贯通式潜孔锤钻头钻进复杂地层防卡堵试验研究

贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进技术作为一项高新技术,在实际施工中经常遇到复杂地层(如坚硬破碎地层、卵砾石地层和溶洞地层),尤其在我国西部,钻进过程中经常发生一些问题,严重影响了正常钻进和该技术的推广与应用。为了推进该项技术的完善和发展,对该技术进行了进一步试验研究,在钻头结构及钻进工艺方面作了改进和完善。

地质钻探技术与应用研究

钻探技术是取得地下实物资料、验证地下信息推断与解释、最终圈定矿体、计算储量、评估品位唯一的技术手段,是实现取得宏观影响大成果的重要技术支撑。我国钻探技术和装备水平与国外先进国家相比有很大的差距,但近些年来有了长足的发展。通过国家重大科学工程项目"中国大陆科学钻探工程"5158m"科钻一井"的实施,取得了一系列钻探技术成果,形成了一整套新型的、具有国际先进水平的硬岩深井科学钻探技术体系,包括硬岩深井取心钻进技术、扩孔钻进技术、泥浆技术和井斜控制技术。在国家科技计划项目、国土资源部科技项目以及地质大调查专项项目等的支持下,通过地质钻探技术的研究和应用,在绳索取心钻探技术、液动潜孔锤钻探技术、反循环钻探技术、组合钻探工艺、定向对接井技术、新型节水钻探工艺、系列全液压岩心钻机、全液压动力头水文水井钻机、地质调查浅层取心取样钻探装备与技术、系列新型金刚石钻头以及新型冲洗液技术等方面取得了长足的进步,为我国地质调查和矿产资源勘查提供了现代化的钻探技术和装备。

气动贯通式潜孔锤反循环连续取心（样）钻具系统研制及使用效果

分析了硬、脆、碎、坍、漏复杂地层钻探施工的难题，结合地质岩心勘探特点和要求，研制了气动贯通式潜孔锤反循环连续取心（样）钻具系统，通过生产性试验取得显著的经济效益和社会效益。

全孔反循环中心取样钻进设备与试验研究

气动贯通式潜孔锤与双壁钻杆及专门研制的反循环钻头 (获国家发明专利 )配套使用 ,可实现反循环连续取心 (样 )钻进新工艺 ,连续获取的岩样采取率高 ,品质好 ,代表性强。经复杂地层金矿、铜矿等矿区使用 ,钻进效率比普通钻进方法提高 3倍 ,成本降低为原成本的 1 / 8～ 1 / 5,有效解决了复杂地层矿床勘探和取心钻进难题。

气动贯通式潜孔锤反循环连续取心取样钻进新技术在河南钼矿中应用

三道庄钼矿勘探生产中钻遇的地层非常复杂,采用其他方法均无法实现钻进,经过分析比较,决定采用贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进新技术来解决该地层钻进难、成孔难、取样难等三大问题。文章从钻进技术特点、工作原理等方面对该技术进行详细分析,得出其具有钻进效率高、岩心(样)采取率高、成孔质量好等突出优点。并介绍了钻进主要设备机具的配套、施工工序、操作要点、遇到问题的解决方法等。在河南钼矿露天采石场应用该项技术,有效避免了塌孔和卡钻事故,工程进展顺利、质量好、岩心(样)采取率在98%以上,取得了良好的效果。针对在生产试验中遇到的某些问题,作者提出了一些改进建议。

贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进工艺在新疆某矿区复杂地层中的应用试验

新疆白干湖钨锡矿区自然环境恶劣,地质条件复杂,普通小口径金刚石岩心钻探方法效率低、成本高、施工周期长,后采用贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进技术在本矿区进行生产试验。试验证明,后者在各项技术指标上都明显优于前者,取得了良好效果。针对后者在生产试验过程中出现的某些问题,提出了一些改进建议。

水文水井潜孔锤反循环钻进技术

应用潜孔锤反循环钻进技术钻凿水文水井 ,配套和完善钻具及工艺 ,研究和解决现存的问题 。

空气反循环取样钻探技术应用于金矿勘查的地质效果对比研究

长期以来,由于地质方面对岩样认知的限制,空气反循环取样钻探技术(RC工艺)在我国矿产勘查中的应用并不广泛。本文根据RC工艺在云南鹤庆北衙金矿等矿区的试验情况,从找矿地质效果对比分析角度提出了一些认识。首先明确了此次RC工艺与常规岩心钻进工艺对比示范性应用试验的目的及试验内容;介绍了试验孔选取依据;从岩样收集与采样方法、岩样采取率、地层与矿层丢失情况、岩样获取地层的岩性及原生结构、推算岩层产状方面的准确性、岩心污染程度、计算矿品位的准确性等7个方面对比分析了RC工艺与常规岩心钻进工艺应用于金矿勘查的地质找矿效果;认为RC工艺具高效、低成本等施工优势,且在岩样代表性、岩心污染、矿品位等找矿效果方面优于常规岩心钻进。最后进一步指出了RC工艺目前应用于矿产勘查仍存在的一些问题,并提出相关建议。

提高复杂地层金矿勘探效果的新技术

分析了一种类型金矿的地层复杂性和传统的金刚石回转钻进工艺存在的系列问题，通过应用实例指出贯通式气动潜孔锤反循环连续取心（样）钻进技术可以大幅度提高复杂地层金矿勘探效果。

空气反循环取样钻探岩心采取率的计算方法探讨

介绍了RC钻探岩矿心采取率计算的国内现状,对质量采取率和体积采取率的计算方法进行了探讨,并对比了它们的优缺点。建议采用体积采取率作为RC钻孔的质量考核指标。

贯通式空气锤反循环连续取芯钻井技术在油气勘探工程中应用的可行性探讨

贯通式空气锤反循环连续取芯钻进技术在矿产勘察、水井钻凿等领域的复杂地层条件下的钻孔工程中,解决了系列技术难题;在油气勘探钻井中,空气锤的使用使硬地层的钻进效率提高5倍以上。为克服空气正循环钻井工艺的缺陷与不足,钻探界开始了空气反循环钻井技术的先行研究。本文通过实验研究,对贯通式空气锤反循环连续取芯钻井技术在油气勘探工程中应用可行性展开探讨,研究了潮湿、易糊钻地层,严重漏失及喀斯特溶洞地层,钻井卡堵,井内压力平衡等钻进难题及相应的解决措施。

空气反循环连续取样施工中卡钻事故的预防与处理

利用空气反循环连续取样钻进技术,在露天矿山进行生产勘探施工,对所遇到的卡钻问题进行原因分析,确定了相应的操作规程,以便预防卡钻事故的发生,并通过施工辅助孔和套铣技术,在处理卡钻事故方面取得了很好的效果。

潜孔锤反循环钻进技术及应用

贯通式潜孔锤的研制为流体介质反循环开辟了通道。采用计算机模拟仿真电算方法，实现了潜孔锤的计算机辅助设计，优化了潜孔锤性能、将多喷嘴引射器原理用于钻头的结构设计，使反循环形成稳定可靠，并能取出柱状岩矿心。在复杂地层地质岩心勘探、水文水井钻凿、大直径硬岩基桩孔钻进等领域全面应用，取得了显著经济与社会效益。

深海硬岩连续取心钻头的研制

气举反循环技术是一种可用于深井硬岩地层的高效钻进技术,不受地层裂隙、溶洞影响,排渣彻底。通过研究专用的连续取心钻头,可实现深海硬岩的连续取心作业,提高深海硬岩钻井效率及取心率,为深海钻探提供一种全新的取心方案。本文从牙掌选型、卡断器结构、岩渣及岩心通道优化设计等方面进行研究,提出了连续取心钻头的设计方案,并试制加工钻头。在地热井中进行了验证性应用,灰岩地层、砂岩地层取心率可达80%以上,高于大洋钻探统计取心率。陆地验证性应用为该技术方法在海洋取心钻探中的应用奠定了技术基础。

小秦岭复杂地层潜孔锤反循环钻探技术试验研究

贯通式潜孔锤反循环连续取心钻进技术具有效率高、钻孔质量好、钻探成本低等特点,尤其对复杂地层有较强的适应性。在反循环钻头及钻具进行优化组合的基础上,结合小秦岭金矿田程村矿区钻探项目开展野外生产试验。试验结果表明:潜孔锤反循环钻进系统对复杂地层条件适应性强,解决了该矿区的系列钻探技术难题。试验深化了对贯通式潜孔锤反循环钻探机理和反循环钻头结构的创新研究,对贯通式潜孔锤及配套钻具的进一步合理优化,实现高效率、低成本、短工期和良好的地质利用效果提供了技术支撑。

G-3工程钻机动力头双通道反循环主轴改装实践

为满足贯通式潜孔锤反循环连续取芯钻进工艺的使用要求,将G-3型工程钻机动力头进行改装,新型动力头具有双通道主轴,且与原动力头传动结构实现了组配,可进行正、反循环两套主轴部件按需互换。改装后的G-3钻机在河南钼矿现场进行生产试验,效果良好。

空气组合钻探技术在干旱缺水地区地质钻探中的应用研究

我国西部地区蕴有大量的矿产资源,加速勘探开发和利用该地区资源的关键是加速地质勘探取样和资源评价。根据西部干旱缺水的实际情况,采用以空气为循环介质的取心取样组合钻探技术,不仅可以加速西部地下资源的勘探开发和利用,而且可以节省大量勘探费用,本文对以空气反循环连续取样(心)、空气绳索取心(样)技术的可行性、经济效益进行分析论述,并提出了"逆向地质找矿"的概念。

气举反循环连续取心工艺探索

气举反循环钻进技术是钻井工程中一种比较成熟的钻进手段,凭借钻进效率高、钻头寿命长、成井质量好等特点,目前已经得到了广泛应用及推广。气举反循环连续取心技术仍处在探索研究阶段,前人针对这一技术做了原理性的探究试验,但尚未进行连续的取心试验,而且现有的双壁钻具也存在无法满足由于上返岩心质量和直径大对其密封性和耐用性的要求。因此有必要进一步开展理论研究、参数计算、优化钻具设计、进行连续取心试验来探究这一工艺的发展前景。通过试验证明大通径双壁钻具具有可靠的耐用性,并能连续取得岩心。所取岩心及时,无污染,代表性强,能较真实地反映地层层位、深度、颗粒级配,不存在对岩心的反复冲刷及重复破碎情况。

FD-600型全液压动力头反循环连续取样钻机的研制与应用

文章结合国内外CSR取心技术的现状和所生产钻机的特点,为满足国内对空气反循环连续取样(心)、冲击回转、定向钻进等多种高效钻探工艺对钻机的需要,从钻机整体结构设计、整体布局进行详细考量,采用质量可靠的液压件、动力机等外购件,摒弃传统钻机设计周期长、动力小、机械化程度低、对地形和钻探工艺适应性低等特点,研制出了一台高效、可靠、机械化程度较高的FD-600型全液压动力头式反循环取样钻机。在3次野外生产试验中充分体现出了优越性,可满足砂金勘探、工程施工等取心钻探的要求。

气体反循环钻井技术发展现状

气体钻井技术与常规钻井相比在发现与保护储层、减少钻井工程复杂和极大地提高钻井速度等方面表现出明显优势,但是气体钻井设备投资大、占地多、运行能耗高也限制了其广泛应用的范围。而气体反循环钻井具有消除了井漏复杂、降低了对动力和钻井液的需求量,能完全回收未受污染的钻屑或连续取心、降低地层污染,以及更好、更及时地发现产层、减少地层产液对钻探工艺的影响等许多优点。气体全井反循环钻井技术在找矿系统、水井、水文地质以及大井径工程施工的钻探中广泛应用。文章介绍了国内外反循环钻井工艺及工具技术的发展现状,为该技术引进并更好地在石油工业中发挥效益提供重要参考。