永磁直驱电动钻机在车排子地区铀矿钻探工程中的应用

近年来,立轴式钻机广泛应用在砂岩型铀矿钻探施工中,立轴式钻机采取机械传动,存在传动效率低、可靠性不足、动力消耗大等缺陷,在一定程度上制约了当前砂岩型铀矿钻探效率和勘探进程。为解决当前立轴式钻机自动化程度低、劳动强度高、安全环保性能低、集成化程度低、给进行程短、操作工序繁琐等问题,研制了一种适用于砂岩型铀矿钻探作业的永磁直驱电动钻机(XD-10DK)。2022年,XD-10DK电动钻机在准噶尔盆地车排子地区砂岩型铀矿的6口深孔钻探工程中获得成功应用,总钻探进尺4809.74 m。文章通过电动钻机与立轴式钻机在车排子地区施工情况进行分析,对比分析了电动钻机在施工效率、绿色勘查、安全环保、智能操作等方面的优势,指出了该型钻机存在的不足,最终认为电动钻机在砂岩型铀矿钻探工程中的应用前景广阔,是未来地质勘查钻探设备转型升级和深部钻探的理想装备。

关于切削型多节式刮刀钻头的分析研究

刮刀(翼片)钻头在泥岩和页岩等软地层中可以得到高的机械钻速和长的钻头进尺,但是在硬地层和软硬交错地层,特别是在研磨性地层中,钻进效率低,钻头磨损快,钻头寿命受到影响。俄罗斯南方国立技术大学ТретьякА.Я.教授研制出了一种切削型两节式Д-2ВВ钻头。这种钻头包括2个圆锥形回转节:领眼钻进部分回转节和井筒形成部分回转节,彼此独立、布置同轴,通过行星齿轮传动机构驱动,可以按不同(相反)方向回转,保证镶有数个PDC复合片切削具的刀翼,不论其处于如何位置,在单位时间内行走的路程都是相同的,所以磨损是均匀的,因而提高了耐磨性,提高了钻探的技术经济指标。该项技术取得了俄罗斯发明专利。

关于我国金刚石钻头生产技术的分析研究

我国金刚石钻进取得了很大的成绩,但是其技术经济指标尚不理想,与国外相比尚有差距,特别是其中关键的金刚石钻头性能指标更是如此。我国目前主要使用热压烧结技术生产金刚石钻头。但是,热压烧结有"短板",国外冷压浸渍烧结有强项,微波加热烧结有优点。建议试验研究冷压浸渍、微波烧结金刚石钻头,以便把我国的金刚石钻探技术经济指标提高到一个新水平。

关于提高金刚石钻头胎体耐磨性的试验研究

胎体耐磨性（胎体硬度）是金刚石钻头的一个重要技术指标,它直接影响钻头、钻进规程参数的选择和钻探工程技术指标的提高。目前,现场所用钻头实际胎体硬度低于出厂钻头的标称硬度,而钻探施工一般按胎体标称硬度进行安排生产,所以会对钻探效率和进尺的提高带来误导和负面影响。为了提高钻头胎体硬度,进行了如下研究工作：改进钻头烧结工艺,提高胎体材料中碳化钨的比例和增加混料时间。在改进钻头烧结工艺中,建议讨论研究俄罗斯冷压烧结技术,其烧结压力可以达到70~100 MPa,远远高于我国热压烧结的压力,这将有利于胎体耐磨性的提高和钻探技术经济指标的改善。

各向异性岩石破碎过程分析及其钻进用钻头设计研究

钻探工程施工中经常遇到各向异性岩石。钻进各向异性岩石时,不同方向上的岩石强度是不同的。在垂直地层方向上的岩石最容易钻进破碎,其他方向破碎阻力较大,因此岩石压挤核成椭圆形。轴载用于克服岩石的内摩擦阻力和克服来自岩石破碎时产生的反力。在岩石反力垂直分力的作用下,对钻头产生翻转力矩。在此翻转力矩的作用下,钻头偏斜,钻孔弯曲,直接影响钻进效率和钻孔质量。因此,要采取措施解决这个翻转力矩问题。俄罗斯博士СкоромныхВ.В.教授等对此进行多年研究,提出了宜用钻头设计的新思路。

关于提高金刚石钻头胎体工作能力的试验研究

在地质勘探中,金刚石钻进是一种主要的方法。在金刚石钻探生产中,钻探设备、钻头、钻探工艺、钻探生产操作技术和生产管理都是非常重要的。钻探技术经济指标与钻头胎体的工作能力关系更为密切,因此成了人们关心的问题。俄罗斯КубасовВ.В.博士等在提高钻头胎体工作能力方面做了大量的工作,取得了很好的技术经济效果。本文介绍了他们在低品级金刚石的选择性破碎处理、金刚石的热处理、金刚石钻头的低温处理和胎体性能的控制技术等方面的研究内容及取得的成果。

Φ72mm×6mm绳索取芯钻杆的应用

河北省地矿局第三地质大队自2012年开始使用Φ72mm×6mm绳索取芯钻杆施工矿产勘查钻孔,取得了较好的业绩。介绍了钻杆的主要参数、配套使用的设备和工具、钻进工艺及取得的成果。