地质钻探技术论文
地质钻探技术论文1
地质钻探技术探讨
摘要:钻孔结构是指钻孔直径从开口到最终成孔的变化。变径次数越多，钻孔结构越复杂，反之亦然。钻孔结构的选择应充分考虑矿区的岩石性质、水文地质条件、最终孔径、钻孔深度、钻孔方法、钻孔目的等因素。
关键词:地质钻探；地质条件；技术讨论
摘要:井眼结构是指改变最终井段直径。改变尺寸的次数越多，钻孔结构越复杂，也越简单。钻孔结构的选择，应充分考虑开采岩石性质、水文地质条件、最终孔径、孔深、钻孔方法、钻孔应用等因素。
关键词:地质钻探；地质条件；技术研究
中国图书馆分类号:TU74
引言:随着科学技术的进步和发展，钻井技术也取得了很大的进步，积累了很多经验。如小孔钻、裸眼钻、金刚石钻，以及液压改锥、移动工作台和集装箱运输的推广使用等。促进了钻井工程优质、高效、安全、低耗的发展。为了更好地发展钻井技术，必须从实际出发，制定切实可行的发展规划。也就是说，要从现有技术和生产实际需要出发，认真做好适用于各种地质要求的钻头、防斜钻具、取心工具的使用和钻井设备的研制工作，推动钻井技术的发展。
一、钻孔结构的选择勘探某金属矿床时，设计孔深700米，采用金刚石钻进。地质剖面包括以下层位:(1)0至100米为可钻性1-7的岩石，该段完全漏失，无循环；(3)100-700米为稳定岩石，可钻性为9-10；(4)地质取样需要59毫米终孔。尝试确定钻孔结构。【解析】根据已知条件，该孔适合从160米一路下到底，不下套管；通过地质剖面分析，钻孔口管和一层套管就够了；为封堵漏层，下套管至120-130米深度，管鞋伸入10-20米稳定层，套管直径73毫米，必须钻76毫米井段。孔口管长度为18至20m。直径为89毫米，因此开口为91或110毫米..
二、硬质合金钻孔
在1的概念中，将具有一定强度和形状的硬质合金根据钻孔要求固定在钻头上，在一定的技术条件下，作为刀具破碎岩石的钻孔方法。2钻井对硬质合金的要求合金钻井依靠固定在钻头体上的硬质合金来破岩，各种岩石都有一定的强度和研磨性，钻井时钻头受力也很复杂。因此，所用的硬质合金应具有以下性能:①硬度高，耐磨性强。便于钻头有效切入或压入岩石，并能抵抗岩石对硬质合金的磨损。②抗弯强度高，韧性好。便于承受破岩过程中的各种载荷，不会出现崩边和破碎。③热硬度好，导热率高。钻孔底会产生高温，所以要求热硬度高，在洗涤液中容易放热。(4)成型性好，易于镶焊在钻头体上。钨钴合金是地质勘探中使用的主要硬质合金，其性能满足上述要求。3硬质合金钻头钻井用硬质合金钻头的结构是否合理，直接影响钻井效率、钻头寿命、钻井质量和材料成本，因此应重视硬质合金钻头结构要素的研究和选择。一般分为取芯钻头和全能钻头两大类。一般来说，在地质勘探中只使用取芯钻头。①钻头体:是镶嵌刀具的基体，由D35或D45无缝钢管制成。针状合金钻头的内外刃应与相应的金刚石钻头一致，钻头体长度不小于95mm，其中螺纹部分长度为40mm，钻头钢体壁厚为7-9 mm，过厚会带大面积岩石，消耗很大的功率，过薄会影响强度，容易变形。在保证足够强度和刚度的情况下，应尽可能减小壁厚，以减少取心面积，提高钻井效率。②合金镶嵌焊的数量和排列:应根据岩石性质、钻头直径、合金质量、钻具强度、设备功率等因素确定。当钻头直径大、孔深、岩石硬度大、研磨性高时，应适当增加合金用量。地质勘探中常用的工程量如下表所示。钻头规格(mm)合金数量(PCs)岩石性质36 46 59 76 91 10 130 150强研磨性岩层3-43-44-666-88-10 14 658。(3)刃口:刃口有底部、内侧和外侧三种。其中，底部刃口起到切入和破碎岩石的作用，较大的刃口有利于破碎岩石和洗涤液的流通，但过大容易造成刀片崩刃和断裂；内外叶片主要形成一个环形间隙，保证冲洗液的流通。较大的内外刀片会增加钻头的旋转阻力，容易崩碎，但有利于排粉，减少堵心的机会。如果太小，容易造成堵芯，影响排粉效果，甚至导致糊钻等不良现象。因此，切削刃的大小应根据岩石性质来考虑，实际工作中可参考下表进行选择。岩石性质内缘(mm)外缘(mm)底缘(mm)软、弱到中等研磨性岩石1.5-2.5-3 2.5-3中等坚硬和强研磨性岩石1-2 1-2 1.5-2.5④镶嵌焊接角度:⑤喷嘴和水槽:起冲洗液循环冷却钻头和携带岩粉的作用，其形状和大小应根据不同的岩石性质、钻头通常，喷嘴面积的总和大于钻头和岩心之间或钻头和孔壁之间的环形面积，以减小循环阻力。
三、合金钻孔技术参数
合金钻井的技术参数主要包括WOB、转速和冲洗液量。它们直接关系到钻井效率、钻井质量、磨料消耗和施工安全。在作业过程中，要合理掌握岩石的物理力学性质、钻头结构、钻进设备和钻具的可能性、钻进质量要求等条件，并在实践中进行修正，总结出适合矿区的最佳钻进技术参数。① WOB:合理的WOB既要保证钻头的耐久性，又要获得最大的平均机械钻速。当其他条件不变时，在一定范围内，随着WOB的增加，钻速成比例增加。实践证明，机械钻速的提高主要依赖于钻压的提高。但压力过大会导致塌边、钻具断裂、钻孔弯曲、软岩钻孔易烧等事故。WOB可以用下面的公式计算:钻头总压力=每个切削刀具(如柱状合金70-120kgf/件)要加的压力x钻头上切削刀具的数量。在实际工作中，应根据所钻岩层的性质，初步计算出合金刀具的类型和钻头的布置及数量，同时在施工中不断总结出最佳的WOB。②转速:钻具的转速有两种表示方式，一种是钻头每分钟的转数(rpm)，另一种是用钻头的圆周速度v (m/s)来表示。V = [？(D+D1)n ]/(2X60)的生产实践表明，在一定条件下，提高钻头速度可以提高机械钻速，但当超过最佳值时，会随着速度的提高而降低。一般来说，在软至中硬岩石中钻孔时，可以使用较高的转速；在坚硬和强研磨性岩石或具有不均匀和发育裂缝的岩石中钻进时，应降低转速；深孔或大直径钻孔也应降低速度。③冲洗液量:冲洗液量应根据岩石性质、井径等因素确定。一般来说，在软岩中钻进时，由于进尺快产生的岩粉多，所以选择大量的冲洗液；在粗颗粒与粗颗粒比例较大的岩层中钻进时，冲洗液也应相应增加；钻大直径孔和深孔时，如果钻杆和孔壁漏失较多，也应增加冲洗液的量；但在松散破碎地层钻进时，为了防止岩心冲蚀和孔壁冲蚀，应选择较少量的冲洗液。冲洗液的量Q一般用经验公式计算:Q = KDK？经验系数(6？15l/cm.min)D？在实际钻井工作中，钻头直径(cm)参数密切相关。为了达到合理的配合，配合关系大致如下:研磨性高的硬岩大而小，破碎岩小而相应小，软岩小而相应大。设计中可根据矿区的岩性特征，在以下技术参数表的数据范围内选择参数，并在实际工作中摸索出适合矿区的最优技术参数。不同岩层的钻井技术参数范围见《岩石等级钻井技术参数表》:钻压和转速(rpm/min)、泵送能力(L/min)、取心钻头(kg/ grain)、刮刀钻头(kg/cm) 1 ~ 4级50 ~ 60100 ~ 120 200 ~ 350 >:部分805 ~ 6、7级80 ~ 120 10(2)100钻机的泵送能力由泵的最大有效排量给出。(3)钻头单位压力中的cm(千克/厘米)是指钻头直径。
四、合金钻孔注意事项
使用合金钻井，除了合理选择钻头结构和钻井技术参数外，还需要有正确的操作方法，才能达到提高钻井效率和钻头使用寿命的目的。因此，应注意以下几个方面:①新钻头入孔时，应距孔底0.5米以上，轻压慢扫至孔底，防止新钻头被挤伤。扫孔时速度要慢，以免合金坍塌或被孔底残留的型芯堵塞。②始终保持孔底清洁。孔内的岩粉和崩落合金必须及时捞出，当孔内残留岩心超过0.5米或有脱落岩心时，不得下新钻头。(3)为了保持孔径一致，钻头应成直线使用。原理是先用外径大内径小的，再用外径小内径大的。(4)正常钻压应均匀，不得无故提钻具，压力应随着合金变钝而逐渐增加。若岩心被堵塞，应及时处理，若无效，应立即上提，以防孔内事故。⑤合理把握进尺时间。在合金钻进过程中，由于磨料逐渐变钝，缩径和机械钻速逐渐减小。因此，为了避免下一次划眼、起下钻时间和提高返回效率，应确定合理的返回进尺时间，这是提高机械钻速的有效措施之一。可以用计算法或作图法现场确定，每个矿区的地层都不一样，这里无法给出具体数据。
动词 （verb的缩写）结论
总之，应根据实际情况，探索和总结各种参数的合理配合，积累经验，逐步丰富和完善矿区钻探技术规程。
地质钻探技术论文2
地质钻探技术发展研究
在分析我国地质工作对钻探技术需求和地质钻探技术现状的基础上，提出了我国地质钻探技术的长期、中长期和近期发展目标，明确了近期研发工作的重点和计划，强调了科技创新的重要性、新方法和新技术的推广应用以及加强探矿工程专业委员会作用的问题。
[关键词]地质工作，地质钻探技术，发展目标，技术创新