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5.3 — 回:转钻进 《
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5.3.1 【 勺钻?和螺:旋钻:是一:种传:统的回转钻进—方法由于其结构【简单成本低》。。和使:用方便在工》程勘察钻《进中经常《使用:。
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? 1 螺旋【钻进除?适,用于粉土、黏性土】、砂土地层外也可】用于黏性《土夹少?量小碎石地层—
5.】3,.,2 硬《质合金钻进是—岩心钻探中的一种主!要钻进方《法在1级《~6级岩石中钻【进具有?钻,进效率高、成本【低、操作简单—钻孔直?径和方向不受限【制钻孔质量容易保证!的特点
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2 【 硬质?。合金钻进所用空白】钻头体应按标准图】纸,加工特殊《要求的钻头应自行】设,计常用的硬质合金牌!号为Y?G,4c、?YA6、《YG8等片状合金】适用于1级~4级软!岩柱状合金适用于4!级~6级中硬岩石针!状合金用《于镶嵌自磨式钻头钻!进中硬以上》研磨性岩石
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》。 硬质合金切!削具在钻《头底面的排列形【。式有单环均》布排列、多环均【布排列、《堆状密集排》列,。、,。疏松密?集排列四种单环排】列一般用于软岩石多!环和密集式排列用于!中硬岩石钻进硬【质合金切削》具的镶焊角》是指切削具在钻头体!。上镶焊?的前角
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!4 ?当有硬质合金块落】入孔内影响钻—进时应?将硬质?。合金:。块捞取干净孔内【残留岩心在0.5m!以上或有脱落岩心时!不宜下入《新钻头应《采用轻?压、慢?转、控?制水量的方》法扫孔钻进待岩【。心进:入岩心?管后再调到正常压】力、转速和泵—量,钻进硬质合金钻进可!采用卡簧《、,。卡,料和干钻等方—法卡取岩心采用卡簧!取心时需配好—卡簧与卡簧座、卡簧!与岩心之间的间隙】;采用卡料取心【时选好卡料的材【。。质与:尺,寸;采用干钻法采】。取岩:心时在?回次进尺终了时停泵!干钻1mi》n~2mi》n使岩心《堵塞:从,而扭断岩《心
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5.3.》3 金《刚,石钻进是目》前钻探?工艺中一种比较先】进的钻进方法具有】钻进:效率高、钻孔质量好!、,。孔内:事故少、《钻探成本低》、应用范围广—等优越性根》据金刚?石特性和《金刚石碎岩》机理金刚石钻进参】数是以高《转速为?主配以适当的—压力和?足够:的冲洗液《量冷却钻头冲洗岩粉!金刚石钻进要求【钻探设备具有高【。转速:并配有能够及—时反映?钻进参数的测控【装置:金刚:石钻进使用》管材已有国》家标准
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《 : 1 目前—。。在岩层?进行勘察钻进—。。施工中大量使用【孕镶金刚石钻—头;在4级~7【级岩层中钻进采用聚!晶金刚石复合片【(PDC《)钻头可取得较【长的:钻头使用寿命;金】刚石钻进可用于大】于9:1mm的大直径勘察!孔钻进
! , 2《 表镶金刚石钻头!和孕镶金刚石钻头由!金刚石?、胎体和钻头体三部!分构成其结构参【数包:括金刚?石质量(品级)金刚!石含量(浓度)金】刚石的粒度与出刃】、,金刚石排列》、胎体性能、水道】数目:和形状、底》唇形式等要素岩层愈!硬、研磨性愈—强钻头选《用的金刚石质量应愈!高
! , 金:刚石:浓度选择应考虑岩石!性质和金刚石的质】量浓度一般为45%!~125%岩石坚硬!、致密?金刚石的浓度宜【适当:降低;金刚石质【量高、粒《度,细,。浓,度取低值
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金—刚石粒?度主要根据岩性【来选择岩《层坚硬、致密—金刚石粒度应小根据!岩,性不同金刚石—粒度宜按表1、表】2选取
!。表1 ? 表镶钻头用金刚】石粒度
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表2 孕镶【钻头用金刚石—粒度
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金刚石钻!头底:唇面形式取》。决于岩石性质—、钻头?用途及制造工—艺,多为方?形、圆形和半圆形适!用于中硬~坚硬岩层!;,梯,形和锥形唇》面具有较《好的稳?定,性和:导向性多用于绳索取!心钻进;锯齿形唇面!用于硬而致密的打滑!。地层
】 3》 :一般聚晶《。金刚石复合片(【PDC?)钻头在唇》面上按二环》排列重叠系》数为0.2》5~0.《3;采用《负前角镶《焊镶焊?。。角5°~2》5°径?向角5°~10°】
! 4 金刚石钻】进技术参数包—括钻压?、转速和冲洗液量】
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!1)影响《钻压的因《素,很,多合适的钻压钻【速较高?金刚石消耗量较少钻!头寿命?。较长采用控制钻速】的,办法来?控制钻压原则是钻头!磨损正常钻速平稳】当岩石坚硬、完整】、研磨?性弱或所《用钻头的金》刚石颗粒大、—浓,度高、质量好时钻头!。。压力:可适当加《大;当岩石破—碎,、,。研磨性强时钻头压力!可适当减小
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— 《 2)金刚石钻【进在岩层较完整、钻!。具有足够《强度和?稳定性、配有良【好,润滑剂和设》备,能力的?情况:下宜采用高转速在】中,硬~硬?、中等研磨性的完整!。岩层中钻《进,一般可采用高转【速,;在坚硬《。致密的岩《层中钻?进主要靠钻压破碎】岩石宜采用较低【转,速,;在复杂地层中【钻进宜?采,用较低转速;在软岩!中钻进效率》很高时为保证冷却】和,排粉应降低转速;钻!孔加深转速相应【降低;另外钻杆与孔!壁,间隙大时影响钻【具稳定也不》宜采用高转速—
【 — 3)冲洗液量】是金刚石《钻进:的重:要,。参数影响冲》洗液量的因素较【。多钻进中《。应保证冲洗液有【足够的冷却》和冲洗钻头效果【冲洗液量的确—定一般可按下—式计算
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式中【Q冲洗液量(1/】m,in:);:
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? 》。 Vr孔壁环!状间隙冲洗液—上返流速(m/【s):一般取0.4m【/s~0.》7m/?s;
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】 S1孔!壁环状间隙断面【(cm2)
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具体使】用,时还应考虑下列因】素
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钻进完整!、坚:硬、致密《岩,层钻速低、》岩粉少颗粒细宜采】用小的冲洗液量; !
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》 ,钻进软、中硬的岩层!钻速较高或易糊钻的!岩,层为了快速排粉【和冲洗钻头宜采用大!的冲洗液量;—。
【 : 钻进研磨》性强的岩层由于转】速高:摩擦:产,生的热量较多宜采】用大的冲洗液量;
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】 采用孕《镶,钻头钻进《由于金刚石出刃量小!唇面与孔底岩—石接触?面积大?过水条件差》又多采用高转速钻】进,为及时冷却金刚石】和胎:体避:免金刚石石墨化和重!复,破碎岩粉《应采用较大冲洗液】量对表镶钻头金刚】。石出刃量比孕镶钻】头大排粉和冷—却条件较好冲洗【液量可?稍小一些
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】 5 扩》孔器的作用为修【整孔径防止钻头因磨!损而导?致钻:孔直径逐渐》缩小以致新钻头下】不到孔底;另外扩孔!器还有导正钻—头,。的功效减少》。钻头摆动《有利于?钻头的正常工—作,;所:以扩孔器外径—应与钻?头外:径相匹配一般—扩孔:器,外径应比钻头外【径大0.3mm~0!.,。5,m,m
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8【 金刚石钻进应】经,。常注意泵压》变化泵?压发:生小幅度升降—一般表明孔》。底换:层应注意调》整钻进参数如泵压】。突然大幅度升高表明!发生岩心堵塞应【立即将钻《具提离孔底防—止发:生烧钻事故》如泵压突然》大幅度下降多—为钻:杆折断或脱》扣应马上处理应严防!送水中断《和钻具中途泄漏
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— : 9 《孔底有硬质合金【碎屑、金刚石钻头】胎块碎屑、》脱落岩心《和掉块?等异物时应立—即采取冲、捞、抓、!粘、套?、磨和吸等方法【清除:
5.】3.4 金—刚,石绳索?。。取心钻进《。
【 : 1 金—刚石绳?索取心钻进是目前】较先进的钻》。。探工艺它可以—使起钻间隔时—间,延,长减少升降》作业辅助时间—这种优?点,在深:孔时表现《。得特别?明显在破碎岩层【中绳:索取心钻进可以随】。时捞取岩心进而提】。高了取心质量因【此绳索取心钻进具有!钻进效率高》、钻探质量好、孔内!安全、劳《动强度和钻探成本】。低等优点目前广泛】用于钻探生产中
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【 2 《 绳索取心钻头由于!壁厚增加其底唇面积!比普通金《刚石:。钻头的?底唇:面积大因此钻—压相应比普通—金,刚石:钻进规定参数适量增!。加
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, : 3 《 本款?说明如下
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《 】3)当孔内漏水严】重,、钻孔为《干孔时由于缺少【冲,洗液:。的浮力和保护作【用采用自由降落方】式投:放内管容《易损坏钻具正确做】法是采用《。带脱卡套的打捞器】将内管送《入孔:底或向钻杆》内注满冲洗液后立】即投:放内管?
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