大直径冲击反循环钻头研究现状综述

针对大直径冲击反循环钻头寿命短、体积大不易试验、需进一步优化等各方面的问题,总结了现阶段的研究现状及各种解决方法,并对大直径钻头的优化设计提出了一定的建议,对其未来技术发展做了展望。为大直径冲击反循环钻头的进一步研究与发展提供参考。

大直径冲击反循环钻头研究现状综述

本文总结了大直径冲击反循环钻头国内外的研究现状及目前存在的各种问题,并针对大直径冲击反循环钻头寿命短,体积大不易试验,需进一步优化等问题总结了现阶段国内外学者所做的各种研究及解决的方法,并且展望了大直径冲击反循环钻头未来的发展状况。

“气举反循环+冲击钻”施工工艺在大直径超长钻孔灌注桩的应用

结合金溪湖特大桥的复杂地质条件,针对主墩大直径超长桩桩基施工,通过对比分析气举反循环钻机和冲击钻机的成孔技术及施工效果,在大直径超长钻孔灌注桩施工中采用“气举反循环+冲击钻”的施工工艺,充分发挥出2种钻机在不同地层中的钻进优势。本文从钻机设备选型、钢护筒设计验算、钻进成孔、钢筋笼制安、水下混凝土灌注等不同施工工序深入分析了该工艺的施工组织技术要点,希望为类似工程提供技术参考。

大直径气力反循环钻头结构参数数值模拟与优化

为实现大直径嵌岩桩孔在浅孔和干孔时的气力反循环排渣,解决无法使用气举和泵吸反循环排渣的技术难题,设计基于引射器原理的大直径潜孔锤气力反循环钻头。采用正交试验设计方法,运用计算流体动力学(CFD)仿真技术,探索引射器原理在大直径钻井反循环排渣中应用的可行性。理论分析表明:钻头结构的6个关键参数即喷嘴直径(Dn)、喷嘴数量(N)、喷嘴长度(L)、喷嘴倾斜角度(θs)、喷嘴偏转角度(θd)和引导段直径(Dg)直接影响着排渣效果;基于引射器原理设计的大直径钻头反循环效果可靠、稳定;当GQF-16潜孔锤供风量为50 m3/min,钻头直径为1.2 m时,Dn=20 mm,N=3,L=50 mm,θs=35°,θd=10°,Dg=50 mm为钻头最优理论结构参数组合。

大直径引射器式反循环钻头结构设计及数值模拟

针对油气勘探开发特点的要求,将贯通式潜孔锤反循环钻井技术应用于大直径井眼段、复杂地层深井段的油气勘探开发领域,并根据多喷嘴引射器原理,设计一种外径为660 mm的新型大直径引射器式反循环钻头,并进行计算流体动力学(CFD)分析以及野外钻井试验。研究结果表明:该新型大直径反循环钻头结构设计合理,所形成的一、二级引射结构均对反循环形成效果和抽吸能力有良好促进作用,最高钻进效率可达6.0 m/h,平均钻进效率为4.5 m/h,并将井底破碎下的不同颗粒粒度的岩渣屑及地层流体抽吸进入钻头内部形成稳定反循环携带至地表,孔底无沉渣,并且外环间隙无岩渣屑泄漏现象。

棘轮式可旋转冲击反循环钻头的研制

作者研制的棘轮式可旋转冲击反循环钻头采用独特的机构实现了钻头的旋转，工作性能良好。

脉冲式射流技术在大直径反循环钻头中的应用

在石油钻井中,空气正循环钻进技术应用很广泛,然而大直径反循环钻进技术的应用却受到限制,大直径钻头在钻进过程中依然无法实现反循环。针对该技术难题,以450 mm钻头为例,作者将脉冲射流技术应用于钻头结构设计中,并提出新的钻头底部结构,运用数值模拟与实验研究相结合的分析手段,对该结构进行优化设计,通过实验验证了其合理性和可行性。

大直径反循环钻头流道结构的设计

基于反循环钻头孔底流动模拟实验器,对比研究了两种典型的底喷孔布置方式所对应的反循环形成效果,并通过流场数值模拟揭示了不同底喷孔布置方式对反循环形成效果的影响机理,确定了大直径反循环钻头底喷孔的合理布置方式;基于该实验器研究了内喷孔与底喷孔流道截面积分配比例,得到了流道截面积不同分配比例对反循环形成效果的影响规律;此外,提出了一种中心孔底面入口新的结构设计形式。结果表明,流道设计研究对改善和提高大直径反循环钻头的性能具有重要意义。

冲击反循环钻进工艺在大直径钻孔灌注桩施工中的应用

主要介绍了冲击反循环钻进工艺原理、适用范围、特点以及在工作中的应用效果等。

冲击反循环钻头的研制

冲击反循环钻头作为直接破碎岩石的钻具，它设计的合理与否，对提高钻进效率，起到了很大作用。

应用冲击反循环钻进方法进行大直径桩孔施工

通过分析冲击反循环钻进方法在大桥桥墩灌注桩工程施工中的应用情况及施工中出现的问题,进一步总结了钻进施工方法,为更好地应用该方法提供参考。

空气反循环钻头井底流场分析及结构优化

为改善空气潜孔锤反循环钻进技术在大口径嵌岩桩施工中的应用效果,运用Fluent软件对嵌岩桩施工用反循环钻头底喷孔水平倾角θd和扩压槽水平倾角θk做了进一步的分析和研究,得到θd和θk对反循环钻头抽吸系数ω的影响规律。在分析中发现原有反循环钻头中心贯通孔结构设计中的不足之处,并进行了优化,优化后的反循环钻头抽吸效果明显增强。采用优化后的结构加工了一个直径为660mm的反循环钻头,并进行现场钻进试验,试验效果良好,平均钻进效率为6.00m/h,成功嵌入微风化岩层表面,能够满足嵌岩桩施工对嵌入微风化岩层和孔壁稳定、无塌孔的要求。

桩基础施工新技术专题讲座(二十八) 冲击反循环钻成孔灌注桩(上)

冲击反循环钻进工艺如下，是使用2根钢丝绳通过提引盘对称地提引冲击钻头，提引盘可在钻头中心管体上相对转动。在冲击液压缸的作用下，通过同步卷筒的自动调节机构，2根钢丝绳在工作状态时始终受力相等，在2卡艮钢丝绳中空处没置排渣管，通过钻头中心管下入孔底，在钻头上下往复运动冲击破碎岩石时，用地表的砂石泵实现泵吸反循环。

CFZ-1500型冲击反循环钻机研制中的几个问题

探讨了CFZ - 1 50 0型冲击反循环钻机研制中的几个关键技术问题 :采用曲柄摇杆自动冲击机构 ;采用潜水砂石泵实现反循环 ;采用同步卷筒解决 2根钢丝绳的受力平衡 ;采用棘轮式可旋转冲击反循环钻头。

复杂地层冲击反循环钻进技术要点

桥梁基础地层复杂,成孔难度大,适宜采用冲击反循环钻进方法。在不同地层采用冲反钻进时,应选择合理的钻头结构型式和刃角型式及排列方式,方能提高钻效及预防孔斜。孔内发生事故时应选择合理的处理方法,掌握好各环节的技术要点。

大直径贯通式潜孔锤局部气举反循环钻进工艺的试验研究

试验在厂内50 m试验井进行,试制SH25H液压风动冲击钻机。配置可伸缩式钻杆保证连续进尺,采用大直径贯通式气动潜孔锤组合局部气举反循环钻进工艺。试验表明,钻进效率和钻孔质量显著提高,为多工艺冲击回转钻进技术增砖添瓦。

福州市复杂地层桩基反循环冲击钻进施工技术

福州市元洪大厦写字楼紧邻市中心五一广场花园，业主为外资冠顺房地产开发有限公司，由同济大学设计，福建省第一建筑工程公司总承包，江西省地质工程总公司承担全部桩基工程的施工任务。写字楼主楼高１１０ｍ（３０层），裙楼高１６．８ｍ（４层）。其中主楼桩基由１０９...

冲击反循环钻进工艺在地质灾害防治和工程建设施工中的应用

介绍了广西地矿局采用冲击反循环钻进方法突破硬岩关的情况 ,在钻进原理、成孔工艺、技术参数选择。

冲击反循环入岩工艺在香港的应用前景

介绍了冲击反循环入岩钻进的特点 ,钻头的设计 。