正循环潜孔锤实现反循环钻进双壁钻具配套研制

空气潜孔锤反循环钻进因其具有较强的携屑能力、上返冲洗液不冲刷孔壁、钻进速度快等优势,是施工大口径钻孔和抢险救援孔的首选方案。但由于反循环潜孔锤技术还不够成熟,制造成本高,使用寿命短,因此开展了用正循环潜孔锤实现反循环钻进工艺方法的研究。研制了这种工艺配套的钻具,包括大口径双壁钻杆、双壁稳定器、阻风环、正反接头等。研制的钻具在山东平邑石膏矿坍塌事故处理中得到了实践验证,完全能够达到预期目标,能够为大口径潜孔锤反循环钻进工艺推广提供硬件支撑。

空气潜孔锤与气举反循环钻进组合工艺在水文水井钻探中的应用

阐述了空气潜孔锤与气举反循环钻进组合工艺的技术特点和施工特点,通过两口水井施工实例充分展现了其在施工效率、成井质量、洗井效果、市场竞争等方面的优越性。

双壁钻杆在空气潜孔锤反循环钻进中的应用研究

针对现有压力计算模型难以满足指导大直径潜孔锤反循环钻进所需双壁钻杆选型工作的问题,采用现场对比试验方法,在最大注气量为35 m3/min、额定工作压力为3 MPa的空压机设备条件下,依托多个钻井工程项目,对Φ127/70 mm双壁钻杆、Φ178/113 mm双壁钻杆分别进行了2组试验。结果显示:Φ127/70 mm双壁钻杆压降大,孔深至197.5 m时注气压力已达到3 MPa;Φ178/113 mm双壁钻杆压降小,孔深至295 m时注气压力仍不超过1.3 MPa。试验表明,Φ178/113 mm双壁钻杆排渣能力强,更适合大直径潜孔锤反循环快速钻进工艺。

大直径集束潜孔锤正循环快速扩孔钻进技术试验

空气潜孔锤钻进是基岩尤其是坚硬岩石地区施工首选的一种高效钻进技术。但目前国内直径大于660 mm的空气潜孔锤一次性扩孔钻进的不多,特别是660 mm的集束潜孔锤正循环一次性扩孔排渣钻进更是屈指可数。在金能2号瓦斯抽放立井的钻进试验证明,660 mm集束潜孔锤扩孔能够实现正循环一次性扩孔排渣钻进,并具有扩孔速度快、钻进效率高、施工周期短、适应性强等优点。在较坚硬的岩石地层平均钻进速度6.36 m/h,最高钻进速度9 m/h,比正循环牙轮钻头钻进速度高10倍。对矿井发生灾害事故时,可在最短时间内进行被困人员施救提供了行之有效的方法,同时,也可解决缺水地区或严重漏失地层钻进技术难题。

空气潜孔锤正循环大孔径裸钻成孔排渣关键技术研究

本文针对工程实践中空气潜孔锤正循环裸钻大孔径成孔中存在返渣困难问题,从空气潜孔锤钻进技术设备及组合、施工工艺、参数设置中的关键因素着手,分析影响空气潜孔锤钻进技术返渣影响因素。通过加装钻杆增径器改良设备,以及装备重组等技术整合,找到了有效解决返渣问题最佳处置措施及施工工艺,为空气潜孔锤正循环裸钻大孔径成孔技术的广泛应用提供技术服务。

空气潜孔锤反循环钻进技术在矿山应急救援中的应用研究

当煤矿井下发生透水、火灾、冒顶等事故后,迅速打通隔离层,进行紧急救援,对降低事故伤亡率、减少经济损失,具有重大意义。然而在应急救援中会遇到地层破碎、裂隙发育等情况采用常规钻进技术钻速慢、效率低、意外因素多等问题,影响救援。针对这些特点,文章提出采用空气反循环潜孔垂快速钻孔方法用于应急救援。

空气潜孔锤跟管钻进技术与应用

跟管钻进技术已发展成为对付复杂地层钻进的一种有效方法,主要介绍空气潜孔锤跟管钻进技术、SP系列跟管钻具的特点以及空气潜孔锤跟管钻进技术在地质灾害、水电建设、城市高层建筑地基处理、公路、铁道建设工程等复杂地层钻进的应用。

空气潜孔锤在松散地层中的钻进试验

空气潜孔锤钻探工艺在基岩地区已是首选的一种技术。传统观念认为空气潜孔锤钻进工艺适用于坚硬岩石(硬、脆、碎地层),在松散地层中则需要常规泥浆回转钻进或冲击钻进。通过典型松散地层的试验证明:空气潜孔锤在松散覆盖地层中可以实现正常的钻进,并且具有效率高、成本低、劳动强度小等优点,在粘土和潮湿粘土地层中钻进效率最高可达87和72 m/h。为解决页岩气、地热、煤层气、地下水等能源资源勘探时上覆地层的开孔或一开钻进提供了行之有效的方法,同时,也解决了缺水地区或严重漏失地层钻井液用水困难和传统开孔或一开泥浆回转钻探工艺复杂等问题。

贵州碳酸岩地层地热深井空气潜孔锤钻进技术应用研究

研究了空气潜孔锤钻井工艺在贵州省碳酸盐岩地层地热深井中的应用,涉及溶隙、裂隙发育,涌水、漏风、掉块、排渣困难等情况频发的碳酸盐岩地层的10~1100 m井段和216~406 mm井径的条件,探讨了在这样环境下空气潜孔锤钻进机具设备配置、钻具组合和钻进参数;分析了空气潜孔锤钻进工艺钻进过程中的常见问题并提出了相应的技术措施;总结了深井碳酸盐岩地层复杂井况的空气潜孔锤钻进效率与经济效益。研究结果表明,通过合理的设备机具配置和技术措施,可有效提高贵州省碳酸岩层空气潜孔锤钻进效率,进而大幅度提高贵州地热深井的钻进效率和经济效益。

潜孔锤反循环钻进中心通道内岩屑运移数学模型

针对潜孔锤反循环钻进中上返岩屑回落堵塞中心通道问题,将气力输送理论应用于反循环携屑。采用气力输送理论对潜孔锤反循环钻进中心通道内岩屑颗粒进行受力分析;从动力学角度建立潜孔锤反循环钻井中心通道内岩屑运移数学模型;通过编程计算求解岩屑在不同初始条件下速度随时间、空间变化特性。结果表明:初速度大于沉降末速度的岩屑颗粒作减速运动,初速度小于沉降末速度的岩屑颗粒作加速运动,最终岩屑颗粒沉降末速度趋于同一个值,与初速度无关;气固速度比与岩屑尺寸有关,随着岩屑颗粒直径增大,气固比降低。该数学模型为改善反循环钻进携屑能力提供了理论依据。

旋挖钻机用气动潜孔锤反循环硬岩钻进技术

为解决旋挖钻机在硬岩地层中施工困难的问题,借鉴地质钻探领域成熟的工艺方法,研制了适用于旋挖钻机用的空气潜孔锤反循环钻进工艺方法及设备。该工艺方法在不改变旋挖钻机任何结构的情况下,配套空气潜孔锤反循环钻具即可实现硬岩的快速钻进,解决了大口径钻探排渣困难的难题,且能够达到环保的要求。气动潜孔锤反循环钻具的设计全面考虑了大口径桩基施工及潜孔锤应用特点,气水龙头的双通道、大通孔设计满足进气排渣要求,反循环双壁钻杆为同心式,密封可靠,钻具的连接采用六方快速连接。通过在厦门地铁施工试验,验证了其可行性。

影响空气潜孔锤跟管钻进速度和跟管深度因素的分析

通过对空气潜孔锤跟管钻进钻具的受力分析，得到影响潜孔锤跟管钻进速度和跟管深度的因素。

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 。

大力推广气动潜孔锤及气举反循环组合钻进技术

针对我国目前水井和煤层气钻井技术特点,就如何大力推广应用气动潜孔锤与气举反循环组合钻进技术进行了探讨,结合生产实际阐述了推广此种组合钻进技术的优越性。

空气潜孔锤钻进技术在铝土矿钻探施工中的应用试验

详细介绍了在铝土矿区进行空气潜孔锤钻进技术的应用试验。试验结果表明:该技术与普通双管钻进技术相比平均时效提高5.1倍,最高时效可达15.33 m。通过试验得出了几点认识,为在铝土矿区进一步推广应用空气潜孔锤钻进技术积累了实践经验。

空气(泡沫)潜孔锤钻进工艺在王家岭煤矿紧急避险孔中的应用

空气(泡沫)潜孔锤钻进工艺在王家岭煤矿紧急避险孔钻进中,有效解决了钻孔垂直度要求高、地层漏失等施工难点,实现了高质量快速成孔。该工艺平均机械钻速高达7.99 m/h,终孔水平位移仅为0.48 m,二开孔段每米综合成本504.8元。邻孔SW1水文补勘孔以泥浆作为循环介质、采用牙轮回转正循环钻进工艺,平均机械钻速为0.86 m/h,二开孔段每米综合成本为820.5元。前者平均机械钻速约是后者的9倍,较后者节约成本38.5%。与邻孔泥浆正循环牙轮回转钻进工艺相比,该工艺不仅解决了紧急避险孔施工难点,还提高了孔身质量、节约了工期、降低了成本,达到降本增效的目的,值得类似工程借鉴。

贯通式潜孔锤反循环钻进技术在复杂地层中的应用

河北涿鹿锰银矿区地质条件复杂,干旱缺水,传统小口径金刚石钻进技术钻进效率低、成本高、施工周期长;此外,设计勘探孔为斜孔,增加了施工难度。采用贯通式潜孔锤全孔反循环钻进技术进行生产性试验,实践表明,该工艺方法能够解决该矿区的钻探难题,获得良好的应用效果。针对试验中出现的问题,提出一些改进意见。

空气潜孔锤钻进技术在乌蒙山地下水探采结合工程中的应用

乌蒙山地下水探采结合工程是将水文地质调查中的水文地质勘探与供水井施工相结合的一项国家重点扶贫项目,该项目50余口探采结合井的施工解决了超过5万人的生活饮用水问题,取得了良好的社会经济效益。空气潜孔锤钻进技术在该项目中发挥了重要作用。文章介绍了空气潜孔锤在水文水井钻探中的技术优势,重点阐述了该项技术的施工工艺、设备选型以及典型复杂情况的处理,并提出了该项技术在水文水井施工方面的下一步研究方向。

空气潜孔锤钻进技术在豫西抗旱找水打井施工中的应用

空气潜孔锤在豫西山区、严重缺水的基岩地区抗旱找水打井施工中发挥出了优越性。介绍了空气潜孔锤钻进技术工艺在豫西抗旱找水打井工程施工中的实际应用及其操作要点、钻进技术优势。同时分别对断裂破碎带地层和较完整地层中的空气潜孔锤钻进技术的应用效果进行了深入探讨和总结。

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。