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新聞動(dòng)態(tài)

深孔地質(zhì)鉆探的方法與技術(shù)問(wèn)題分析

所屬分類:行業(yè)資訊    發(fā)布時(shí)間: 2022-06-16    作者:admin
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、鉆孔結(jié)構(gòu)

深孔鉆進(jìn)選用金剛石繩討取芯工藝,三徑成孔,即以ф91口徑開(kāi)孔,下入ф89孔口管后,以ф76S工藝鉆進(jìn)通過(guò)破碎帶及斷層泥,再下入ф73套管后換徑,以ф59S口徑鉆進(jìn)至終孔

二、金剛石鉆頭與擴(kuò)孔器

在招平開(kāi)裂帶深孔鉆進(jìn)中

,因?yàn)榈貙悠扑椤⒈浪?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">、斷層泥縮徑,形成環(huán)狀空隙小
、流速大、泵壓損耗大
、液流不暢
、泵壓偏高或蹩泵,導(dǎo)致無(wú)法正常鉆進(jìn);且入和起拔超深套管時(shí)
,易形成下入不到位,起拔時(shí)易拉斷等問(wèn)題

在實(shí)際作業(yè)中,咱們選用加大外徑的鉆頭和擴(kuò)孔器的辦法:鉆頭外徑由本來(lái)的ф75增加到ф76

,擴(kuò)孔器外徑由本來(lái)的ф75.5增加到ф76.5

三、鉆壓

影響鉆頭部位壓力(F4)的因素比較多,首要是鉆機(jī)液壓系統(tǒng)壓力(F),鉆桿自重(F1),沖洗液對(duì)鉆具的浮力(F2),沖洗液對(duì)鉆具的上頂力(F3)

。它們之間的關(guān)系是:F=F2 +F3+F4 -F1 (F正值為加壓,負(fù)值為減壓) ① F1 =mL式中:m—每米鉆桿的重量
,ф71鉆桿為79.8N/m,ф56鉆桿為61.6N/m
;L—孔深,m
; ② F2 =F1/7.85 ③ 帶有必定壓強(qiáng)的沖洗液對(duì)孔內(nèi)管材上頂力首要作用在小于鉆桿內(nèi)徑的上部接手和水接頭處
,其作用面積為鉆頭內(nèi)徑。 F3=PnS 式中:Pn—泵壓
,MPa; S—鉆頭內(nèi)徑面積
,m2。1MPa泵壓的上頂力:ф76為1886N
;ф59為1018N

④F4 =PmA式中:Pm—引薦的單位壓力,MPa

;鉆進(jìn)中硬巖層Pm值取7
;硬巖取9;堅(jiān)硬巖層取10

A—鉆頭作業(yè)唇面與巖石的觸摸面積(為鉆頭環(huán)狀面積的3/4)

,m2運(yùn)用XY-44鉆機(jī)時(shí)ф76口徑鉆進(jìn)時(shí)

P(為負(fù))=0.1202Pn+0.1268Pm-0.0044L

P(為正)=0.16Pn+0.1687Pm-0.0059L

ф59口徑鉆進(jìn)時(shí)

P(為負(fù))=0.1699Pn+0.0864Pm-0.0034L

P(為正)=0.0864Pn+0.1152Pm-0.0046L

P—鉆機(jī)壓力表壓力,MPa

Pn—沖洗液對(duì)鉆桿的上頂力MPa

Pm—地層硬度系數(shù),

L—鉆孔深度

,m
;通過(guò)公式核算,鉆進(jìn)完整地層時(shí),用ф76S口徑加
、減壓的臨界孔深在310~340m之間
;ф59S在290~320m之間。

、深孔鉆進(jìn)參數(shù)

1、泵量

鉆孔泵量要確?div id="4qifd00" class="flower right">

?椎讕r粉排出和鉆頭充沛冷卻
。依據(jù)經(jīng)驗(yàn),排出孔底巖粉所需求的泵量須滿足冷卻鉆頭的要求。 咱們以有用排出巖粉作為確定泵量的依據(jù)
。沖洗液上返的流速須大于重量大的巖屑在沖洗液中的沉降速度
。 依據(jù)理論值,克服金剛石鉆進(jìn)產(chǎn)生巖屑的沉降
,沖洗液上返流速應(yīng)大于0.8m/s
。鉆孔越深
、鉆進(jìn)速度越快
,上返流速應(yīng)適當(dāng)加大。

當(dāng)雜亂地層呈現(xiàn)超徑時(shí)

,因?yàn)榱魉傧陆?div id="4qifd00" class="flower right">
,巖粉顆粒在超徑處懸浮沉積,停泵后易呈現(xiàn)夾埋事端
,因此應(yīng)適當(dāng)加大泵量
,確保巖粉排出;一起考慮到泵量對(duì)孔壁的沖刷和對(duì)鉆頭胎體沖蝕的影響
,選擇不宜過(guò)大。

2 轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)速是影響金剛石鉆進(jìn)功率的首要因素

,在大多數(shù)硬巖中機(jī)械鉆速(進(jìn)尺速度)隨金剛石轉(zhuǎn)速的加大而加大
,單位進(jìn)尺金剛石耗量實(shí)際上并不增加。

影響轉(zhuǎn)速的因素首要有:

管材的強(qiáng)度

,鉆孔的深度
,沖冼液的光滑功能和護(hù)壁作用,巖層的破碎程度和孔壁的安穩(wěn)程度

因?yàn)槟Σ磷枇Γ扑閹r石所耗費(fèi)的功首要反映在電流上

,受鉆桿強(qiáng)度
,設(shè)備能力的約束,電流須操控在80安培以下
,假如超越80安培須下降轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整

(1)巖石性質(zhì)對(duì)轉(zhuǎn)速的影響:

中硬完整巖層宜選用高轉(zhuǎn)速。在裂隙發(fā)育巖層

,軟硬不均勻巖層中鉆進(jìn)
,鉆頭振動(dòng)大,磨損嚴(yán)峻,應(yīng)視其程度
,適當(dāng)下降轉(zhuǎn)速。在軟巖中鉆進(jìn)
,為了確保冷卻和排粉作用
,需約束鉆速,往往在約束鉆速的一起約束轉(zhuǎn)速

(2)鉆孔深度對(duì)轉(zhuǎn)速的影響: 鉆孔越深

,受力狀況越雜亂,鉆具重量越大
,反轉(zhuǎn)時(shí)所耗費(fèi)的功率也越大
,所以轉(zhuǎn)速受功率及鉆具的約束
,要相應(yīng)下降

陜西深孔勘察

3 鉆進(jìn)操作

(1) 深孔鉆進(jìn)鉆桿接受扭矩和拉力大為防止鉆進(jìn)中脫扣、跑鉆

、斷鉆
,禁止把絲扣磨損嚴(yán)峻、彎曲
、裂紋的鉆桿鉆具下入孔內(nèi)

深孔鉆進(jìn)鉆桿接頭多,要在絲扣上涂改絲扣油(自制絲扣油的配方為:石墨粉∶黃油∶廢機(jī)油=1∶2∶0.2)

,以防止鉆桿絲扣處漏失沖洗液,致使鉆頭胎體不能有用冷卻而形成燒鉆
,一起可減輕絲扣磨損
,下降擰卸時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

(2) 上下鉆時(shí)要嚴(yán)防跑鉆

,深孔上下鉆起重量大
,跑鉆后沖擊力更大
,會(huì)形成鉆桿墩鼓、鉆頭墩裂

產(chǎn)生跑鉆時(shí)

,應(yīng)將鉆具提出孔外檢查
,禁止在孔內(nèi)對(duì)接繼續(xù)鉆進(jìn)
。操控合理的起下鉆速度,操作升降機(jī)要平穩(wěn)
,盡量減小慣性力效應(yīng)
,防止和減少激動(dòng)壓力和抽吸作用,防止崩塌

(3) 鉆進(jìn)時(shí)要隨時(shí)調(diào)整沖洗液功能

,鉆進(jìn)前后多沖孔,堅(jiān)持孔內(nèi)清潔

(4) 操作中每個(gè)回次的前后要仔細(xì)稱重

,防止脫扣
、斷鉆時(shí)的判別失誤
,形成事端的雜亂化。 每個(gè)回次前后準(zhǔn)確丈量機(jī)上余尺
,確保呈現(xiàn)事端時(shí)事端位置清楚

(5) 時(shí)刻注意孔內(nèi)返水、泵壓

、電流改變及異常聲響
,防止斷鉆、燒鉆

(6) 鉆進(jìn)合車時(shí)

,因?yàn)樯羁啄Σ磷枇Υ?div id="d48novz" class="flower left">
,鉆頭要離開(kāi)孔底
,緩慢輕合離合器,待轉(zhuǎn)速接近選定速度時(shí)
,鉆頭再觸摸孔底正常鉆進(jìn)
,防止瞬間扭矩過(guò)大使鉆桿折斷。

(7) 穿過(guò)主斷層時(shí)

,及時(shí)更換新鉆具
,鉆具上部選用幾根新鉆桿,防止疲勞開(kāi)裂,防備雜亂事端的產(chǎn)生
。 孔內(nèi)漏失不返水時(shí)
,要在鉆桿上涂改光滑脂
,下降反轉(zhuǎn)阻力和鉆桿磨損

(8) 在鉆進(jìn)雜亂地層時(shí),如呈現(xiàn)機(jī)故或其它停待時(shí)刻

,應(yīng)將孔內(nèi)鉆具提出,或提離雜亂孔段

5

、超深套管的下入與起拔

招平開(kāi)裂破碎帶厚度大,穿過(guò)后還要鉆進(jìn)較長(zhǎng)孔段才能通過(guò)礦層終孔

鉆進(jìn)時(shí)鉆桿要對(duì)孔壁碰撞敲擊

,單純依托沖洗液護(hù)壁,很難確?div id="jfovm50" class="index-wrap">?妆陂L(zhǎng)時(shí)刻安穩(wěn)和鉆進(jìn)需求,套管阻隔是穩(wěn)固的辦法

下入ф73套管時(shí)

,在套管底部擰接合金鉆頭或薄壁金剛石鉆頭,外徑不大于75mm;合金鉆頭鋼體外徑與套管接手相同,底出刃3mm,外出刃1mm
,無(wú)內(nèi)出刃
;薄壁金剛石鉆頭胎體厚度為6mm,內(nèi)徑為ф61
,水口8個(gè)

套管絲扣為ф68.3×66.7×60、螺距為6mm的方扣

,套管之間用中接手連接。遇到探頭石或斷層時(shí)
,可掃孔至孔底
。 在套管上涂改黃油確保光滑,減小起拔時(shí)的阻力
。ф73套管頂端與ф89套管上部觸摸處環(huán)繞20cm寬
、直徑4mm的麻繩,并在ф73套管頂部套上皮 墊,皮墊與ф89套管頂端觸摸,防止巖粉沉淀到ф89和ф73套管間的環(huán)狀空隙