46mm钻孔。采用非电量测量法,通过 三芯电缆在孔内连续测量,一次升降工序取得多点数据。一般由专业测井队伍使用,钻探机场无配备。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse2.4.4 JXY?2型罗盘重锤式测斜仪(鲍良柯夫)

适用于非磁性矿区钻孔。基本原理是利用重锤的悬重作用测量顶角,利用罗盘磁针定向测量方位角。两者都是利用机械定时方法将它们在孔内 表示的位置加以固定。

使用该仪器时应注意,方位角判读,只有在非磁性矿区及仪器在套管 以下 10米后数据可使用。同时一般天顶角 5°内不使用方位角。具体操作?(略)

该仪器是野外作业普遍配套使用的,目前又有电控式钻孔测斜仪问 世,2008年起局已装备钻探单位试用。3.简易水文地质观测 3.1 指标规定:

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse3.1.1 在以清水为冲洗液的钻孔中,每班至少观测水位 1~2回次。每

观测回次中,提钻后,下钻前各测量一次水位,间隔时间应大于 5分钟。绳索取心钻进时,应于捞出内管后,投放内管前,在钻杆内各测量一次水 位,间隔时间同前。以泥浆为冲洗液的钻孔中,一般可不进行水位测量。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse3.1.2 钻进过程中遇到涌水、漏水、涌砂、掉块、坍塌、缩径、逸

气、裂隙、溶洞及钻具掉落等异常现象时,应及时记录其深度。3.1.3 在地下水自流钻孔中,可根据水文地质的要求提高孔口管或 安装水压表测量水头高度和涌水量。

3.1.4 孔内发现热水,应测量孔口水温及井温。

3.2 影响该项指标质量的主要因素是人为因素,主要有: 3.2.1 设计要求不明确。

3.2.2 素质不够,不懂操作方法或情况判断不明。3.2.3 工作责任心不强,未认真履行岗位要求。3.3 注意事项

3.3.1 钻孔水位测量,孔口的测定位置必须固定。

3.3.2 通常每小班测量 1次。有的矿区,应根据水文地质要求执行。(如要求每回次均要测量等)

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse3.3.3通常测量间隔时间为 10分钟,原则上应统一规定。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse3.3.4停钻时间长,每间隔 4小时应测水位 1次。终孔稳定水位观

测应根据地质要求进行。一般要测到孔内水位测定。如超过 72小时孔内 水位的仍未稳定,可停止终孔稳定水位观测。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse3.3.5 遇有特殊情况,水文地质应及时提出具体要求,钻机按要求 实施。

4.孔深误差的测量和较正: 4.1指标规定:

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.1.1在下列部位必须校正孔深

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.1.1.1每钻进 100m,进出矿层时(矿层厚度小于 5m时,只测量 1 次)。绳索取心钻进因提钻长度不等,可参照上述要求及时进行测量。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.1.1.2经地质编录人员确认的重要构造位置及划分地质时代的层 位。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.1.1.3下套管前和终孔后

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.1.2 孔深误差率小于 1‰时不修正报表,孔深误差率大于 1‰时,要修正报表,孔深经修正后即为达到指标要求。孔深误差率按下列公式计算:

孔深误差率=校正前的孔深? 校正后的孔深 ×1000‰ 校正后的孔深 4.1.2.1 测量时要使用经过校正的钢尺。

4.1.2.2 见矿与终孔校正,地质编录员应在现场监测。

4.2 影响孔深误差的主要因素,主要是人为因素。常见的有:

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.2.1 使用的丈量工具不当、误差大。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.2.2 测量方法不当。(如各班基点不 一致)

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.2.3 工作责任心不强。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.2.4 素质不高,计算失误。4.3降低误差的措施

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.3.1 机场使用的木尺或铁尺必须两端平齐,刻度准确,并经常较正。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.3.2 丈量机余时应停止立轴回转,丈量基准点必须一致,并准确丈 量,及时记录。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.3.3 加减钻具必须用钢卷尺丈量,记录准确、齐全。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.3.4 较正孔深时应用钢卷尺,并将丈量结果逐根记录在班报表上。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse4.3.5班报表应将所有钻具逐项填写清楚,并做到交接班检查较核清 楚。

5.原始报表填写 5.1 指标规定

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse5.1.1各班必须指定专人在现场用钢笔及时填写原始报表,要做到真 实、齐全、准确、整洁。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse5.1.2 交接班班长和机长要亲笔签字,不得代签。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse5.1.3 报表要整洁,终孔后装订成册。5.2做好原始报表的措施

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse5.2.1 应将钻机开钻到拆迁之间的所有工作情况均准确真实地记录在 钻探班报表上。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse5.2.2 应将要求钻机填写的其它原始报表按要求准确填写。(如封孔记 录表等)

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse5.2.3记录员应当认真负责地做好当班记录。交接班长应在交接班时 进行较核,发现错误及时修正,无误后签字。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse5.2.4 机长、地质编录员要每天校对原始记录,发现错误要及时修正。无误后签字。(地质员可不签)

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse5.2.5 原始记录应妥善保管,并定期移交统计部门(或其它管理部门)保存。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse5.2.6 原始记录的借用、移交等均应办理相关手续。6.钻孔的封闭与检验 6.1指标规定

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.1.1终孔前钻探施工单位根据地质部门提出的实际钻孔柱状图和封

孔要求编写封孔设计,经分队(大队)技术负责或分队(大队)长批准后,交机台执行。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.1.2 不同地质条件下的封孔要求

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.1.2.1见易溶、易蚀、易流散、易被破坏的工业矿层(如油、气、卤水、矿化水、可溶盐、硫铁矿、自然硫等)、含水层、含水构造的钻孔,均须在顶、底板上下各 5m范围的隔水层处,用强度 32.5号以上的普通硅 酸盐水泥或抗硫酸盐水泥封闭。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.1.2.2除了上述之外的其它固体矿层,但未见含水层和含水构造并

且孔位低于侵蚀基准面的钻孔,可用强度 32.5号以上的水泥或其它隔水 材料封闭钻孔最上部隔水层与透水层交界处。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.1.2.3矿层不厚或矿层与矿层、矿层与含水层较近时,可一并封闭。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.1.2.4需要进行地下水动态观测或对农用灌溉有利的钻孔,可暂不 封闭。但对矿床充水有严重影响的钻孔,必须封闭。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.1.2.5孔壁严重坍塌或孔内有遗留物堵塞,无法处理,可以只封上 述部位以上的孔段。

6.1.3 每封完一层,要在拆封孔段取水泥液面样证实。

6.1.4 封孔后必须在孔口中心处设立水泥标志桩(用水泥固定),机

长将《钻孔封孔设计和封孔记录表》送交地质、钻探施工部门存档。6.1.5 根据需要,经地质和钻探施工部门共同研究,可选择少量钻孔 进行封孔质量检查。6.2 封孔的目的

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.2.1 封闭钻孔是指钻孔完工后,为了切断因钻探施工而造成的地表

与地下;地下各层之间的气、液连通通道,而将钻孔进行分段堵塞和隔离 的工作。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.2.2 封孔工作是每一个钻孔施工中的最后一道工序。它的质量好

坏,不仅关系到钻孔本身质量的最终评定,而且将对所施工地区的矿床保 护、矿山安全生产、地下水开发利用、工程建筑与边坡稳定等产生巨大的 影响。这是由于:

地下的岩矿层(体)等在一般情况下是不会与大气相接触的,它们

之间也不相互连通。但当在岩矿、矿层中进行钻探工程施工后,情况就发 生了变化。钻孔将穿过的各种不同岩层(如表土层、风化层、含水层、矿 层、隔水层、透水层等)互相串通起来形成了一个通道。当这个通道长期 存在时,将对钻孔周围的环境产生下列不良影响:

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.2.2.1地表水流入孔内,矿床受水浸,矿体遭受破坏,给矿山开采 带来困难。有的还会对环境产生不良影响。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.2.2.2矿山开采过程中,地下水沿钻孔涌入采区淹没矿井、或钻孔

中的水柱压力促使采区冒顶,都会危及人员的生命安全,并使国家财产遭 受严重损失。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.2.2.3地表水或地下水沿钻孔流入矿层后,引起矿床氧化、溶化、淡化、对保护、开采、利用影响较大。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.2.2.4含水层与含水层之间产生水力联系,使不同层(位)的水质、水位、水量及水温发生变化,水文地质条件遭到破坏,影响到今后的开采 利用和安全生产。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.2.2.5某些液体或气体矿层,在开采固体矿床时互相进行干扰。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.2.2.6造成断层破碎带、溶洞或构造裂隙与地表水、地下水发生联 系。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.2.2.7导致附近的建筑物基础塌陷、边坡稳定性遭到破坏以及引起 渗漏,对工程地质条件产生不良影响。

为了预防上述种种情况的出现,必须进行钻孔封闭工作。6.3 影响封孔质量的原因

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.3.1 地质因素

主要是地层松散破碎、裂隙发育、钻孔坍塌堵塞,造成封孔工作无法 开展,造成封孔水泥等自然漏失。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.3.2 人为因素

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.3.2.1封孔设计不当。(地质封孔要求,探矿封孔设计)

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.3.2.2孔内事故,孔内有遗留物或被堵塞。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.3.2.3操作不当

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.3.2.3.1下入木塞位量不当,堵塞封闭不严。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.3.2.3.2水泥浆配合比不当,下入注浆位置不当。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.3.2.3.3替浆计算不准,造成注浆质量不合要求。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.3.2.3.4注浆量计算注入不足,应封孔段封闭不足。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.3.2.3.5使用的水泥质量低下,造成水泥浆凝固不好甚至未凝固。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.3.2.3.6检查方法不当或未进行检查。6.4 提高封孔质量的措施

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.4.1 要做好封孔设计,准确确定应封孔的位置、孔段。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.4.2 按设计要求自下而上,分层按要求的位置孔段,选用有一定强 度的架桥材料,并固定可靠、封堵严实。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.4.3 泥浆护壁的钻孔,应根据情况自下而上逐层的清洗封闭孔段 的泥皮。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.4.4 选用合格的水泥。水泥必须用清水搅拌均匀,一般水灰比≤ 50%。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.4.5 可采用泵送、导管注入或注送器注入等注浆方法,但水泥浆出 浆口距隔离位置的距离应小于 0.5米。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.4.6 注浆量应有一定的超灌量,注浆过程不得中断,封闭长度在 5 米以下时不得提动钻具;注浆后要准确掌握替浆的清水用量,不得过多。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.4.7 多孔段封闭钻孔时,应自下而上进行。每封完一个孔段,均应

进行水泥浆液面检查,注浆后停顿时间间隔应不少于 3小时以上,检查水 泥浆液面样的位置应高于封孔段顶部 1米以上。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.4.8 下套管的钻孔,应先封好套管下部各封闭段后再起拔套管,是多层套管的,应分层逐一按前述原则起拔。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.4.9 用粘土作为封孔材料的,投粘土时应稳妥进行,并逐段捣实。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse6.4.10 在详查及以上钻孔施工量较多的矿区,还应根据施工情况,选 择一定比例的钻孔进行封孔质量透孔检查。

从理论上讲,钻孔实行全孔段封闭是最好的,但从节约成本的角度,在大孔深的钻孔往往选择分段封闭的办法。但不论采用什么办法,均要求 要达到实现阻断气、液流通的基本要求。第三节关于加强地质工作与钻探工程施工 协调配合问题的探讨

地质工作是一项研究探索性很强的工作,钻探工程施工本来就 是地质工作的一个重要组成部分。地质找矿是目的,地质工作研究 分析的设想,必须通过探矿工程手段来验证,岩心钻探是不可或缺 的重要手段。在?攻课找盲?,寻求找矿重大突破的今天,如何有效 提高岩心钻探工程施工的效率和质量问题日益突显。

钻探工程施工是一项探索性实践性很强的工作,同时它又带有 现代机械化施工的特点。我局目前的钻探工程施工水平在经历了80 年代后期转产、调整和 90年代的?困难时期?后,较 80年代的水平有较大的下滑,当前仍处于恢复和提高阶段,可以说,我局目前的钻探施工技术管理水平,施工机具的配套装备水平以及钻探工的技术操作水平等方面都不高。加上现阶段地质项目验证、预查、普查项目多,点多线长且单矿区工作量少,地质工作的外部环境条件保障度越来越低等。这一切,不仅加大了地质工作的难度,同样也加大了钻探施工的难度,这就使?需要?与?可能?这对本来就存在的矛盾更为加剧。因此,如何发挥我局自身的优势,切实加强地质工作与钻探工程施工协调配合,势在必行。对此,我提出以下建议,供大家参考。

1.要提高思想认识,改变地质和钻探?两家人?的错误认识。

地质找矿是目的,尽快实现地质找矿的突破,找好矿、找大矿,快 出成果是地质工作和钻探工作的共同目标,地质和钻探本来就应当 ?一家人?。在地质找矿过程中,地质工作起主导地位,钻探工作应 尽可能地实现地质目标,但地质工作也应关注和支持钻探工作,为 钻探工程施工提高效率、提高质量、降低成本、改善施工环境和条 件提供指导、帮助、监督、检查。共同实现又好又快地开展地质找 矿工作,早日实现地矿找矿的重大突破,找好矿,找大矿。

2、提高地质工作的分析研究水平,提高地质找矿的中靶率和 及时提交钻孔的能力。

3、做好项目设计中有关钻探工程部分的设计

项目设计是项目钻探施工的依据,地质目的是钻探施工的目标,设计的要求是钻探施工必须遵从的原则。项目设计中的钻探施工设 计应:

3.1依据矿种勘查规范和钻探工程质量指标进行编制。

3.2依据项目地层岩性、矿床类型、水文地质工程特征及其它 地质特征等提出专项要求。

3.3提高项目的研究程度,较准确的预测钻孔孔深,便于钻探

施工单位较准确地确定选用投入的钻机型号、钻进工艺方法、钻孔 结构及其它的施工准备。

4、项目投入钻探施工前,项目应尽可能地为钻探单位提供项目 的地质底层资料及项目设计的钻孔的分布情况,有条件的项目还应 和钻探单位共同踏勘项目矿区,便于钻探单位统筹规划,充分准备。

5、提前提供单孔理想柱状图设计。

5.1单孔理想柱状图应于钻机开孔前提交,一般还应于开孔前对 钻机进行技术交底,新矿区第一个钻孔尤其重要。

5.2理想柱状图应对钻孔所钻进的地层、岩性、矿层(或含矿

矿段)及顶底板、重要标志层、复杂孔段及质量要求、简易水文工 作等明确标注和说明。6把好开孔关

6.1机场平整后安装前,应准确复测确定钻孔的座标和位置。6.2钻机开孔前,地质上应在现场复测校核钻机的倾角和方位 角。及时做好钻孔的地质、水文地质、工程地质编录工作,加强 对钻孔施工的日常检查监督工作。

钻探工程施工的质量和效率,事关找矿成果和效益。从某种意 义上讲,地质工作既是设计者,又是实践者,还是监理者。管理首 先应当是事先管理、过程管理。因此,通过地质编录工作加强对钻 孔施工进行日常的检查督促是地质工作中的重要环节。

7.1地质编录员首先应当熟悉本项目矿区的地质找矿特征,地

层岩性,熟悉项目设计、钻孔质量要求及编录要求等,提高编录水平和检查监督的能力。

7.2除认真进行地质、水文地质、工程地质编录外,还应做好 以下工作。chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse7.2.1 检查钻探班报表,检查核实钻探班报表记录的真实性、准确性、及时性和完整性。chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse7.2.2 检查岩矿心摆放是否合理准确,校核岩矿心的长度,未

经上级复核和同意,不得随意倾倒和丢弃岩心箱内的岩矿心实物。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse7.2.3检查核实钻孔简易水文观测的方法,间隔是否符合要求,测量的数据是否真实准确。必要时进行旁站检查。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse7.2.4检查核实钻孔测斜、校正孔深等工作的及时性和准确性。必要时进行旁站检查。chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse7.2.5 检查钻机对岩矿心的收集、摆放、岩矿心牌填写、岩心 箱编号及保管保护情况。

7.3地质、水文工程地质编录应在钻探机场进行。同时编录间 隔应满足编录和日常检查的需要。chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse7.3.1一

般非矿层钻进,地质编录间隔原则应保持在 20-40米 左右。chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse7.3.2近矿或矿层钻进,地质编录应每日进行。必要时还应守矿。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse7.3.3在部分复杂、异常孔段,地质编录的间隔也应加密。

7.4加强沟通协调,及时解决工作进程中存在的问题。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse7.4.1每次编录后,如发现机台施工中存在问题,如记录不全,岩矿心采取率偏低,测斜及校正孔深不及时、岩矿心保管不善等,应及时向机台反馈,并要求整改。同时应向项目组反馈机台的施工 情况。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse7.4.2 检查反馈要求整改问题的落实情况,若施工单位无故不

整改,或整改效果不理想时,应及时向项目部乃至上级反应,以便 及时解决存在的问题。

chsdateYear1899Month12Day30IsLunarDateFalseIsROCDateFalse7.4.3 发现机台出现重大失误,如连续岩矿心采空,孔斜超差

严重等,应及时要求生产单位采取有效整改措施,并及时向项目部 乃至上级报告,以便及时整改。项目应加强与施工单位定期或不定期的沟通,研究协调项目 矿区的钻探施工协调事宜,促进项目的进展成效。9 指导并检查钻机做好钻孔的封孔工作。9.1及时准确地提交钻孔封孔要求。9.2按封孔要求检查监督钻机切实执行。

10.及时进行钻孔竣工搬迁前的现场验收工作,一般应安排在 钻孔停钻,未封孔起拔套管之前。

11、项目应按局《钻探工程质量指标(暂行)》的要求,按工 作程序进展及时填写签注相关的通知书,要求及其他文字资料并及 时归档。

12.项目部应尽可能协调地质与施工单位相互配合的协调地方

关系,尽可能早地提供备用钻孔,便于钻探施工单位安排平衡作业,提高钻机的台月利用率,促进项目地质工作的进度,早出地质成果。13. 钻孔竣工后,项目及地质单位应尽早汇总并于一个月内组

在海底钻探石油 篇3

从设想到实践

自从人类发现了石油,这种碳氢化合物就逐渐成为了人类最为重要的能源。为了开采石油,人类最先在陆地上进行了开发。我们毕竟居住在一颗表面70%被海水覆盖的星球。这意味着,在比现有陆地大两倍以上的广袤地区,可能有着更加丰富的资源。全世界已探明的海上石油和天然气储量占地球石油天然气总储量的1/3左右,其中有55%~70%的储量位于水深小于200米的大陆架范围内。

一些最富有想象力的人们很早就开始尝试设计用于海上石油开采的装置,最早的一项专利可以追溯到1869年T·F·罗兰所设计的一种由四根支柱支撑的平台,虽然这种平台只能在非常浅的海域进行工作,但是这也成为了今天钻井平台的雏形。

1896年,美国以栈桥连陆方式在加利福尼亚州距海岸200多米处打出了第一口海上油井,它标志着海上石油工业的诞生。今天,差不多全世界各国的海岸,都已经遍布着石油平台或采油装置,海上产油国超过40个。墨西哥湾、英国北海地区、中国的四大海域、东南亚和波斯湾,都是世界上最重要的海洋产油区。这其中,美国的墨西哥湾,是世界上海洋石油工业最为发达和勘探、开采工作最为繁忙的地区,目前作业的就有19000多口井。如今,海洋石油的占世界石油供应的1/3以上,美国石油的主要供应就依赖墨西哥湾地区的海洋石油生产,这些数据都充分显示出了海洋石油工业的重要性。

虽然在20世纪20年代,有的国家就已经发展出了实用的海洋石油平台,但是实际上直到1947年,第一台真正意义上的可离岸工作的石油平台才出现。二次世界大战以后,特别是随着电子计算机技术、钢铁、造船、焊接、机械工业技术工业的发展,使得建造各种复杂的大型海上钻井、采集、储运设施成为可能,海洋石油工业才出现了真正的飞跃。

固定式和移动式

现代海上平台,按照其运作方式,可以分为固定式和移动式平台两类。最早的平台都是固定式的,这类平台也仍然在采用,主要应用于浅海地区的生产。

移动式平台出现于1950年,移动式平台的出现大大提高了勘探钻井和生产的效率。移动式勘探平台主要包括用于内陆水域的钻探驳船,自升式平台,潜式平台,半潜式平台,钻探船等几类,这些装置主要用于勘探目的。一旦勘探发现的油井,其开采具有经济价值,就需要生产的平台。

现代的生产平台主要由水上部分、水下部分和海底装置三部分组成。水面上是平台,水下是平台的支撑或飘浮装置,连接井口直到水面上平台的重要的装置是水下钻井基板。这种装置是一个打开的钢铁口,根据钻井数目的不同(现代钻井技术,可以一次打多个钻眼),有不同数目的开口。这种钻井基板就设置通过钻孔,并且用混凝土固定在钻井位置上方的海床上,与平台通过电缆相连。这样的设计既可以对钻井的位置进行精确的设定,同时也不用担心受到平台的摇摆和移动的影响。附着在钻井基板之上,是防井喷的装置。它同样也被安装在海床上,负责阻止任何油气被泄漏到海水中。钻管与防井喷装置相连,里面容纳钻头和钻线。海底取油管也同样很柔韧,里面充满润滑剂(石油工业一般称为泥浆),并采用球形连接头以免受到海流和平台的影响。

海洋石油生产的主要原理与陆地石油没有太大的不同。当钻头到达勘探预定的油气层后,就将钻头升起,然后采用混凝土将井口附近的位置固定起来,用采油管把井口与平台连接起来,利用油气层内的自然压力,让油气自行流出。

然而刚开采出来的石油或天然气,其中往往混杂着水分。这就需要平台中的处理设备。处理设备的作用就是,将井中开采出来的石油或天然气与混杂在其中的水分离开,水会被注回井中。某些近海的平台,往往通过管道与陆地相连,油气就会直接被输送回陆地。那些远海的平台,还会设有储存装置,或者通过其它方式向陆地运送油气。

接受风暴的考验

随着对于海洋石油的需求量越来越大,海洋石油工业也不断的向更深的海区前进,以便找到更多的油气资源。这也意味着更多的风险和困难。为了解决所有这些困难,工程师们付出了难以想象的努力和智慧,运用了几乎世界上已知的所有最尖端的技术。现代钻井平台都采用GPS定位系统对井口位置进行定位,同时会大量应用计算机技术对风险进行规避。

钻井技术本身也在不断的改进之中,现代主要采用非平衡钻井技术,可以将钻探速度提高50%以上。随着技术的发展,现代钻井的工作深度已经从60年代的30米左右,大大扩展到3000米左右,这意味着,现代的海洋石油远远超出了大陆架的范围,进入了大陆坡地区。

现代的深水平台主要分为漂浮生产系统(适于水深450-1800米)、系缆式(适于水深450-2100米)和桅式平台(适于水深600-3000米)等。深水地区工作的平台面临着更大的风险。一方面来自平台的内部,井喷和火灾都会对平台造成威胁;另一方面则是来自险恶的环境,海流、强风,有时甚至还有流冰。北海地区,是世界上著名的气候险恶的地方,风向变幻多端,因此世界上最大的一些平台就建筑在北海地区,以应对那里的险恶气候。一座典型的北海平台,应该能够达到应付时速90节(162公里)的强风和18米高的海浪的标准。

在墨西哥湾地区,最大的威胁则来自飓风。这里每年6-11月份都会产生18-21个热带风暴,其中会有9-11个风暴会发展成为飓风。然而在2005年,这块地区共有23个风暴产生,其中就包括把新奥尔良变为一片泽国的卡特里娜。因此这里的平台也都可称得上是庞然大物。现在世界上最大的生产用钻井平台就在这片海域,属于英国石油公司。这是一台半潜式平台。约110米长、105米宽,足以容纳500名工人在上面工作,工作水深超过915米。

海洋环境保护

由于体积庞大,并且运用了大量现代技术,平台的造价非常昂贵,即使是一个小型平台的造价也要超过1亿人民币,而雷马平台的造价更达到了惊人的10亿美元。

建造如此巨大的庞然大物,需要数十万吨优质钢铁。在建造过程中,一般都是现在近海地区组装完毕后,再拖送到预定的采油地。有些部分的组装甚至是在运送的过程中进行的。

现代科技使得海洋石油工业取得了巨大的成功,原本是波涛汹涌的大海,现在到处挤满了钻井平台和生产设备。这也给生产和勘探所在的海域带来了污染。钻井过程中泄漏出来的油气和倾倒的垃圾,会给这些海域造成非常严重的影响,由于钻井工作的日益繁忙,污染也越来越严重了。加州西部海岸的环保组织开始进行大量的游说活动,以减少在该地区海岸的钻井活动。然而,也并非所有的活动都带来负面的影响。美国在20世纪90年代末对一些老旧的平台进行解体时,惊奇的发现这些平台的水下部件,成为了当地珊瑚礁生长天然的支撑。

橘红色的火焰,光明而美丽,在某些人看来,它就意味着人类向海神和大地挑战的成功。人们成功的侵入了海神统治的地盘,在大地母亲身上钻孔,吸取着她长久以来孕育的精华,如同他们在陆地上所行的一般。但是我们必须意识到我们今日所获取的,其实也是我们所欠的。我们更应该把这些看作是一种慷慨的赠与,而不是任由我们予取予求的东西,有所得必有回报。

也许上面的珊瑚礁的例子,可以为我们带来启示。毕竟只有一个自然,就让我们和谐发展。

钻探质量 篇4

大庆钻探工程公司一季度完成钻井1 284口, 进尺184.9万m。大庆钻探紧紧围绕原油4 000万t持续稳产目标, 克服外部施工环境复杂等困难, 加强整体优化, 提升运行保障能力, 确保大庆油田产能建设。

大庆钻探细化施工方案, 狠抓技术措施落实和影响施工质量的关键环节, 保证施工质量。大庆钻探对大庆中区东部、南三西、北三东、州183和三站气井等重点区块和重点井加强现场管理, 强化技术支持。主管部门人员现场解决实际问题, 加快施工进度, 保证施工质量。

今年, 大庆钻探将充分发挥一体化优势, 突出“安全、质量、效益、作风”4个主题, 实现整体钻井速度在去年基础上提高5%的目标, 为大庆原油4 000万t稳产和吉林油田增储上产再做新贡献

钻探质量六项指标及其保障措施 篇5

2014-07-14 贵州地调

一、钻探钻孔质量暂行要求

(钻探六项指标)

来源:地调局 发布时间:2007-10-30

凡承担中国地质调查局水文地质钻探和固体矿产岩心钻探工作的地质调查项目,编写设计应遵守本要求。

一、水文地质钻探

钻孔直径、岩土心(样)采取率、孔深与孔斜、简易水文观测、成井工艺、抽水试验、固井与封孔、原始记录与技术档案等质量要求执行《水文地质钻探规程》(DZ/T 0148-94)有关规定。

二、固体矿产岩心钻探

(一)岩矿心采取率与整理

1、地质要求取心的岩层、钻孔平均岩心采取率不得低于65%;

2、矿化带重要标志层以及矿层与矿层顶板各3-5M范围内不得低于75%(岩金矿80%);

3、可采的薄矿层(厚度不小于4-5M),每层平均采取率不低于75%,厚度较大的矿层从矿层顶板开始每5M或10M的平均采取率不低于75%(岩金矿80%);

4、取出的岩矿心,应洗净后自上而下按次序装箱,不得颠倒或任意拉长,岩心应按规定编号,每回次应填放岩心票(包括没有岩心的回次),岩心箱应进行编号,箱子规格要符合要求且结实。

(二)钻孔弯曲与测量间距

1、垂直孔允许顶角每100M弯曲2度,斜孔每100M弯曲3度,按孔深累计计算;

2、方位角偏差,在设计时与地质商定,一般不超过勘探网1/3-1/4;

3、测量间距,实测顶角小于5度时,每钻进50M测一次顶角和方位;

4、磁性矿区要用防磁测斜方法;

5、终孔测斜地质编录员应在现场监测。

(三)简易水文观测

1、在以清水为冲洗液的钻孔每班至少要测1-2次孔内水位,未下好井口管的孔段和泥浆钻进的钻孔可以不测;

2、每次观测应在提钻后、下钻前各测量一次,其间隔时间应大于5MIN;

3、钻进时遇有涌水、漏水、溶洞等现象应及时记录其孔深。

(四)孔深误差的测量与校正

1、每钻进100M、进出含矿层(矿层小于5M只测一次)、终孔后均要进行一次孔深测量,误差小于千分之一者可不修正孔深;

2、测量要使用经过校正的钢尺;

3、见矿与终孔校正,地质编录员应在现场监测。

(五)原始班报表

1、要在现场用钢笔及时填写,要真实准确;

2、交接班班长和机长要亲笔签字,不得代签;

4、要整洁,终孔后装订成册。

(六)封孔

1、要有封孔通知书和封孔设计书;

2、水泥封孔要用325号以上未过期的水泥,水灰比要符合设计要求;

3、每封完一层要在封孔段顶部位置取水泥浆样证实;

4、搬迁后要埋水泥标桩,并保证其质量。

二、保证钻探工程质量的措施

(据网络资料)

2.1 保证岩矿心采取率的措施

2.1.1 根据各矿区地质条件、岩矿层的物理机械性质,正确地选择取心工艺、取样器具、钻进参数和冲洗液类型。

2.1.2 取心工具应妥善保管,使用前要认真检查,用后要清洗检查、注润滑油脂。

2.1.3 在取心困难的矿层中钻进时应降低转速、压力和泵量。2.1.4 在破碎地层中钻进时,应适当控制回次进尺长度和回次进尺时间。

2.1.5 钻进回次进尺长度不得超过岩心管长度。

2.1.6 在矿层、矿层顶底板和重要标志层中,岩、矿心没有采取上来时,要专程捞取,必须钻进捞取时进尺不得超过0.5m。

2.1.7 退岩心时要细心,不得重敲、猛打,尽量避免人为破碎并防止上下次序颠倒。

2.2 预防钻孔弯曲的措施

2.2.1 地表机械设备应经过检验,稳固可靠。

2.2.2 确保安装质量,保证“天车、回转器、孔口”三点一线。2.2.3 在易斜岩层施工,应根据地层、见矿深度等条件合理设计开孔角度和弯曲强度,已掌握钻孔自然弯曲规律的矿区应设计初级定向孔。

2.2.4 合理选择钻具结构和级配,尽量采用满眼钻进。2.2.5 开孔应选用锋利的钻头,钻杆不得有偏摆,钻压要均匀,要随钻孔加深加长岩心管。

2.2.6 深孔钻进时,应尽量采用钻铤加压。

2.2.7 遇到片岩地层、倾斜岩层、破碎带、软硬互层时,应使用锋利的钻头和长、直、重、厚、刚的钻具。有条件时可采用冲击回转钻进。

2.2.8 扩孔时要带内导正器,换径时要带外导正器。粗径钻具要用综合式异径接头连接,其中心线应一致。

2.2.9 换径时导正管长度要大于4m,第一回次的小径岩心管长度要小于1m。

2.3 做好简易水文地质观测的措施

2.3.1 要严格按设计及时观测水位及其他应测项目。2.3.2 水位观测的基准点应一致,读数要准确。2.3.3 不得任意割接测绳。

2.4 降低孔深误差的措施

2.4.1 机场使用的铁尺应保持两端平齐,刻度准确、清楚,并定期校正。

2.4.2 丈量机上余尺时钻柱应停止回转,基准点要一致,并应准确丈量,及时记录。

2.4.3 应用钢卷尺丈量下入孔内钻具的长度,并准确记录数据。2.4.4 处理事故后应校正孔深。2.5 做好原始记录的措施

2.5.1 记录员应在现场认真、及时地填写好各项数据,不允许下班后追记、补记。

2.5.2 班长、机长(或综合记录员)要及时校对原始记录,发现错误立即修正。

2.6 保证封孔质量的措施

2.6.1 使用泥浆做冲洗液的钻孔,应自下而上清洗封闭段孔壁上的泥皮。

2.6.2 正确选用有一定强度的架桥材料做隔离塞,并将其牢靠地固定在预定孔深。

2.6.3 水泥应用清水搅拌均匀,水灰比应小于0.5。

2.6..2.6.4 宜采用泵送、导管和注送器注入水泥浆;水泥浆下端出口位置距隔离塞顶端的距离应小于0.5m。

2.6.5 注浆过程应连续完成,封闭长度5m 以内不得提动钻具;要准确计算替浆的清水用量,替浆水量不得过多或过少。

地质钻探技术与实践分析 篇6

摘要:社会的发展和科学技术的进步,对资源和土地提出了更高的要求,所以,地质钻探技术对国民经济发展有重大的促进作用。地质钻探技术的提高,解决了当今社会在发展过程中出现的资源短缺问题,对人类可持续发展有着深远的意义。地质钻探技术是取得地下实物资料、验证地下信息并作出判断,最后圈定矿体,评估品位的技术手段。钻探技术是实现了宏观影响大成果的支撑。我国的钻探技术虽然跟国外先进水平有差距,但是经过长期经验的积累和发展,也取得了一定的成果。本文分析一下地质钻探技术和实践。

关键词:地质;钻探技术;实践

跟随世界各国对矿物和金属越来越大的需求,全球固体矿物采矿投资增长了20%,说明了钻探技术的重要性。国外的地质钻探技术并没有根本性的突破,普遍都是用口径小的金刚石绳索取芯钻探技术,然后如果有不同的矿种或者不同的情况,再辅佐其他的钻探技术。我国的钻探技术虽然和国外的先进技术有差距,但是经过中国专业人员的研究和实践,已经有了很大的发展,取得了不错的成果,已经有了一套具有国际先进水平的硬岩深井科学钻探技术体系。而研制的螺杆马达、液动锤和金刚石的结合,属于世界首创,在国际中占据重要的地位,是先进的技术。

一、钻探技术及其现状

地质钻探技术历史悠久,也是人类赖以生存的重要技术,我国的地理环境,广阔又复杂,同时也存储着大量的矿产资源,而且资源种类很多。研发先进的钻探技术是促进我国科技和社会进步的基础。地质钻探技术包含的内容非常广泛,对国民经济能够起到促进的作用,人类的发展跟钻探技术是不可分割的,钻探技术的提升,就是提升社会经济。

目前,我国资源短缺的问题制约了国民经济的发展,所以,地质钻探技术越来越受到重视,地质钻探技术新技术、新项目的开发,使地质钻探技术进入了一个新的时期。但是实践中的钻探技術并非如此[1]。当前最先进的金刚石绳索钻探取芯法,在国内还没有得到广泛的普及,而且虽然一些其他的技术投入使用,但是实践中没有想象中大范围的推广使用。

二、钻探技术的分析

(一)多工艺空气钻进技术和定向钻井技术

多工艺空气钻在干旱地区应用很广,可利用空气、泡沫等物质作为循环的介质,潜孔锤在我国金矿的勘察中以及非开挖铺设管线的施工中的到广泛的利用,而且效果非常好。在实践中,定向钻进除了广泛的运用到了矿产开发中,还用在水井、坑内钻探等工作中。

(二)液动锤钻进技术

液动锤钻进技术也被称为液动冲击回转钻进技术,重要是应用在硬岩层中,可以提高地质工程的钻进速度,效果非常明显。这个技术防止孔斜效果也很好,液动锤的直径在35-150mm之间,所以经常用在地表孔和坑内勘察孔工作中[2]。

(三)绳索取芯钻进技术

绳索取芯钻进技术,经常用在地表、坑内的地质勘查钻孔的工作中,采用的设备是摩擦焊和等离子焊接头,还有国产的650N级高强度低合金钢管,可以实现2503米的钻孔深度,有效的提高了钻探的速度和取芯质量。

(四)金刚石钻进技术

地质工程中用到的钻头种类很多,有人造金刚石孕镶钻头,聚晶钻头还有天然金刚石钻头,这些钻头使用量大,应用也很广泛。国内钻头制作包括浸渍法和热压法的钻头,还有使用了低温电镀和真空烧结法的钻头,同时还开发了震动钻进、水力喷射和冲击反循环钻进技术,效果也很好。

三、地质钻探技术的实践分析

对于地质钻探技术的实践,本文会举两个例子来进行描述分析。

(一)乌深1井的实践分析

乌深1井在河北省南皮县乌马营镇。主要的任务是探查乌马营镇潜在山构造带。本井为四开井,底层复杂,穿过多个不同的压力层系。

1、优化井身结构。为了使井身结构更加的科学合理,专家经过研究在本来的两套设计方案中,选取了其中一套。选取的方案存在着大尺寸井眼裸眼井段长、成本高,机械钻速低等困难,因此在井身结构中留了一层储备套管,应付状况的出现。

2、提高大尺寸井眼的机械钻速。乌深1井的全井平均机械钻速为1.51m/h,全井共用660.4mm旧牙轮一只,444.5mm牙轮钻头17只,311mm钻头38只,215.9mm牙轮钻头3只[3]。影响机械钻速的主要因素是钻头类型和钻井参数还有水力作用。只有钻头类型和地层匹配得当,才能发挥其他因素。选择材质优良的钻头类型,有利于声波曲线确定岩石的可钻性,合理的使用PDC钻头,在本井的三开井段使用了川克钻头厂生产的金系列钻头7只,效果很好。

3、钻井液工艺技术。乌深1井自上而下根据所钻地性特性的不同,设定了不同的体系。通过采用硅稳定剂、加大磺化类处理剂用量、严格的控制高温高压、提高钻井液的密度四个方面提高了硅基防塌钻井液的防塌能力。

(二)对煤层气钻探技术的实践分析

我国煤层气钻机的理论和技术研究不足,而且,煤层气的开发很晚,设备借用的常规油气钻井设备,体积大而且成本高。结合我国煤层气的资源状况,要加强对煤层气钻井设备的理论和技术研究。

采用绳索取芯技术的注意事项。钻进过程要注意,如果井斜度过大,就会对后期的割芯和取芯过程造成很大的影响,在钻进的开始,就要保证钻塔的安全,按照规定惊醒,钻机的中心、钻杆、井口在一条直线上,确保钻机处于水平状态。取芯过程中,保证井内的清洁,加强对冲洗液的控制度,确保在取芯过程中,遇到的岩屑能够排除,不然会对取芯造成影响。在钻井场地准备好高密度钻井材料,如果有井喷的情况发生,就及时的采取边循环边加重压井法。

结语:

世界各国对能源的需求逐渐升高,一些常规能源已经不能满足社会的发展,所以,就要开采更多更好的资源,所以钻探技术就显得越来越重要,世界各国也致力于对钻探技术的研究。地质钻探技术也一直是我国重视研究的技术之一,钻探技术的发展是我国社会发展的支撑。

参考文献:

[1]王兴龙.解析资源勘探中地质岩心钻探技术的应用[J].江西建材,2014,(7):221-221.

[2]陈兵.论地质勘查与深部地质钻探找矿技术[J].黑龙江科技信息,2013,(24):118-118.

钻探质量 篇7

1 煤田钻探工艺

在煤田开采工程中, 钻探是必不可少的一个环节, 钻探质量直接关系着我国煤田资源的开发程度和利用效率。由此可见, 钻探对煤田开发具有重要的意义。经过多年的发展, 我国的钻探工艺逐渐成熟。具体来讲, 目前的钻探工艺主要包括以下几种。

1.1 金刚石钻探工艺

在煤田勘察中, 金刚石钻探工艺是一种比较传统的钻进技术。这种钻探工艺是以金刚石为主要碎岩材料。与其他钻探工艺相比, 金刚石钻探工艺不仅工作效率高, 钻探质量有保证, 而且钻探工艺的成本比较低, 同时, 孔内也不容易发生安全事故。另外, 在钻探过程中, 金刚石钻探工艺不受钻孔倾斜的限制, 可以在矿山的坑道和隧道等特殊区域施工。总之, 由于其具有独特的优势, 被广泛应用于煤田开采中。

1.2 空气洗井钻探工艺

空气洗井钻探工艺是一种含有冲洗介质的钻探技术。其中, 冲洗介质可以是压缩空气, 也可以是含有压缩空气的气体和液体的混合物。从类型上讲, 空气洗井钻探工艺又可以分为泡沫洗井钻探技术、粉尘洗井钻探技术、泥浆洗井钻探技术和雾化洗井钻探技术等。在实际应用过程中, 空气洗井钻探工艺具有很强的适应性, 能够在地质条件比较复杂的地方钻探。

1.3 冲击回转钻探工艺

冲击回转钻探工艺也是煤田勘探中一种常见的钻探工艺。它是将冲击式的钻探工艺与回转式的钻探工艺结合在一些而形成的一种新型钻探工艺。简单来说, 这种钻探技术是在回转式钻进技术的基础上外加了一个冲击锤。其工作原理是, 通过冲击器为钻具提供一定的冲击能量, 然后在冲击和回转的共同作用下钻进, 进而达到破碎岩石的目的。在具体工作中, 钻压、冲击频率和回转速等是影响冲击回转钻探工艺的关键因素。

1.4 反循环钻探工艺

反循环钻探工艺是一种新型的钻探技术。在钻探过程中, 先把一些冲洗介质放入钻孔中, 用这些冲洗介质在钻孔底部冷却钻头, 并清除岩粉, 然后冲洗介质再把岩粉从钻具的中心孔道中排到地面上, 以此实现反循环。在煤田钻探中, 这种钻探工艺不仅简化了钻探程序, 节省了施工时间, 而且还减轻了钻井对岩石和煤矿的损伤, 有效地保证了钻探质量。总之, 反循环钻探工艺已经成为了一种独立的设备和工艺体系, 它的出现将煤田钻探技术带入了新阶段。随着技术的进步, 反循环钻探工艺的类型有很多, 比如, 泵吸反循环钻探技术、射流反循环钻探技术和气举反循环钻探技术等。在将来, 反循环钻探工艺将会有更广阔的发展空间, 它的应用会越来越广泛。

2 提高煤田钻探效率的措施

经过多年的发展, 我国煤田钻探取得了不小的成绩。但是, 随着社会发展需求的不断提高, 对煤田钻探也提出了更多新的要求。为了顺应时代的发展潮流, 满足实际需要, 我们要采取一些措施提高煤田钻探效率。

2.1 选用合适的钻探工艺

我国地域辽阔, 煤田分布不均匀。因此, 在勘察和开采煤田时, 要因地制宜, 从实际情况出发, 选择合适的钻探工艺。在我国的西北地区, 煤炭资源丰富, 但是, 该地区气候比较干燥, 所以, 在开采煤田时, 要选择节约水资源的钻探工艺。采用空气泡沫钻探工艺, 将煤田钻探与地下水资源的勘探和开发有机结合起来。这样, 不仅保护了当地的环境, 还有利于提高煤田的钻探效率。

2.2 使用先进的钻探设备

在煤田钻探过程中, 钻探设备是其中的重要组成部分, 它的质量直接关系着钻探效率。因此, 要尽量使用一些性能较好的先进的钻探设备。比如, 在钻机方面, 可以使用车装钻机车, 它是一种多功能的钻机。它不仅可以满足泥浆钻机、压缩空气钻机和泡沫钻机等多种钻机的需要, 还具有工作效率高、机动性能好、钻孔的质量有保证和环境污染小等特点, 改变了过去散装钻机工作效率低的状况。

2.3 加强对煤田钻探的管理

在煤田钻探中, 要加强对钻探的管理, 这也能在一定程度上提高钻探效率。比如, 在施工人员方面, 要加强对他们的业务培训, 让他们熟练掌握各种钻探工序, 不断提高他们的操作水平、个人素质和业务技能, 从而提高钻探效率。在设备方面, 使用施工设备前, 先试验和检查相关设备, 保证它们在施工现场能够正常工作, 避免出现各种故障影响煤田钻探的速度。总之, 努力完善各项管理工作, 有利于提高钻探工作的效率。

3 结束语

综上所述, 煤田钻探可以为我国经济社会发展提供更多的煤炭资源, 对推动我国工业发展具有重大意义。但是, 煤田钻探是一项复杂的系统工程, 在具体钻探工作中, 要从实际情况出发, 选择合适的钻探工艺, 选用先进的钻探设备, 加强对钻探工作的管理, 不断提升钻探效率, 保证煤田钻探工作能够顺利进行。

摘要:随着社会的发展, 要不断加大对煤田的开采力度, 提高煤炭利用率, 使煤炭更好地为我国经济建设服务。目前, 我国煤田开采过程中还存在一些问题, 因此, 要选择适当的煤田钻探工艺, 不断提高煤田钻探效率。简要介绍了几种煤田钻探工艺, 并提出了提高煤田钻探效率的方法, 希望对今后的煤田开采工作有所帮助。

关键词:煤田,钻探工艺,钻探效率,钻探质量

参考文献

钻探质量 篇8

(1) 明确标准化工作目标。

1确定安全生产责任目标。明确事故指标、火灾指标、轻重伤指标、事故经济损失指标。

2确定责任单位安全职责目标任务。贯彻执行和落实相关法律法规和管理制度情况;贯彻执行责任制情况;明确责任单位、机台和班组专兼职安全人员;明确安全生产日常管理人员;完成安全技术措施费用状况;责任单位和机台、班组安全检查规定;安全教育培训规定;层层落实安全生产目标管理规定;生产保障系统安全管理规定和生产现场安全管理规定等。

这样可通过钻探责任单位、钻探机台、班组在施工现场推行标准化管理, 将工作目标和标准分解到责任单位、机台和班组, 实现安全管理流程程序、场地场容和施工现场安全防护标准化, 以促进钻探施工建立并运行有效的自我保障系统。

(2) 钻探施工。按照大队《勘查项目、钻探施工安全生产管理办法》规定, 钻探机场开孔前, 应对机场人员进行岗前安全培训、钻探施工项目组成员进行机场验收、地质人员开具开工通知书, 以确认达到安全生产条件后, 由地质人员、钻探施工项目组验收人员和机场相关负责人签字确认后, 方可进行施工。

1岗前安全培训。岗前安全培训主要内容有:工作环境及危险因素;所从事工种可能遭受的职业伤害和伤亡事故;所从事工种的安全职责、操作技能及强制性标准;自救互救、急救方法、疏散和现场紧急情况的处理;安全设备设施、个人防护用品的使用和维护;大队安全规章制度;预防事故和职业危害的措施及应注意的安全事项;岗位安全操作规程;岗位之间工作衔接配合的安全与职业卫生事项;有关事故案例;其他需要培训的内容。

2严格机场验收。按照大队《地质勘探安全检查表 (钻探部分) 》和《钻探机台安全生产标准化建设考核表》进行验收。主要内容有:

a.生产保障系统安全管理规定:各类安全防护是否安装并可靠;避雷措施是否安装并符合要求;活动工作台和绷绳安装是否符合要求;机场供配电、防风、防火、防寒、防洪是是否按规定做到。

b.生产现场安全管理规定:机场地基、照明和安全标志等工作环境是否符合规定;机械设备、设施、工具及材料选型、质量是否符合要求等。

3强化施工过程管理。主要有:作业前对设备安全状况的检查;进入作业区内是否按照规定佩戴劳动防护用品;钻塔、钻架的安装和拆卸;钻机设备的安装;设备搬运;施工过程中升降机具;钻进;孔内事故处理等。

(3) 安全检查。

1班组安全检查。班前班后对生产保障系统和现场安全管理系统进行检查, 并按大队规定填写《机台交安全接班记录表》, 载明安全检查情况。

2项目组检查。我队钻探责任单位项目组除了负责日常安全生产管理外, 还肩负安全管理任务。在检查生产同时进行安全检查, 做好安全笔记, 填写《机台安全交接班记录表》, 载明安全检查情况, 督促安全隐患整改。

3大队安全检查。大队在进行综合性安全检查、季节性安全检查、专项安全检查时, 将着重对岩心钻探施工进行检查, 消除安全隐患, 填写安全检查表。

(4) 安全奖惩。

按照职责目标任务、岗前安全培训、机场验收记录情况、安全标志、安全防护、违章情况、安全记录等将相关静动态状况进行量化, 并签订《目标管理责任书》, 用数字来界定机台和职工在考核期内的安全业绩, 本着公平、公正、公开的原则, 进行考核。

“明确目标-钻探施工-安全检查-安全奖惩”过程中, 明确目标和安全奖惩是单一循环的, 而钻探施工和安全检查则是重复循环的, 四者之间在一定的时期内 (一般是一年) 形成了一个连续闭环系统, 其目的是在这个系统中找出不足和漏洞, 以达到持续改进的目的, 推动安全发展。通过这样的方式, 提高了我队标准化建设的效率。

2加强钻探标准化建设, 提升钻探安全管理的几点建议

(1) 加强对钻探安全标准化工作领导。钻探施工安全标准化工作是加强钻探施工安全生产工作的一项基础性、长期性的工作。从落实科学发展观和构建和谐社会的高度, 责任单位充分认识钻探安全标准化工作的重要性, 要加强组织领导, 做好安全标准化先进经验的总结和推广, 确保钻探作业本质安全水平和安全保障能力得到提升, 有效防范各类生产安全事故发生。

(2) 强化措施, 确保安全标准化工作取得实效。应制定和完善钻探安全标准化实施办法, 要从目标、责任、控制、考核、持续改进等环节着手, 逐步健全和完善安全生产标准化工作体系, 加强三级安全检查和管理体系, 形成“执行-检查-改进-提高”的循环链, 不断完善和细化钻探标准化。

(3) 建立激励机制, 继续提高开展安全标准化工作的积极性和主动性。对标准化机场建设进行持续的激励机制, 加大对标准化机台的检验, 建立安全标准化长效机制, 对标准化建设达标或成绩突出机台给予表彰, 树立安全标准化“示范机台”, 起到模范作用。

摘要:安全生产标准化是全面贯彻安全生产法律法规、落实企业主体责任的重要手段, 是加强企业安全基础管理、建立安全生产长效机制、提升企业安全管理水平的有效方法。《地质勘探安全规程》和国务院《关于进一步加强企业安全生产工作的通知》 (国发[2010]23号) 文提出了均提出了相关要求。从2012年开始, 我队开展钻探安全标准化建设已有两年了, 在钻探标准化建设过程中, 积累了一些经验, 在这里同各同仁共同探讨, 如有不妥之处, 望同志们批评指正为谢。

钻探质量 篇9

1.1 知识目标

(1)钻探设备器材的认识与运输。包括1)认识常用的钻探设备器材;2)掌握设备运输的常识与要求。

(2)场地平整。包括1)掌握场地平整要求;2)掌握预防山洪等自然灾害知识。

(3)设备安装。包括1)掌握钻机、钻塔、搅拌机等辅助设备的安装技术要求;2)掌握安全防护设施、器材知识;3)掌握防雷电及避雷针安装知识。

(4)钻探记录。包括1)掌握原始报表记录方法;2)掌握岩心(土)整理要求;3)掌握钻杆柱组合知识;4)掌握钻孔设计书的知识;5)掌握钻孔质量指标要求;6)掌握校正孔深知识。

(5)成孔作业。包括1)掌握钻探设备主要组成;2)掌握钻头的知识;3)掌握单管、双管钻具结构知识;4)掌握绳索钻具的结构及工作原理;5)掌握钻进规程参数;6)掌握常用取土器的结构和使用方法;7)掌握冲击回转钻进的基本知识;8)掌握水井成井工艺。

(6)孔口作业。包括:1)掌握专用工具使用知识;2)掌握提引器使用知识;3)掌握高空作业安全知识。

(7)孔内故障的预防与处理。主要指掌握常见孔内故障处理知识

(8)场地恢复。主要指掌握场地恢复要求

1.2 能力目标

(1)专业技能。包括1)能制定运输方案和装车;2)能平整场地,修建安装钻探设施的基础;3)能根据场地条件修建泥浆池和循环净化系统;4)能安装避雷针和施工现场的防护设施;5)能填写原始班报表;6)能整理和摆放岩心(土)样品;7)能标识岩心箱、填写岩心牌;8)能丈量、记录钻具长度;9)能丈量机上余尺;10)能根据工艺要求准备单管、双管钻具;11)能使用取土器取土;12)能组装调试绳索取心钻具;13)能使用孔口专用器具拧卸钻杆和钻具;14)能摘挂提引器;15)能摆放钻杆和钻具;16)能根据施工状况预防孔内事故;17)能使用惰性材料进行堵漏作业;18)能恢复施工现场

(2)方法能力。包括1)具有科学精神、能在科学思想指导下,以科学方法分析和解决实际问题;2)具有自主学习能力,能根据工作需要不断地获取新知识和新技能;3)具有收集、处理和应用信息的能力;4)具备良好的环境适应能力;5)具有较强的创新意识和一定的创新能力。

(3)社会能力。包括1)在学习、工作和社会活动中具有较强的责任感和自律意识;2)能与他人进行有效的交流,具有较强的表达能力;3)具有较强的团队意识和团队协作能力;4)具有安全生产及环境保护意识。

2 课程设计思路

2.1 教学内容设计思路

本课程是在对地勘企业进行调研的基础上,与有关专家共同对钻探岗位群进行工作任务分析后,提炼出典型工作任务,并参照地勘钻探工国家职业标准,企业制定的工作职责和岗位规范等确定教学内容。根据地勘企业钻探工艺的典型工作任务,对钻探工艺理论知识与实训操作知识进行优化和顺序化,设计了8个学习情境:开钻准备工作;钻探记录;钻孔与取心作业;冲击回转钻进;水井施工;孔内事故的预防与处理;终孔及简易水文地质观察。

2.2教学组织设计思路

(1)行动导向、任务驱动。教师通过教学设计与组织、情景设计、提出问题、指导与监控学生的学习情况,评估学生的学习效果;学生一般分组学习,在行动导向的任务驱动下,收集信息,进行咨询和决策,通过分析和解决问题或完成任务的形式,学习钻探工艺的基本知识和技能,在此过程中培养和提高职业素质。

(2)教学内容合理序化。为了培养和提高学生的职业能力,根据钻探岗位的实际工作任务,基于工作过程,对钻探工艺涉及的工艺理论知识与实践操作知识进行由浅入深的优化和由简单到复杂的合理序化,使教学内容更符合学生学习知识和技能的认知规律。

(3)教学方法多样化。根据不同的教学内容,本课程采用了引导文法、案例法、模拟训练法等多种教学方法和现代教学手段,辅以较多的实例、实物、图表及实境视频等教学资料,提高教学效果。

2.3 教学模式设计思路

为了实现本课程的教学目的,根据不同的教学内容,革新了教学模式。在新的教学模式中,教师和学生的角色相对于传统教学模式都发生了变化。在此过程中,探究、学习和应用知识,培养和提高自主学习的能力、分析与解决问题的能力、团结协作别的能力等综合职业能力。

3 课程内容

目前,校本教材已开发出来并投入使用,在课程建设中,我们感觉到校企合作的重要性。教师只有扎根一线,利用校外实习基地,学习新工艺、新知识。不断丰富课程内容,使课程跟随着企业的发展步伐,才能使课程充满活了和生机。

摘要:《钻探工艺》课程是钻探工程技术专业的核心专业课程之一,该课程对提高钻探工程技术专业学生的职业素质具有关键的支撑作用。目前,传统教材内容陈旧,以知识逻辑性编排教材。在这次课程建设中,将项目教学引入教材,对钻探岗位群进行工作任务分析后,提炼出典型工作任务,并参照地勘钻探工国家职业标准,企业制定的工作职责和岗位规范等确定教学内容。

关键词:钻探工艺项目教学

参考文献

[1]鄢泰宁.岩土钻土钻掘工程学[M].中国地质大学出版社.2001.

[2]马锁柱.钻探工程技术[M].黄河水利出版社,2009.

钻探施工的管理 篇10

关键词:管理,钻探施工,煤田地质,地质勘探

0引言

钻探施工管理:指开孔前的准备工作、钻进中的地质管理、终孔后的地质管理。

1开机前的准备工作

1.1地质人员要熟悉勘探区的地质情况, 去野外实地观察, 对地层时代、地层层序、煤层厚度及其变化规律有所了解;对已有的地质资料、勘探设计进行分析, 并搞清标志层的变化规律。

1.2了解工作区构造在区域构造中的位置形态, 火成岩的侵入形态及分布范围对煤层的影响;了解主要煤层、层数、层间距、顶底板岩性及煤质特征;在水文方面了解工作区的含水层及隔水层层数、压力及其分布情况。

1.3由地质人员与项目施工负责人对孔位进行踏勘。在不影响设计的情况下, 尽量避开建筑物、陡坡、公路、高压线及老窑采空区, 进行合理布孔, 由测量人员对孔位进行初测放样, 做好孔位标记。

1.4确定好孔位后, 我们要对施工条件进行分析调查 (修路、车辆运输、平整场地的难易程度、水源、电源) 的条件, 最后由项目施工负责人员和当地政府及相关单位解决施工条件, 以确保钻孔的按时开工和正常钻进。

1.5开孔之前, 我们的地质人员还应调查开孔层位。在暴露区和半暴露区利用自然露头和坑探工程沿垂直地层走向进行剖面实地观察, 和顺地层走向追索煤层或标志层作为依据, 确定开孔层位。

在掩盖区, 根据前阶段的地形地质图及勘探区附近钻孔资料, 确定开孔层位。

1.6根据设计钻孔目的、钻孔周围地质情况以及煤炭地质勘探规范进行编制钻孔预想设计书:

(1) 1:200或1:500岩煤层岩性柱状图、钻孔结构图。

(2) 钻探参数及钻进中的注意事项:

质量要求:煤岩芯采取率、采样要求、简易水文观测率、丈量钻具、孔斜及对封孔方法的要求。

1.7开钻之前, 钻探技术负责人员、地质人员、监理人员、机长对开工进行验收检查。如机械安装是否合理, 安全措施是否完善, 泥浆循环系统是否合理, 排除各方面的隐患。验收合格后由地质人员向钻机工人交待设计钻孔的目的 (交关键、交要求、交措施、交情况) 。办理完开孔通知书方可开钻。

2钻进中的地质管理工作

2.1钻探取芯应由班长或有经验的工人进行操作。当确定需要提钻时, 要稳妥操作, 防止岩芯脱落。在没有卡断器取芯的情况下, 应先下好卡料, 做好取芯上钻准备工作方能上钻。

2.2当钻具提出孔口时, 要对岩芯残留做出判断。如岩芯底部凸出钻头之外且岩芯底部直径稍大于钻头内径, 可确定为无残留岩芯。当钻头提出后, 发现岩芯管下部无岩芯可判断有残留岩芯。如果岩芯管内的岩芯与实际进尺相差太多时, 可判定孔内有残留岩芯。因此下钻时要根据岩芯是否落在半路。钻具是否能下到孔底, 对残留岩芯进行判断, 做出相应的措施以利于钻探施工。

2.3岩芯采取率:指一个回次所取岩芯与回次进尺之比。

岩层采取率:指岩层 (同一岩性) 的岩芯应有长度与实际岩芯采长之比。

全孔岩芯采取率:指全孔取芯段的岩芯总长与全孔取出的岩芯长度之比。

岩芯采取率的高低直接影响钻孔的评级, 所以我们钻探人员应该在保证岩芯采取率的情况下, 进行安全快速的钻进工作。

2.4岩芯取出后要按首尾相接的顺序摆放整齐、清洗干净。对松软岩芯 (煤) 芯不能水洗时, 应剥掉泥皮去掉杂物放入岩芯箱内, 进行红油漆编号。一般大于10cm的岩芯都要编号。并且及时填写回次票贴在最后取出的岩芯末端。岩芯的编号一般采用累计法和回次块数法两种:累计块数法指从取第一块岩芯到终孔最后一块进行累计编号。

岩芯编号从岩芯箱的左上角自上而下、由左到右依次编号, 累计法 (如1、2、3……1000) 。回次编号法指:每一回次共取出几块大于10cm的岩芯, 如52/5指第五回次共取五块岩芯中的第二块编号。

2.5做好原始记录检查工作:

钻具全长是指:用于钻进的各种钻具长度的总和。

回次进尺长度:指上余尺+本次加尺-本次提钻时的余尺

岩芯采长是否与回次票所填采长一致。

对岩芯的编号及摆放顺序与实地对照加以检查, 简易水温的观测是否观测, 记录是否填写正确, 发现问题及时纠正, 每一环节疏忽出差错都会影响钻孔质量。

2.6钻孔快见煤时, 地质员根据所取岩性、层间距、标志层的推断及分析下好见煤预告书并及时通知钻机作好打煤准备。 (见煤预告书内容指见煤深度、厚度、顶底板岩性。)

2.7钻孔快见煤时, 钻机施钻人员应精心操作, 见软提钻, 严格控制回次进尺 (一般不超1m) 做好判层记录。确保见煤深度的可靠性及回次岩煤芯采取率。取煤时严格按照钻探操作规程, 并根据孔内的具体情况, 合理掌握钻速、钻压、泵量及回次进尺, 保证煤层采取率。在见煤后要准确丈量钻具, 确保煤层底板深度的准确性。

2.8煤芯取出后地质人员应及时量取岩煤芯采取率, 对回次岩煤芯进行分层。计算出煤层顶底板的缺失量并填写打煤报告书。

2.9在钻进施工过程中, 要严格控制钻孔弯曲。因为孔斜容易造成孔内掉块、坍塌、钻具折断、埋钻等事故。从而影响煤层厚度的计算。所以钻机技术人员应每隔一段距离用氢氟酸进行简易测斜。必要时采用电测进行测斜。发现偏移超限时采取措施补救。

2.10在钻探过程中要在指定范围内 (设计要求) 使用钢卷尺准确丈量钻具、校对孔深。发现误差找出原因进行合理平差, 钻具的误差会造成孔深误差, 影响到岩性分层的准确性。

3终孔后的地质管理工作

3.1当钻孔钻至设计层位时, 我们地质人员根据岩芯编录, 及时绘制1:200钻孔岩性柱状图, 并将打丢、打薄煤层的位置标在图上, 以供测井人员参考并及时通知测井。

3.2经测井资料和钻探数据对比确认钻孔达到设计目的后, 由我们项目负责人、监理人员、地质技术负责人对钻孔做出初步评级, 确认没有疑问的情况下通知钻机封孔。

3.3封孔的主要目的是:隔断地表水与地下各含水层之间的水利联系。防止煤层开采时突然涌水, 以保护矿井的安全生产。 (长期水文观测孔不封孔) 凡是钻孔见到主要可采煤层及主要含水层、透水层的钻孔应全孔实封。

3.4封孔方法, 根据实际情况而定。主要有水泥砂浆封孔法、水泥浆封孔法、粘土封孔法等。我们通常根据设计要求选择封孔方法。封孔之前应算出封孔段的容积, 利用公式计算出水泥、砂子、清水的用量。 (计算公式详见勘探方法) 由地质人员编制好设计书, 通知钻机备料, 准备封孔。

3.5在封孔过程中, 我们要严格按照封孔设计书进行封孔。有专人进行监督, 确保封孔质量。封孔结束后, 孔口设立水泥桩标志并填写封孔报告书。

3.6钻孔的所有资料经地质负责人验收后入档保存, 岩芯经地质技术负责人同意后方可妥善处理。

通过钻前准备工作, 钻进中的施工工作及完钻后的施工管理工作说明了钻探施工管理是一个集技术性、专业性、管理性的综合体系。每一个环节都相辅相成, 息息相关, 不可缺少, 任何一个环节管理出现问题都会影响地质报告的可靠性, 影响煤田地质勘探工作的进展, 影响煤炭工业的建设。可见钻探施工管理工作在煤田地质勘探中的重要性。故做好钻探施工管理是每一个爱岗敬业、有职业道德的煤田地质勘探工作者的应尽的职责。

参考文献

[1]煤田地质勘探方法[M].中国矿业学院出版社, 1986年9月.

[2]煤田地质学[M].煤炭工业出版社, 1989年.

地质钻探技术与应用研究 篇11

文章首先介绍了地质钻探及时应用的意义与作用,并对我国技术发展现场做出探讨。其次列举出两种先进的地质钻探技术,对技术应用的方法以及流程进行讨论,帮助明确不同技术存在的优势,以及能够适用的范围。为技术应用环节提供安全保障。

一、地质钻探技术的意义和作用

地质钻探能够帮助发现深层的矿产资源,广泛应用于采矿行业中,建筑工程前期规划也会使用到。开展地质勘探,可以更深入的了解地下层情况,帮助判断基层中是否存在不稳定因素。地质钻探技术是不断发展进步的,从传统的勘探测量方法逐渐进步到应用信息化技术,将测量得到的数据传输至计算机设备中,在系统内部完成运算分析的任务。地质钻探并不是单一的技术,而是将多种勘探技术融合在一起,实现功能互补,更好的为工程现场服务。

采矿前技术人员需要判断矿产资源所在的具体位置,常规的勘探方法对深层地质结果了解少,并且很难发现地质层中含有的风险因素,可能会对采矿方案的确定带来影响。钻探技术可以根据使用需求增大探测的深度,帮助技术人员了解深层地质结构,并判断是否存在不稳定因素,所确定的开采方案也更具有可行性。

二、目前地质钻探技术的发展状况

钻探技术是随着使用需求增大而发展的,我国矿物资源开采起步较晚,相关技术有很大的发展空间。社会发展对矿物资源使用量也不断增大,为保障社会经济能够稳定发展,采矿量也正在逐年上升,在这一阶段,钻探技术得到大力发展,勘探方法也由传统的测量记录逐渐向信息化进步。地质钻塔技术从1980年开始起步,传统技术方法实施过程中需要大量时间,需要频繁的更换勘探位置。技术发展进步后,可以借助液压技术实现探测头的输送,在短时间内进入到需要探测的深度,技术进步后为探测环节节省了时间,应用自动化技术的环节也在逐渐增多,并不需要工作人员的过多参与,结果准确度有明显的提升。

技术进步后对采矿行业起到推动作用,政府部门加大建设资金的投入量,采购国外先进设备的同时更注重自主研发创新,技术起步较晚,并且钻探方面的专业人才稀缺。使得我国地质钻探得不到深度发展,这一现状严重阻碍了技术创新,面对使用期间遇到的风险问题,也不能积极有效的解决。钻探任务如果涉及到的深度不大,现有技术能够在短时间内高效的完成工作任务,一旦需要测量的地质层位置较深,钻孔技术以及探测技术中都存在弊端,任务完成质量得不到保障。在未来的技术发展中,应借鉴国外先进工艺,结合我国采矿特征在技术上不断创新,减少与发达国家之间的距离。

三、繩索取心钻探技术

1、技术特点

可以节省钻孔所用时间,钻头所在位置特殊,能够起到保护作用,不会受钻探过程中的岩石影响。在钻探过程中岩石在摩擦作用下会产生大量的热,直接传递到钻头上容易引发设备损坏,绳索取心工艺使用期间并不会发生此类问题,并且对周边岩石结构带来的影响小,避免脱落现象发生。工作期间出现任何问题都不会影响到钻探的质量,由此可见,该种技术具有极强的稳定性,同时也能够保护设备与周边地质结构的完整性。

设备所提供的动力能够使探头选准,实现钻孔目的。随着钻探深度的不断增大,还能够对岩石碎屑进行清理,为后续作业提供安全保障。根据使用期间的调查数据显示,设备能够将大部分动力转换为钻孔的能量,不会出现过多的损耗,这样工作效率得到了保障。工作任务也能在短时间内完成,现场工作人员听从指挥对设备位置进行调试,便可以实现地质钻探作用,对于周围岩石松动等风险问题,也可以随着作业深度及时做出调整。

2、使用范围

绳索取心技术可以应用在采矿环节的地质探测中,开采环节也不能缺少探测技术的支持。可以帮助技术人员快速了解深层地质情况,根据开采需求适当调节钻探技术,减少生产过程中的能源损耗,开采量也会有明显的提升。技术在应用期间不断总结遇到的问题,并探讨出有效的解决方案,使得技术有明显的进步。

3、推广应用情况及效果

自1978年以来,绳索取心钻探技术在我国地矿、冶金、煤炭、核工业、建材、化工等部门得到了广泛应用,取得了显著的经济效益和社会效益,深受广大地质职工的欢迎,被誉为“四高、三低、两好”(工程质量高、时间利用率高、钻进效率高、钻头寿命高;事故率低、劳动强度低、设备材料消耗低;地质效果好、经济效率好)的先进钻探方法。截至20世纪90年代,我国绳索取心钻探工作量已经完成数千万米。目前绳索取心钻探最深钻孔世界纪录为5424m。在近年来我国地质找矿深孔、特深孔钻进中,绳索取心仍然是最有效的钻进方法,也是首选的工艺方法,在已施工完成的20余口2000m以上的深孔中,全部是用绳索取心钻进方法完成的,最大孔深已达2706.68m。绳索取心钻探技术的成果拥有单位主要是勘探技术研究所。

四、液动潜孔锤钻探技术

坚硬、致密“打滑”,尤其是脆性地层使用液动锤可大幅度提高钻进效率。由于是在回转钻进的基础上增加液动锤,因此对设备不需要做改变,但由于液动锤高频振动,在使用时应注意设备的紧固件防松问题,我们推荐,在大直径、浅孔进行液动锤钻探时可配套减震稳流平压的空气室,这样对稳定液动锤性能、保护泥浆泵及地面设备都有明显的改善效果。液动锤是在含有固相及微粒钻削的泥浆环境下高频往复运动,因此采用高质量泥浆、并且用好则显得十分重要。否则会加剧液动锤零件磨损、影响使用寿命,还可能阻卡使液动锤不工作。因此有必要对泥浆提出较为严格的要求:润滑性能好、含砂量低、黏度密度低,黏度一般不大于30s,含砂量不大于0.1%,密度1.1g/cm3;在条件许可时推荐使用泥浆润滑剂更能提高液动潜孔锤性能并延长使用寿命。泥浆材料推荐具有四低(低粘、低切、低密、低失水)一高(高润滑性)的LBM。在使用大直径液动锤钻进时,更应重视泥浆的净化工作,在有条件时最好配备净化设备,或采取多级沉淀方式,同时注意对泥浆泵的吸水莲蓬头增加过滤装置。

小结

我国地质钻探技术研究起步较晚,传统的技术方法已经不能满足采矿环节的需求,想要突破这一现状,技术人员应加强自主创新研究,不断总结技术应用期间遇到的阻碍问题。有针对性的开展创新研究,为资源开采环节提供有力的技术支持。

浅谈破碎地层钻探施工 篇12

1 破碎地层影响钻探施工的主要因素

影响破碎地层施工的因素包括地层因素、施工设备和施工工艺等。施工过程中根据不同的地质条件, 要合理的选择合适的施工设备及方法。如果协调不好各种因素, 很容易导致钻孔施工不顺利, 出现事故的现象。

1.1 地层因素

破碎地层一般层理和片理较发育、地层产状变化较大, 地层的岩石或上体软硬不均, 弹塑性、水溶性的性质变化很大, 断层、断裂很多。施工中常遇到漏水、坍塌、掉块、溶洞等现象。这些现象, 极容易影响钻机的正常施工, 会出现岩心采取率不足, 钻孔弯曲等问题。

1.2 钻探设备因素

钻探设备的好坏是直接影响钻探施工, 所以钻探设备配置的合理至关重要。现在有很多队伍采用立轴式钻机。这类钻机采用机械传动, 主动钻杆在孔口控制不稳定, 设备产生强烈震动传入孔底, 对岩心有一定的破坏。如果钻探设备磨损严重, 当遇到复杂地层时, 不能精确合理控制转数和钻压, 也将影响钻进效率和施工质量。

1.3 钻进中出现的问题

1.3.1 岩心采取率低

钻进时, 岩心应该以柱状进入内管。岩心在进入内管时与内管产生摩擦力, 如果岩心完整受到的摩擦力相对较小。破碎的岩心在进入内管前彼此之间内应力很弱, 在扭矩作用下形成破碎岩心, 破碎岩心互相磨损, 塞住了进入内管的通道。这种情况下, 循环水路不畅通, 大量岩心磨损参与循环, 降低了岩心的采取率。

部分大颗粒状的岩粉, 进入到钻具外管和内管之间, 使内外管间的摩擦力增大, 内外管都转动。在这种情况下, 进入内管的不完整岩心相互之间摩擦, 细小的岩心颗粒受到震动进入冲洗液中参与循环, 造成岩心采取率不足。

1.3.2 钻进中出现夹钻、埋钻等现象

钻进中, 转数过快时, 钻杆横向震动, 使孔壁受到很大的冲击了, 这种情况下大量孔壁有掉块落入孔底。如果有掉块卡在扩孔器和孔壁之间, 将出现夹钻的现象。如果大量掉块和反复被磨损的岩心堆积在孔底, 将出现埋钻的现象。

1.3.3 钻孔弯曲

钻进压力过大时, 会造成钻杆弯曲, 钻头紧压孔底, 钻杆紧贴孔壁一边, 造成钻孔弯曲。钻进转数过高, 很容易造成钻杆横向震动, 使孔壁间隙增大, 造成钻孔弯曲。如果在复杂地层中使用过量的冲洗液, 会冲刷破坏孔壁, 使孔壁强度降低, 破碎的岩石被冲洗液反复冲刷进入循环系统中, 造成钻孔弯曲。

2 提高钻探效率的方法

由于破碎地层施工条件的艰难, 所以需要提出一些合理的优化建议和方法。从多方面考虑, 提高钻探的施工效率和质量。

2.1 钻孔结构的选择

破碎地层层理、片理发育, 地层变化较大。钻孔结构设计和选择直接影响钻探的效率和质量。因此, 钻进方法、护孔方法、地质条件等内容是在破碎地层施工前必须要充分考虑的。钻机开孔前, 根据当地的水文条件、终孔深度, 选择合理的开孔直径、钻进方法、换径次数、下套管顺序、护孔措施等内容。在破碎地层钻探施工中, 地层情况和施工情况决定开孔直径和换径的次数。终孔的深度和直径根据地质需要和设备的能力来确定。

2.2 钻探设备的选择

钻进施工中, 钻探设备的选择是否合适直接影响钻进的效率和质量。施工前, 应该根据地层情况、施工设计倾角、施工设计深度、施工工艺等条件选择合理的钻探设备。钻探设备包括钻机、钻塔、泥浆泵及其他一些附属设备。检查钻探设备相互之间是否匹配, 设备的维护和保养尤其值得注意。严格遵照操作规程, 确保设备安装正确。安装的设备要稳定, 保证在出现事故时能够具备及时处理事故的能力。如果经济条件允许的情况下, 可采用动力头式钻机。动力头钻机能加强钻杆导正, 减少震动, 钻进平稳, 能够提高施工的效率和质量。

2.3 钻探工艺的选择

钻进施工中, 根据地质条件、工作环境、岩石的可钻性、研磨性和完整程度选择合理的钻头和钻具, 合理准确的设定钻进压力、转数、泵量的参数, 保证岩心采取率。加强岩心的采取率, 可以考虑使用底喷钻头或孔底反循环钻进。

使用高效的冲洗液来保护孔壁, 加大孔内岩粉的排出, 尽量保证岩粉被冲洗液全部带出孔外, 不在钻孔中参与循环。地层破碎严重时, 可降低泵量, 保证岩心的采取率。泵量控制在既能冷却钻头, 又能携带岩粉。如果出现漏水现象, 可采用聚丙烯酰胺加水泥浆液、聚丙烯酰胺加水玻璃等方法堵漏。

确定岩石的可钻性, 选择合适的钻头。不同地层可以使用金刚石或硬质合金钻头。准备长度合适的短钻杆和钻具, 合理确定每一个回次的机上余尺。岩石破碎严重, 极易堆积在孔底, 反复磨损, 出现进尺距离短但内管已堵住无法进岩心的情况, 这时要加大提内管次数, 保证岩心的采取率。

3 结论

破碎地层施工, 受其他因素影响大。因此要加强钻孔结构、钻探工艺等方面的认知和了解。根据实际情况, 加强自身能力和工作态度, 使工作效率和质量得到提高。

参考文献

[1]汤凤林.岩心钻探学[M].中国地质大学出版社, 2009.

[2]孙长青.钻探施工中坍塌与缩径地层的处理[J].煤炭技术, 2015, 30 (9) :159-160.

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