Reverse Circulation DTH Hammer Drilling Technique

The technical characteristics and operational principal of the reverse circulation DTH hammer drilling technology is integrated introduced in this paper. Using simulation technology to assist the drilling tool design, the optimum designed DTH hammer gets stable performance, and the bit has reverse circulation ability, and further more, it has already developed serial products. The reverse circulation DTH hammer drilling technique has been fully applied in field such as the geological core exploration in complex strata, water well drilling, and large diameter rock embedding piles drilling in hard rock, and obviously, it is achieved favorable economic and social benefits.

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。

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。

两种贯通潜孔锤反循环钻头应用效果及理论分析

对于矿区钻孔作业存在的粉尘污染严重、岩矿心采取困难等问题,常规金刚石钻进取心难以满足现场施工要求。采用贯通式潜孔锤反循环连续取心技术替代常规金刚石取心工艺,在保证了较高钻进效率的同时,可有效解决干旱缺水矿区存在的取心及其引起的污染问题,保障施工人员的身体健康。为此,笔者所在课题组研发了两种新型潜孔锤反循环钻头并进行了野外试验,同时,运用LSDYNA数值模拟对设计的两种反循环钻头进行了强度分析。试验结果表明,两种钻头均具有较好的碎岩钻进效果,但花键内喷孔式反循环钻头易发生断裂;数值模拟分析结果显示,钻头的最大应力远高于材料疲劳极限是造成钻头破坏的根本原因,数值模拟结果与试验结果取得了较好的一致性。由此证实了花键内喷孔式反循环钻头结构存在缺陷,设计时应尽量避免在内喷孔周围设置环槽,以保证钻头体强度。

复杂地层物探爆破孔钻进工艺方法研究

对复杂地层物探爆破孔钻进存在的问题进行了分析,提出了有效的解决方法,详细论述了贯通式潜孔锤全孔反循环连续取芯钻进技术应用于复杂地层物探爆破孔的原理、特点及可行性,并结合实际试验进行论述,该工艺方法可实现不提钻下炸药柱,解决目前施工中存在的技术难题,具有广阔的应用前景。

空气锤发展和应用研究

详细论述了空气锤在国内外的发展和应用,并对其结构类型进行了总体分析。介绍了贯通式反循环空气锤、泡沫潜孔锤、单体大直径和集束式空气锤及空气锤钻水平段的发展、应用和现状。

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。

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。

多层采空区钻探用GQ-142贯通式潜孔锤研制及试验

针对矿山多层采空区钻探及测量的需要,提出采用贯通式潜孔锤反循环钻进技术穿越多层采空区的新方法,并研制了GQ-142贯通式潜孔锤。采用VB语言编写的贯通式潜孔锤模拟仿真电算程序对GQ-142贯通式潜孔锤的主要性能参数进行了仿真计算,可得:额定风压为18×105 Pa、额定耗风量为14.86m3/min、单次冲击能为413.07J。与此同时,对GQ-142贯通式潜孔锤进行了多层采空区的钻进试验,结果表明:潜孔锤冲击碎岩效果明显,平均钻进效率达到13.08m/h,并且与C-ALS三维激光扫描仪配套使用,成功实现两层采空区的钻探及测量。

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。

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。

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。

贯通式潜孔锤在露天矿山地下采空区探查中的应用

针对洛钼集团三道庄露天钼矿区地下采空区钻孔勘探所面临的施工难题,提出利用贯通式潜孔锤与双壁钻杆组成的外平式钻具实施反循环钻进成孔工艺钻穿由塌陷或爆破崩落作用形成的复杂地层进而达到勘探下覆采空区的目的。现场施工实践证明这种新方法行之有效,为其他露天矿山复杂地层下的空区钻孔勘探提供了借鉴。

液动贯通式冲击器用于水力反循环连续取心钻进

将液动贯通式冲击器同水力反循环连续取心钻进工艺相结合，较好地解决了岩心卡堵问题，提高了钻进效率及钻头寿命，具有很好的应用前景。

岩溶地区水文水井钻进探讨

详细介绍了岩溶地层水井钻进中存在的各项技术难题 ,并针对目前施工中的困难提出贯通式潜孔锤反循环连续排渣钻进工艺 ,分析了该先进工艺的应用前景。

贯通式潜孔锤气力喷反钻具系统

介绍了贯通式潜孔锤气力喷反钻具系统的工作原理、结构设计、钻具特点及测试和生产试验情况。

空气潜孔锤钻进工艺在大同煤田勘探项目的应用

通过对空气钻进、空气泡沫钻进工艺和空气潜孔锤钻进工艺的生产试验和推广应用 ,为大同煤田石炭、二叠纪煤炭资源勘探探索钻探施工的成功经验。

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。

贯通式潜孔锤反循环气体钻井系统压力分布模型

随着贯通式潜孔锤全孔反循环钻进技术及配套装备的不断发展和完善,其应用日益广泛,用于油气勘探开发气体钻井领域时施工井眼直径和井深大,合理工艺参数的确定十分关键。基于贯通式潜孔锤双壁钻具系统的结构特点,研究建立了中心反循环排渣通道和环状注气通道内压力分布模型,介绍了潜孔锤内部和反循环钻头上压耗计算方法。系统压力分布模型的建立为确定合理注气参数奠定了基础,为高压注气设备的合理选配提供了依据,对保证良好的钻进效果具有重要的意义。