第一篇：岩心怎么造句
岩心拼音
【注音】： yan xin
岩心解释
【意思】：进行地质勘探时用管状的机件从地层中取得的柱状岩石标本。
岩心造句
1、到2011年夏天，他们希望能在位于阿拉斯加和西伯利亚之间的白令海峡正北部的楚科奇海下面提取岩心。
2、夏威夷马诺大学的海洋学家理查德·齐伯及同事以沉积物岩心提供的数据资料为基础，进行了海洋和大气的碳循环模拟。
3、随着科学家从北极运来更多的沉淀物岩心，波里亚克及其合作者想了解更多过去冰范围的详细信息，并将此类信息在时间上进一步向后追溯。
4、“在本次巡海考察后期，当我们进入更靠近北冰洋中心地域时，我们的目标是钻探出更遥远时代的岩心，”他说。
5、他希望，在楚科奇海域能钻探出几千年前的岩心，为了解海洋水流和冰之间相互作用提供详实的历史资料。
6、几十年来，科学家们致力于在难以介入的北冰洋底收集沉积物岩心，以期了解北极过去的情况。
7、沉积物岩心主要记录的是沉淀在海底沉积物，一层又一层，记录它们沉淀时的海洋系统状况。
8、要确定气候变化是如何改变北极湖泊的这种生物地球化学循环系统，德莱夫尼克的研究小组分析了来自加拿大北极地区和挪威斯瓦尔巴德9个湖泊的沉积物岩心样本。
9、实测的岩石压缩系数数值普遍偏高，甚至高于地层原油的压缩系数，该现象是由于岩心的表皮效应所致。
10、通过同岩心资料的详细对比，建立一个油田的测井相—岩性数据库；
11、通过区域深反射剖面和近于连续的岩心样品数据，已经获得了地下的精细结构剖面。
12、利用构造曲率、断层数据结合成像测井、岩心描述等数据，可以对裂缝的区域分布、发育密度等进行研究。
13、本文叙述了对含不稳定矿物如粘土或石膏的岩心，在测定孔隙度和油水饱和度时，温度和湿度的影响情况。
14、但是，和其它测井方法一样，在评价地层时，核磁共振测井仍然离不开岩心分析资料，仍然需要地层参数的先验信息。
15、联系岩心和测井数据，并以强大的地质概念做基础，提出了克服这些局限的创新思路。
16、文中给出了使用方便的关系曲线，讨论了试验和解释步骤，因而有可能利用现有的全岩心分析装置研究储层的各向异性特征。
17、实验用氮气以不同的驱替速度和驱替压差驱替岩心，得到由速敏性引起的渗透率损害及相关分析结果。
18、目前获取定向岩心结构面空间状态参数的方法主要有复位实测法、作图求解法和公式计算法。
19、取芯桶自身可能被认为是一种特殊的储存室，用于保存取好的岩心。
20、利用层序地层学理论并在综合分析岩心、测井、地震等资料的基础上，对该地区的沉积体系进行了详细划分和描述；
21、具有不同渗透率和孔隙度的岩心，测得毛管压力曲线是不相同的。
22、以岩心观察、薄片观察、试验数据为基础，对曲堤—王判镇地区中、古生界的储层特征及控制因素进行了系统研究。
23、这个装置不但可预防船只受到甲烷气体与高压液体喷发的伤害，也使得每次加深九公尺探采的岩心样本可安全的回收。
24、采用岩心物理模拟方法，研究了水玻璃在高温、高矿化度下的封堵能力及驱油性能。
25、受自然环境和人为因素的影响，岩心分析饱和度资料往往失真。
26、相同渗透率岩心，聚合物溶液相对分子质量越大，其阻力因数和残余阻力因数越大。
27、初始水饱和度越低，岩心的绝对渗透率越小，水锁效应越严重；
28、依据岩心和测井资料，对泌阳凹陷新庄辫状三角洲沉积体系进行了沉积微相划分和微相特征分析。
29、实践证明，岩心钻探取心率的频率分布是偏态的。
30、用该系统处理了大庆油田外围26口探井的测井资料，经岩心分析资料验证，效果较好。
第二篇：钻探岩心取样方案111
钻探岩心取样方案
岩心取样工作是地质钻探的重要组成部分，取样质量直接影响到样品化验结果的准确性和真实性，影响地质资料的准确性，进而影响整个矿山的经济效益，所以取样工作必须高质量、及时的完成。前期岩心取样工作由工区两名钻工利用空闲时间完成，但由于结算方式和结算单价方面的问题，工人不愿继续取样工作。目前已有4个钻孔（200余米）的岩心待取样，所以急需对此事进行处理。岩心劈样取样工作需两人协同施工，劈样过程中存在噪音、粉尘、用水等不利因素，并且取样质量也有要求。综合考虑施工难度及工资情况，经生产技术部、生产调度部、企管部三部室商定，该项工作雇佣临时工人施工，单价：10元/米（不含税）。
当否请公司领导批示
2013年1月13日
第三篇：岩心钻探各岗位岗位职责
岩心钻探岗位职责
机长岗位职责 班长岗位职责 记录员岗位职责 钻机、动力岗位职责 水泵泥浆岗位职责 材料员岗位职责 炊事员岗位职责 安全员岗位职责 升降钻具操作岗位职责
机长岗位职责
1、严格遵守法律、法规、规章制度和安全操作规程，负责机组的安全生产、技术质量和环境保护等各项管理工作；
2、对进入施工现场的设备、仪器、工具和器材的使用、维护和保养负责；
3、按照地质设计和钻探施工设计要求，组织机组人员制定具体措施，安全文明、优质高效、节约环保地完成施工任务；
4、组织机组人员进行安全生产知识、操作规程、专业技术学习和思想教育，负责对新工人进行职业健康、安全知识、环保意识、操作规程和专业技术教育培训。负责新工人、转岗职工的岗前安全培训和安全交底工作；
5、组织人员进行设备安装验收工作，协助单位进行开工验收工作，维护好安全防护设施，采取有效措施，排查一切事故隐患，对查出的事故隐患能整改的立即整改，不能立即整改应及时上报解决；
6、模范遵守各项规章制度，并及时督促、检查、指导各班组、各岗位的工作；对好人好事和违章作业者，应分别给予表扬和批评；
7、负责重要的技术指导和操作。做到十到现场：机台自行安装（拆卸）、开孔、终孔、封孔、岩矿心难采和质量达不到要求或补采心、安装检修设备、处理复杂事故、起下套管、试验新方法新机具以及发生人身事故或排除不安全因素时，都应亲临现场指挥；
8、有权制止违章指挥、违章作业和违反劳动纪律的行为；
9、负责对自查、队查发现的事故隐患及时上报本实体分管安全领导和实体负责人，并积极整改、登记和上报。参与钻孔终孔质量验收，填写有关报表（“重大钻探事故报告表”、“最终孔内遗留物登记表”、“钻探技术经济指标综合表”）。编制单孔的施工总结材料，班长岗位职责
1、在机长的直接领导下，负责本班安全生产、技术质量和考勤工作；
2、主持班前班后会，组织按岗位交接班；
3、模范遵守各项规章制度，安全操作规程，并督促、检查、指导各岗位的工作，及时制止违章作业，指导钻工安全操作；
4、掌握孔内情况，组织好本班安全生产，发现事故隐患及时解决，并报告机长；
5、维护好安全防护设施，采取有效措施，排查一切事故隐患，对查出的事故隐患能整改的立即整改，不能及时整改应上报机长解决；
6、在复杂性地层钻进、采取矿心、孔内不正常及处理孔内事故或下套管时都应亲自操作，特殊情况下可指定熟练钻工代替；
7、要加强设备、设施维护保养，保持设备、设施干净卫生，设备、设施维护维修后要及时恢复安全设施，本班为下班打好基础，白班为夜班生产做好准备，创造条件；
8、及时（或通知有关人员）测量钻孔弯曲度、校正孔深、审核班报表等；
9、定期主持召开班务会议，总结经验教训，组织班组人员进行安全、业务学习，不断提高业务素质。
10、本班发生事故时负责填写“孔内事故登记表”。
记录员岗位职责
1、积极参加安全培训和技术知识学习活动，严格执行单位的各项管理制度、安全操作规程，按技术要求进行安全文明施工；
2、负责本班各种原始记录、表、报的填写及保管，填写应及时、准确、真实、清晰；
3、负责岩矿心的整理，防止混乱、丢失；
4、检查、配备钻具、丈量和计算机上余尺；负责简易水文观测和校正孔深；
5、保管金刚石钻头、扩孔器，填写金刚石钻头（扩孔器）钻进记录表；
6、管理机场工具（包括打捞工具）、管材、取心工具、钻头、磨料、量具、文具及岩心箱等；
7、负责钻塔、活动工作台、天车和水龙头的维护保养；
8、下达见矿预告书后，协助班长分析钻孔情况，研究采矿措施，检查取心工具；
9、负责机场前部的环境卫生和冬季生火取暖，协助其他岗位操作；
10、积极参加班前班后和班务会，提建议为机台安全生产出谋划策。钻机、动力岗位职责
1、积极参加安全培训和机械设备工作原理及维护保养知识学习；
2、负责钻机、柴油机（电动机）、拧管机或照明发电机的使用和维护保养。
3、正确使用钻机、柴油机或电动机，严禁超负荷和带病运转；检查和排除一般故障，配合修理工进行现场修理，修理完毕后要及时安装安全防护设施并保证其完好；
4、按机械维护操作规程和有关规定进行班保养，并协助机修人员做好周、月的设备保养；
5、负责钻机、柴油机或电动机的配件、电器材料、所用油料、专用工具及消防器材的保管与使用；
6、保证照明发电机的正常运转，负责机场内照明线路的安全；
7、负责机场后部的环境卫生，协助其他岗位操作。
8、积极参加班前班后和班务会，提建议为机台安全生产出谋划策。
水泵泥浆岗位职责
1、积极参加安全培训和机械设备工作原理及维护保养知识学习，掌握泥浆材料的物理和化学性能，做好安全防护工作；
2、负责泥浆泵、泥浆搅拌机、泥浆净化设备的使用和维护、保管，更换易损零件，保证其正常运转；参加现场检修，保管泥浆泵专用工具及配件。
3、负责冲洗液的配制、维护及性能调整，定时测定冲洗液的性能，及时清理循环槽和沉淀箱，保持环境卫生，防止泥浆污染。
4、负责泥浆仪器、黏土粉、润滑剂及化学处理剂、堵漏材料的保管与使用。
5、寒冷季节施工中，停工较长时，负责放净泵体和管路中的冲洗液。
6、负责场房外清洁卫生，协助其他岗位操作。
7、积极参加班前班后和班务会，提建议为机台安全生产出谋划策。
材料员岗位职责
1、在机长领导下，依靠群众，搞好钻机场地经济核算，做到用料有计划，消耗有定额，领料有记录，月月有核算，并定期公布成本情况。
2、负责钻机场地各种油料、材料、工具、管材、钻头、磨料等的计划编制，领退和送修。
3、贯彻勤俭节约原则，精打细算，修旧利废，改制代用，努力降低成本。会同各班有关岗位，搞好现场各种材料、工具和管材的存放与保管。
4、积极参加班前班后和班务会，提建议为机台安全生产出谋划策。
炊事员岗位职责
1、积极学习食品安全卫生和食品烹饪知识，自觉进行体检；采购置粮食、蔬菜、食品到正规摊点，不买小摊小贩的东西防止有毒、变质食品进入食堂；
2、负责本机台所有人员的后勤保障工作，做好就餐记录，做到账目清楚、日清月结、账物相符；
3、根据就餐人数，合理安排用料，想方设法增加饭菜品种；
4、讲究服务质量，服务态度热情周到，礼貌待人，做到热菜、热饭，饭菜卫生可口，尽量不吃剩菜剩饭；
5、保持食堂和个人清洁卫生，干净整洁；
6、注意安全，做好“三防”（防火、防盗、防毒）；
7、积极参加班前班后和班务会，提建议为机台安全生产出谋划策。
安全员岗位职责
1、协助班长搞好班的安全工作，彻执行上级各项指令、安全施工方案，负责监督、检查安全生产工作；
2、负责钻井液及循环系统所属设备的使用和正常维修保养。
3、负责起下钻时操作猫头，起钻中负责向井内灌钻井液。
4、负责控制设备，泵房工具及材料的维修与管理。
5、协助泥浆工管好钻井液，保持良好的钻液性能和储备足够的钻井液；
6、督促机台经常进行安全技术和操作规程的学习，协助机台开展安全建设和安全文明生产活动。
7、负责检查机台安全设施和操作规程的违章行为，及时发现、及时制止、及时整改和纠正。
8、有权制止违章作业、违章指挥和违反劳动纪律的行为。
9、督促机台落实上级下达《安全隐患通知书》的指令，并监督其及时整改、及时上报。
升降钻具操作岗位职责
升降钻具是全班人员协助完成，班长根据本班职工具体情况进行任务分配：
一、升降机岗
1、负责操作升降机，孔内情况复杂时应由班长亲自操作；
2、升降钻具前应检查升降机性能及钢丝绳和绳卡的良好情况；
3、升降钻具时要注意塔上和孔口情况，做到升降平稳和孔内和人身安全；
4、升降钻具过程中应注意：机械运转情况，声音是否正常，钢丝绳排列是否整齐。
二、孔口岗
1、负责摘挂提引器，抽插垫叉，檫洗钻具和摆放钻具；
2、负责检查钻杆、钻具、接头及丝扣的磨损情况；
3、负责喊口号和孔口安全；
4、升降钻具前应检查检垫叉、提引器是否良好，查游动滑车是否灵活。
三、塔上岗
1、负责塔上摘挂提引器，扶正和移动立根；
2、负责检查钻杆上接头磨损情况和钻杆弯曲情况；
3、负责塔上口号联系；
4、升降钻具前应检查塔上防护设施并系好安全带；
5、负责检查天车情况并加注润滑油。
第四篇：浅析岩心钻探技术
浅析岩心钻探技术
发布时间：2013-04-18 11:44所属分类：理工论文浏览：1 184次加入收藏 在过去的多年中，我国的地质钻探行业为地质找矿和经济建设做出了巨大贡献，地质钻探技术也在此过程中得到了很大发展。危机矿山接替资源勘查工作的启动，对钻探技术提出了更高的要求，本文就岩心钻探技术的发展和国内岩心钻探最新技术进行简要介绍，并深入探讨
摘要：在过去的多年中，我国的地质钻探行业为地质找矿和经济建设做出了巨大贡献，地质钻探技术也在此过程中得到了很大发展。危机矿山接替资源勘查工作的启动，对钻探技术提出了更高的要求，本文就岩心钻探技术的发展和国内岩心钻探最新技术进行简要介绍，并深入探讨 岩心钻探冲洗液的应用。
关键词：岩心钻探 发展 技术 冲洗液
Abstract: In past years, China's geological drilling industry for geological prospecting and economic construction has made great contributions to geological drilling technology also has been great development.This paper provide a brief introduction to the latest technology development and national core drilling, core drilling techniques, and depth of core drilling fluid of application.Key words: core drilling;development;technology;lavage
中图分类号：P634.6 文献标识码：A 文章编号：
地质钻探技术的发展概况
从建国初期到2006年，我国的地质岩心钻探取得了十分显著的成就，相应的工程地质钻探技术也取得了长足的进步。从技术上讲，它一般受到以岩石破碎机理及理论、相关领域科学技术的发展、社会的进步与时代的需求这三个方面的影响。
新中国1949年成立后的10年，是工程地质钻探技术的创建与起步阶段，开发的新技术及应用的新技术主要体现在：中硬以上岩层使用铁砂钻进，中岩以下岩层使用硬质合金钻进；在地质的覆盖层和围岩中采用无岩心钻具，创造并采用了多种取心钻具；研究推广了优质泥浆护孔技术；开展了砂矿钻探和利用矿区的地层规律进行定向钻孔技术。这期间的生产效率逐步提高，完成的工程量随建国初期的建设高潮而达到1500万米。
20世纪60-70年代，这是在十分困难的条件下进行工作，开发的钻探新技术有：使用新工艺开发出金钢石钻进；研制成功液压冲击回转钻具；采用水力反循环工艺进行连续取心试验并取得成功；金钢石钻头制造技术取得重大突破，人造金钢石钻头问世并在全国进行推广；液压冲击器开始用于生产。这期间完成的地质岩心的钻探量达到6 000万米，在艰难的条件下取得十分显著的成绩。
伴随我国的改革开放，80年代是钻探技术空前发展时期，钻探技术的进步主要有：大面积推广金钢石钻进工艺；定向钻取得成功应用；采用地压平衡等多项技术，突破了高温地热井的难题；一批钻探工艺及钻具制造技术取得突破；水域钻探技术有了长足的进步；创造并积累了盐湖钻探的经验；钻探技术拓展到岩土钻掘相关领域。这期间完成的地质岩心的钻探量达到2 400万米。
90年代地质矿产勘查任务随着市场经济驱动有较大调整，侧重紧缺与稀贵矿产重点勘探，钻探质量要求越来越高，工作量连年下降至每年数十万米，技术和工艺的明显进步有：金钢石钻进、绳索取心与冲击回转钻进成为常规钻进技术；多工艺空气钻进、高精度定向孔技术成功应用；中低温地热钻探开发效果显著；完成许多岩土钻掘、基础工程与地质灾害的高难工程；研究开发了非开挖铺设地下管线的技术；微机监测与控制系统在钻探生产中取得成效，科学钻探已经起步。这期间完成的地质岩心的钻探量达到500万米，虽然总量上减少，但对钻探质量的要求与日俱增。
2国内岩心钻探技术的讨论
2.1金刚石绳索取心技术
绳索取心(WL)钻探技术被称为钻探技术第一次革命，已有近60年的推广应用历史。在全球地质找矿钻探施工中是应用最广泛、综合地质效果最佳的钻探技术。自上世纪70年代中期我国开始推广应用，但在应用广度和深度上与国外发达国家相比存在较大差距，利用绳索取心钻探技术完成的岩心钻探工作量仍不足全部固体矿产岩心钻探工作量的30%。国产绳索取心钻具存在材质不佳、加工质量差、易折断和脱扣等问题，不能满足1000米以深钻孔的需要。而深部找矿一般采用的替代方案是使用内径可以通过绳索取心钻具内管的普通钻杆来完成钻孔取心作业，这就在完成取心作业的同时增大了钻孔工作量。例如Φ89mm钻杆+Φ75mm型绳索取心钻具+Φ94mm钻头的钻具组合。
金刚石钻头的使用寿命是限制金刚石绳索取心技术应用于深部找矿的另一个原因。自上世纪60年代开始研究，70年代开始推广金刚石钻探技术以来，我国金刚石钻头制造水平有了很大提高，但是其使用效果与国外仍存在较大差距。虽然在金刚石超硬复合材料方面进行了大规模的攻关研究，制造了一些聚晶、复合片产品，但其性能也远远赶不上国际水平。这就使得国内金刚石钻头钻进寿命短、效率偏低。据调查，我国的金刚石钻头寿命在硬岩地层还不足40米。
2.2液动冲击回转钻进技术
勘探技术研究所于上世纪60年代开始此项技术的研究，经过几十年的开发、改进，已经形成不同用途、多种规格的系列液动冲击器。特别是YZX127型液动潜孔锤在2006年完工的中国大陆科钻一井施工中创下了总进尺4038.88m、平均小时效率1.13m、平均回次长度6.31m的好成绩。但是在普通钻探生产条件下，由于泥浆固控系统还停留在传统的泥浆池加循环槽让岩粉自然沉淀的水平，在钻进过程中泥浆固相含量较高，导致液动潜孔锤内的零件频繁卡死，工作寿命大幅度降低，从而导致提钻频繁。在推广过程中，其优点虽为大家所认识和接受，但是实际应用却较少。
2.3空气泡沫钻探技术
该技术是原地矿部“七五”和“八五”期间的重点科研攻关项目，由勘探技术研究所、长春地质学院和甘肃地矿局等科研院所、高校和相关生产单位联合完成。经过不同环境条件及机具试验研究总结了一套比较成熟的泡沫工艺和钻进规程。由于其后正值地质钻探工作量锐减，而此技术在初期投资、能耗和后期泡沫剂回收方面的费用都比普通钻进技术高，因此其推广应用处于停滞状态。
3深入探讨岩心钻探中冲洗液的应用
3.1冲洗液的分类
在进行钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质主要功能是冷却钻头、排出岩屑、保护孔壁等。按介质的成分不同可分为“清水钻孔冲洗液”、“泥浆钻孔冲洗液”、“泡沫钻孔冲洗液”等。随着科学技术的发展，岩心钻探用的冲洗介质的种类越来越多，大致以下三类：液态冲洗介质（简称冲洗液），是以水和油为主体的冲洗介质。包括清水（淡水）、盐类饱和溶液、乳状液、泥浆等散种； 气态冲洗介质，是以空气为主体的冲洗介质，包括干空气和雾化气体等； 其他类型的冲洗介质，如粘性泡沫和充气泥浆等。这些虽然是液态和气态冲洗介质的演进，但其功能和作用机理又区别于液态和气态冲洗介质，成为一种新型的冲洗介质。各种冲洗介质各有自身的特性和适应范围，因此在应用中要根据地层情况、钻进工艺要求和经济效果与可能性来选。其中第一类在我国岩心钻探应用较广泛，其他两类目前尚处在研究试验阶段。
3.2在岩心钻探中的功用
在岩心钻探中，要保证优质快速安全钻进，正确地选择，使用冲洗液起着十分重要的作用，因此冲洗液被称为钻进过程中的“血液”。其功用如下：
（1）.清洗孔底，悬浮和携带岩粉
钻进过程中，钻头不断地破碎孔底岩石，延深钻孔，与此同时孔底会产生大量的岩粉、岩屑，借循环着的冲洗液，将钻头破碎的岩粉、岩屑及时地携带到地表，以保持孔底清洁；当冲洗液中断时，利用冲洗液本身的一定性能（如触变性），将岩粉悬浮起来，防止岩粉迅速沉淀造成埋钻事故。
（2）冷却钻头，提高钻头使用寿命
钻进中，孔底钻头破碎岩石消耗的有效功，只占传到孔底的机械功的很小一部分，绝大多数的机械功作用于与岩石的摩擦，转化为热，因此孔底钻头温升较高。尤其是金刚石钻进，其钻头温升可达到二、三百度，如果得不到及时冷却，将会造成烧钻（即金刚石碳化）。或过早磨损，所以钻进过程中，借循环着的冲洗液将其热量带走，从而冷却钻头，达到延长钻头使用寿命之目的。
(3)润滑钻头和钻具，减弱钻具震动
钻进过程中，尤其金刚石钻进中，使用加润滑剂的乳化冲洗液，它可以减小钻头和孔底岩石、钻具和孔壁间的摩擦阻力和有效地减弱钻具高转速回转时震动及减轻钻机动力机等的负荷，使钻头工作平稳。
(4)形成泥皮，保护孔壁
钻进过程中利用冲洗液本身的性能，在孔壁上形成薄而致密的泥皮，防止孔壁坍塌、掉块；调节冲洗液的比重，可以防止涌水、漏失、井喷等事故。同时，某些冲洗液对不稳定的和水敏性的地层还有抑制的作用，有效地防止孔壁的膨胀、坍塌。
（5）输送岩心
反循环连续取心钻进时，利用冲洗液作介质，连续地通过钻杆柱向地面输送岩心，这种方法取得的岩心，代表性好，层次确切。
（6）采用涡轮钻、螺杆钻及冲击回转钻等时，冲洗液是传递动力的工作介质。
3.3使用方式
钻进过程中，根据冲洗液的循环路径不同，有以下三种循环方式：
(1)正循环：冲洗液由泥浆泵经由高压胶管和钻具内孔送至孔底。然后通过钻头底端经由钻具和孔壁之间的环状间隙返回地面；
(2)反循环：冲洗液由泥浆泵吸取后，所经的路线是正循环的逆向。
(3)孔底反循环：冲洗液 由泥浆泵经由高压胶管送入钻杆内，再经特制的孔底反循环钻具（或接头），使一部分冲洗液沿钻杆与孔壁间的环状间隙返回地表；另一部分冲洗液，由于特制反循环钻具（或接头）的抽吸作用而吸入孔底，经钻头到岩心管、钻杆内，到特制反循环钻具（或接头）处，经特制反循环钻具（或接头）的分水眼，一部分冲洗液随送入的冲洗液返回地表，另一部分随送入的冲洗液吸入孔底。如此来回循环，使之达到冲洗钻孔的目的。
参考文献
1.张伟.地质钻探技术发展有关问题的思考[ J].探矿工程(岩土钻掘工程)
2.王年友, 谢文卫, 冯起赠, 等.绳索取心钻探技术的新发展 [ J].探矿工程(岩土钻掘工程)，3.邢运涛, 巫相辉, 胡春跃, 等.SD-KP 冲洗液在河北承德超深孔中的应[ J].探矿工程(岩土钻掘工程)
第五篇：复杂地层岩心钻探施工技术总结
复杂地层岩心钻探施工技术总结
岩心钻探是在进行固体矿产地质勘探时经常采用的勘探手段之一。在我国，岩心钻探仍然是目前和今后相当长一段时间内地质工作者在进行地质工程勘探时，获取直观地质资料的最主要方式。本文对复杂地层特性和岩心钻探施工方法进行叙述,并就如何进行复杂地层的岩心机械钻探施工技术进行研究，进而提高钻探质量，降低勘探成本，以达到提高找矿效率的目的。
一、复杂地层分类
根据钻探施工特点及地质情况, 把复杂地层分为以下几类:(一)松散破碎地层: 主要包括松散破碎和硬、脆、碎破碎地层。较为典型的有胶结性很差的砂石和石灰岩组成的二叠纪地层, 这种地层含有大量的砂岩, 部分地区存在泥岩、砂岩和砾岩以及部分卵石。受钻具振动碰撞和泥浆冲蚀作用, 钻探钻孔易发生坍塌、漏失、超径等事故。
(二)水敏性地层: 主要包括水化松散、水化剥落、水化膨胀和水化溶蚀煤系地层。
（三)漏、涌水地层: 这类地层钻探施工护孔堵漏难度极大, 漏失分大、中、小漏;涌水地层一般涌水量为10 m3/h～50 m3/h。煤系地层硅质胶结, 灰岩多破碎, 且研磨性大, 构造裂隙较发育, 稳定性较差, 透水性强, 地下水丰富, 承压水力大, 钻孔缩径或涌水时有发生。
二、钻探方法和设备的选择
（一）钻进方法的选择《岩心钻探规程》中按岩石硬度的大小分为四类十二级: 软-可钻性4～6级、硬-可钻性10～12级;按研磨性的强弱分为三类: 弱研磨性、中研磨性、强研磨性;按完整程度分为三类: 完整、较完整、破碎。在具体施工中根据岩石可钻性、研磨性、完整程度等选择磨料和钻进方法。1～6级和部分7级岩石可选用硬质合金、金刚石、复合片钻进;4 ～12 级岩石可选用金刚石回转钻进, 7～12级岩石也可选用钢粒钻进;6～8级岩石可选用硬质合金冲击回转钻进;6～12级可选用金刚石冲击回转钻进。严格执行《岩心钻探规程》的规定是在复杂地层区提高钻探质量的保证。
（二）钻孔结构的选择
钻孔结构设计和选择直接影响到钻探效率的提高和施工成本的降低, 尤其是在复杂地层区的岩心机械钻探施工。因此, 应充分考虑地质条件、钻孔深度、终孔直径、钻进方法、护孔措施和设备情况, 并合理选择开孔直径、换径次数与深度、套管程序等。根据经验对复杂地层深孔岩心机械钻探施工一般采用Φ130 /Φ110 /Φ91 /Φ75/Φ60多径成孔, 把Φ60mm口径作为技术口径备用, 下部Φ75mm口径采用金刚石绳索取心钻进, 采用优质泥浆护孔。
（三）钻探设备的选择 应根据钻孔设计深度、钻孔设计倾角、岩层条件、钻进方法以及钻孔设计结构等, 合理地选择钻探设备。应尽量选择电动机动力机。钻探设备包括钻机型号、钻塔类型、联动型号、泥浆泵型号、拧管机型号等要配套, 严格执行《岩心钻探规程》中规定的钻探常用设备配套标准。
三、钻孔弯曲影响因素
钻孔弯曲(特别是深钻)会造成未能按设计穿过矿体或地质层位, 可能歪曲矿体产状、打丢矿体、遗漏断层或改变勘探密度等, 从而影响对矿体的评价、构造的判断和储量计算的精确程度。通常在复杂地层区岩心机械钻探施工中钻孔弯曲的主要因素是地层因素和钻探工艺因素。
四、钻探技术和冲洗液技术
（一）松散破碎地层: 由于在此地层主要采用大径钻具钻进, 增加冲洗液冲孔时的过流断面, 减少液流阻力以及冲洗液的压力激动而引起孔壁破坏;同时, 采用优质低固相冲洗液保护孔壁。在特殊孔段下入套管与技术套管的方法, 一般能保证此类地层的稳定。冲洗液各项指标以控制在下列范围为宜: 黏度18 s～25 s, 比重1.05～1.15, 失水量每30 min 小于15 mL, 泥皮厚度小于1 mm, 含砂量小于4%,pH值8～9。
(二)水敏性地层: 此类地层主要是采用钻进冲洗液护孔, 冲洗液的滤液性能和泥皮质量(或孔壁网状膜结构强度)是影响孔壁稳定的关键因素。因此, 控制钻井液失水量, 增强泥皮强度或冲洗液在孔壁所形成的高分子网状结构“胶膜”强度, 减少冲洗液中自由水的含量, 降低滤液对岩石的渗透水化和提高滤液对岩石的胶结力是至关重要的。冲洗液通常加入PHP, HPAN, CMC 等聚合物和KHM与植物胶的低固相冲洗液。冲洗液性能为: 失水量小于10 mL, 泥皮厚小于1 mm。
（三）漏、涌水地层: 这类地层在钻探施工中难度是最大的。根据岩石结构与长期施工经验, 这类地层的漏失大多由于裂隙漏失和含水量水层层位漏失与松散破碎孔隙产生的长孔段漏失。目前, 就各钻探施工中堵漏、防涌特点来看, 主要有以下几类方法:胶结堵塞法: 适用于中漏以下和较小的涌水地层。常采用浓泥浆加化学浆液加惰性材料与交联物的堵漏方法, 涌水则加入加重剂, 进行压漏作业。主要配方是浓泥浆中加入质量分数为50×10-6 的PHP, 再加入惰性材料搅拌均匀, 随着钻进可逐渐堵塞漏失通道。水泥堵漏法: 适用于中漏以上的漏失和中等的涌水地层。压力平衡法: 此方法是利用冲洗液的液柱压力平衡地层压力, 以达到孔壁稳定, 保证冲洗液能正常循环的一种方法。它适用于中漏以下及小量涌水的任何孔隙、裂隙地层, 特别是对长孔段漏失和断层裂隙漏失有效。比如在漏失地层使用泡沫泥浆, 在涌水地层使用加重泥浆等。顶漏钻进法: 这种方法多用于不便堵漏或代价太大的长孔段漏失地层。采用这种方法的条件是在孔壁失去平衡的情况下, 裸眼稳定期须能满足施工的要求;同时, 水源较近, 用水比较方便。套管隔离法: 该法是在其他办法难以达到护孔和堵漏目的时(特别是处理较大涌水)所采取的最可靠的办法, 对任何孔深和漏失程度以及涌水都有效, 但由于使用管材和需要停钻进行专门作业, 故多用于浅孔。较深孔段有时先采用S91 绳钻钻进至一定深度, 将钻具留在孔内作为套管, 再改用S75 绳钻钻进。
随着科学技术的不断发展和新技术、新材料、新工艺的广泛应用，勘探机械设备的种类也更加齐全，结构更加复杂，对工程机械操作人员的要求也有新的要求。操作人员不仅要懂得工程机械的结构组成、原理、性能、掌握操作技巧，而且还要有工程机械的故障快速诊断和维修能力。因而，完善地质钻探现场设备工具、材料、仪表、仪器和工艺技术配套工作,加大对勘探技术人员的培训力度，是提高钻探经济技术效果和技术水平的重中之重。
岩心钻探工程中的绳索取心工艺
近年来，绳索取心技术不断改进，其相对于常规钻进工艺的优越性愈加凸显出来，得以在行业中广泛应用。主要对钻探设备、钻具选择 及应用中发现的问题进行探讨。岩心钻探的钻孔由以前的 400～600m ,到最近几年的 1500～2000m , 甚至在未来的施工中还要设计更深的钻孔。1000m 左右的孔深, 对于石 油、天然气、地热等勘查和开采算不上是深孔,但是对于固体勘查的小口 4 实际钻进情况及钻探规程参数掌握 钻压:根据经验公式,P=p A 计算 ·（其中 p 按金刚石孕镶钻头单位压 力推荐表中,中硬-坚硬间选择:70～100kg/cm2;胎体外径 Φ76.5mm、内径 Φ49mm,水口数量为 10 的绳索取心钻头底面积 A 大约为 20cm2 ,钻压）径岩心钻探来说,已经算得上是深孔了。深孔的钻探施工,对于钻探设备、应该在 1400～2000kg。由某矿段上部覆盖坚硬致密的混合岩,个别段位甚 管材、钻探工艺、冲洗液，钻探规程和参数、人员操作方式等等都有不同 至出现钻头 “打滑” 现象,因此,实际钻进的钻压非常高,大约在 3000kg 左 于浅孔施工的要求。右,甚至还要高些,远远大于经验推荐值;这里存在着一种矛盾,即选择胎
钻探设备 我国正规的小口径金刚石岩心钻探设备的专业生产厂家不多,钻机 仅有张家口探矿机械厂、石家庄煤矿机械厂，连云港黄海机械厂和无锡 探矿机械厂等生产;泥浆泵仅有衡阳探矿机械厂和吉林地质勘探公司修 造厂等生产。目前,野外钻探施工应用最广泛的岩心钻机是连云港黄海机械厂生 产的 XY-4 型、其次是张家口探矿机械厂生产的 XY-5 型和 XU-1000 型。XY-4 型钻机的技术规格参数所示钻探能力为:用 Φ42 mm 钻杆可 我队以往应用的实际情况是 钻进 1000 m;用 Φ50mm 钻杆可钻进 700m。使用 Φ50mm 钻杆、采取普通单管工艺、Φ91mm 孔径,最深钻进孔深为 720m。其实,还可以继续钻进,但由于单管工艺提取岩心时每个回次都需 要升上孔内全部钻具, 不使用水刹车系统, 钻机的升降系统消耗磨损严 重,对钻机损坏相当大;使用水刹车系统,速度非常慢,效率极低,700 多 m 钻具升降一次需要
4、个 h，5 纯钻利用率极低。2004 年,由于钻探深孔需要, 为了提高钻机能力, 厂家改进了 XY-4 型钻机, 将标准配置为 30 kW 电动机改装为 45 kW 电动机。钻机的技术规格标明该型号钻机可 以安装 2000r/min、功率为 60 马力的 4100 型柴油机,60 马力相当于 44kW ,因此,选用 45 kW 的电动机不算超标。使用如此改造的钻机,采 用 Φ71mm 绳索钻杆、绳索取心工艺、Φ77mm 孔径,最深孔钻进 1000m。XY-5 型钻机的技术规格参数所示钻探能力为:用 Φ50 mm 钻杆,孔 径 Φ56mm 钻进深度为 1500 m;我队 2005 年首次使用 XY-5 型钻机,采 用 Φ71mm 绳索钻杆、绳索取心工艺、Φ77mm 孔径,最深孔钻进 836 m , 根据实际使用情况采用该设备和工艺可以钻进 1100～1200 m 的钻孔。3 钻具级配选择 前几年,由于整个岩心钻探行业的工作量偏低,我国生产配套绳索取心工艺钻探工具及管材的厂家很少,尤其是国家标准化与国际标准的接 轨等工作,笔者认为还不完善。经过到生产厂家的调研、考察,结合我单位 钻探工人的工作习惯, 我单位绳索取心工艺采用如下级配: Φ71mm 绳索取心钻杆（江西新余生产,材质 45MnMoB ,符合国家标准,按冶金 YS75 标准加工外螺纹。）Φ74mm 重索钻杆接手（按冶金 YS75 标准加工接手内螺纹,按金刚 石有限公司标准加工卡槽, 可以使用 NY-3 型拧管机和卡槽式提引器。）JS75 弹卡总成和 JS75 打捞器,为新地质标
准:DZ2.1,2.2-87;这里注意的 细节是冶金标准的接手和新地标的弹卡总成上部的短管（弹卡挡头 的）内外螺纹连接。JS75 弹卡总成由唐山金石超硬材料有限公司生产,该总 成尤其是上扩孔器的设置,笔者个人认为要比 YS 系列更趋合理,长度不 包括岩心管仅为 850mm ,使用更加方便;打捞器的长度为 1300mm。重索 Φ77mm 扩孔器和重索 Φ76.5mm 金刚石钻头,长度、螺纹和内 径均按新地标 JS 标准加工,为适应 Φ74mm 接手,扩孔器和钻头外径比 标准加厚 1.5mm。这样, 组成的钻具级配基本是钻杆和钻杆接手按冶金 YS 标准加工螺纹,弹卡挡头以下按新地标 JS 标准配备弹卡总成、打捞 器、内外管、卡簧、卡簧座、扩孔器和钻头等。“打滑” ,钻进效率极低, 体硬度大的钻头,胎体磨损慢,金刚石出露差,甚至 选择胎体软的钻头,效率明显提高,可钻头寿命又大降。较软的可钻性在 6 级左右的岩层,钻压在 2000kg 以下,进尺的速度也很快,时效可达 3m/h ,钻头的使用寿命最高可达 150m。转速:根据金刚石孕镶钻头适用转数推荐表,可知 Φ75mm 的孕镶钻 头转数在 400～850r/min 之间, 配置 1470e/min、45kW 电动机的 XY-4 型 钻机转数在 101～119r/min 之间,完全适合此钻头钻进的转数要求。实际 应用情况是采用慢 4 档即 388r/min 的时候最多, 此时 Φ76.5mm 钻头外 圆的圆周线速度是 1.55m/s,也可采用快 2 档 574r/min ,此时线速度可达 2.30m/s ,同时,由于钻杆与孔壁的环状间隙非常小,仅为 3mm ,钻杆接手 部位的间隙仅为 1.5mm ,所以必须使用润滑剂,尤其是孔深超过 300m 以 后,润滑剂更是重要,如不使用,慢 4 档也很难开动,效率十分低下;另外,过 高的转数在实际钻进中也不适合,由于岩粉沉淀不彻底,在冲洗液中循环 中被重复泵入孔内,流经钻杆时由于高速回转的离心力和钻杆壁的高温 致使岩粉结垢附着在钻杆内壁,形成 1～2mm 甚至更厚的垢质,俗称 “挂 蜡” ,这么厚的垢质足以妨碍弹卡总成和打捞矛的顺利通过,给钻探施工 造成严重不便。泵量: 根据金刚石钻进常用冲洗液量推荐表, 可知 Φ75mm 左右的孔径泵量在 40～60L/min 即可, 可见吉林产的 BWJ-125 型泵就足够用了,我队大多采用衡阳产的 BW-250 型泵,而且泵量使用偏 高，一般在 100L/min 或 120L/min 两个档位上,现场施工为了避免烧钻的 保守想法当然是尽量采取较大的泵量。大泵量对于孔底实际钻压的掌握 有较大的影响。5 工艺比较绳索取心工艺与普通单管、单动双管钻探工艺比较见表 1。表 1 绳索取心工艺与普通单管、单动双管钻探工艺比较比较项目 劳动强度 纯钻时间 综合效率 纯钻效率 普通单管 大 短 一般 高 单动双管 大 短 一般 一般 很高,完全达标 一般,可以达标 一般适应适中,比单管略高绳索取心 小 略长略高（深孔尤其明显）较低 很高,完全达标 略好,可以达标 略好于双管 很高,一般是单管 的 4 倍,甚至更高 完整层岩心采取率 高,可以达标 破碎层岩心采取率 低,很难达标 对于复杂地层适应 不太适应 相同岩层钻头寿命 6 结论及应用中存在的问题 6.1 使用加装 45kW 的 XY-型钻机、Φ71mm 绳索钻杆,采取绳索取心工 艺、Φ77mm 孔径可以钻进 900m 孔深的钻孔，并满足地质设计要求。6.2 绳索取心工艺的发展仍需继续研究和解决两对基本矛盾。即比较 薄的钻杆壁和足够强度之间的矛盾:由于要保证装有（下转 122 页）MYKJ 11 民营科技 2010 年第 7 期 实践 思考 · 浅谈复杂构造地质条件下厚煤层开采方法易方胜（萍乡市跃进煤矿，江西 萍乡 337035）摘 要： 根据多年从事采煤工作得到的经验，提出了复杂构造地质条件下厚煤层开采方法。关键词： 复杂地质： 厚煤； 滑动构造； 开采方法 引言近年来, 我国厚煤层采煤方法的改革取得了十分可喜的成绩； 可是 矿井地质构造较复杂的矿井或某些矿井地质构造复杂的采区和工作面, 采煤
方法的改革相对落后； 甚至有相当一部分地质构造较复杂、装备较 差的地方煤矿的厚煤层仍采用 “高落式” 采煤方法, 资源浪费严重。因 此, 很有必要探讨复杂地质条件下厚煤层的采煤方法, 促进构造复杂地 区厚煤层采煤方法的改革。江西省某井田层滑动构造比较发育, 规模有大有小, 多发育在煤层 与顶、底板之间, 煤层内部及其它软硬岩层的界面上, 其特征如下。1 滑动构造特征 1 断层滑动面产状变化较大。其变化最明显的是北部边界断层 F26,）浅部倾角在 70～80°;中部为 25～35°;个别地段和煤(岩 层倾角近于一）致;深部为 10～ 25°, 甚至近于水平，在剖面上呈凹面向上的铲状或梨 状。它使煤系大量缺失, 使可采煤层与奥灰之间的距离由 190m 减小到 30m。断导倾角变化大的部位正好是煤层所在位置, 深部与煤系基底 相吻合。F26 断层上盘伴生的低级序断层, 与主断层倾向相同的断层倾 角大, 相反的断层倾角小。2 断层带宽度大小不一。）小的仅数厘米,大的有几米到十多米, 滑面 附近发育碎裂岩(煤、）碎粒岩(煤、）鳞片煤、断层泥。滑动镜面、擦痕、阶步 发育。煤层中或其附近岩层中发育的一些小的滑动构造, 沿滑动面发育）一层土状软岩(煤 分层。3 滑动面上、）上盘构造不协调现象较明显。上盘构造较复杂, 常见 有揉皱、破碎等现象;而下盘相对简单, 一般仅发生压碎等现象。4 滑动构造在形成过程中, 由于岩层结构、）强度不同, 可导致构造 组合的不协调现象。一般地煤层、粘土岩、砂页岩等软弱岩表现为塑性 变形, 而砂岩、页岩等则呈脆性变形。5 滑动构造经常引起煤层顶板错乱现象, 使顶板岩石插入煤层中）或顶板岩块落入煤层中,并继续被改成长条状或透镜状。6 层滑构造在滑动过程中, 由于强大的动力作用, 引起煤层塑性流）变, 使煤层发生动力变质作用及结构破坏等物理、化学变化, 从而出现 自燃倾向的差异。测试结果表明, 粒度小的煤在 120～500℃之间氧化放 热有增加的趋势, 有利于煤炭自燃的发展, 流变层构造煤粒度小于正常 煤的粒度, 自燃倾向大于正常煤。7 滑动构造往往改造早期形成的构造,使煤厚发生变化。）2 复杂构造地质区的采煤方法研究 1 轻型综采放顶煤）轻型综采放顶煤与综采放顶煤的实质性差别在于支架的不同。目前 应用于综放工作面的液压支架单架重量较重, 而轻型综采放顶煤液压 支架单架重量较轻, 并要求其具备综放支架的推移溜、移架、临时支护、防倒、防漏、导向、放顶煤等功能。经过近几年综放工作面的矿压观测，发 现放顶煤工作面周期来压显现较弱, 综采支架的实测初撑力和工作阻 力与额定值相差较大, 有较大的余量； 并由于简易支架放顶煤实践的成 功, 更说明轻型综采放顶煤在非坚硬顶板条件下的厚煤层中应用完全 可行； 而且具有投资少、运输安装方便、对复杂地质构造的适应性好于综 采放顶煤。在构造复杂地区厚煤层及中型矿井厚煤层中应积极推广使用 该工艺。2 简易支架放顶煤）我国研制出滑移顶梁及悬移顶梁支架, 用于放顶煤工作面, 在国有 地方煤矿得到了较为广泛的应用, 对我国地方煤矿厚煤层采煤方法改 革起到了推动作用。由于这类支架便于拆装, 有利于在复杂地质条件下 应用； 该矿于年初开始使用滑移顶梁支架放顶煤, 到年底,先后在多个工 作面使用, 并对这些工作面进行了矿压观测。3 分层开采与放顶煤开采）分层开采是厚煤层传统的采煤方法之一, 具有回收率高、煤质好的 优点, 也存在着送巷多、成本高、工效低等缺点, 特别是分层工作面中最 上层与底分层工作面对地质构造的适应性差。放顶煤采煤具有送巷少、效率高、经济效益好的优点, 对不稳定厚煤层及构造复杂地区的厚煤层 煤层硬度及 有独特的优势。当然, 放顶煤开采工艺也要受到煤层厚度、层理裂隙发育程度、煤层夹研厚度、顶板坚硬程
度等因素的制约, 影响 着厚煤层是否可以合理地进行放顶煤开采。工作面使用相似设备条件 下, 放顶煤采煤比分层开采对复杂地质构造的适应性强。总之，选择厚煤层特别是构造复杂地区的厚煤层的采煤方法要综合 考虑煤层厚度，构造复杂程度，煤层硬度及层理裂隙发育程度，顶底板状 况，矿井生产能力及技术装备水平等因素； 从而确定技术上可行, 并能 保证资源回收, 经济上合理, 安全上可靠的采煤方法。对于顶煤可放性 差的厚煤层, 只能采用分层开采。对于顶煤具有可放性及其它条件适宜 的厚煤层, 应优先选择放顶煤开采。对于技术及装备水平较好的大中型 矿井, 应该发展综采和轻型综采放顶煤, 充分发挥其技术优势。对于大 中型矿井中地质构造复杂的小块段及边角煤, 应该考虑采用适应性强、灵活性好的简易支架放顶煤和单体支柱长钢梁放顶煤工艺。3 结束语 我们对该煤矿进行了探测，经过研究发现，不同放顶煤工艺及其对 复杂地质构造的适应性不同，因此需要根据不同的情况采取相应的措 施。只有这样才能更好的开采复杂构造地质条件下的厚煤层。（上接 11 页）岩心的内管顺利通过、同时,金刚石钻头胎体唇面不能 卸钻杆时,因为孔内钻杆柱自重很大,致使垫叉开口磨损严重,拧卸时垫 叉要在拧管机的井口圈内旋转 1/4 圈左右,然后卡住拧管,突然卡住时,应 该平行接触的钻杆接手卡槽和垫叉切口此时有小的夹角,即垫叉冲击钻 杆接手,时间长、次数多、致使接手内壁向里凹陷内径变小,情况严重的内 管和打捞矛难以通过。6.5 钻杆内壁结垢技术难点突出： 无法满足金刚石钻进高转速的要求，钻杆内壁结垢严重影响打捞总成的上下作业，主要与地质情况和冲洗液 中的固相含量有关。如何结合钻场实际情况选择冲洗液的类型是关键技 术所在。太厚而降低纯钻效率,要求钻杆的壁厚不能太厚,较薄的壁厚还要保证足 抗弯、抗压及抗疲劳破坏强度,因此需要在钻杆材质上继续研 够的抗扭、究;比较厚的钻头和较高纯钻效率要求的矛盾:由于双层岩心管的存在, 势必造成金刚石钻头胎体唇面比较厚的实际情况,厚的唇面需要较大的 钻压,同时纯钻效率偏低,因此需要在金刚石钻头胎体唇面的形状和形式 上继续投入研究。6.3 6.4 深孔钻进机械设备、钻杆及钻杆接手螺纹连接等多方面的强度校 实际施工中,钻杆接手使用寿命偏低,主要原因在于使用拧管机拧 核,不仅是经验方面的定性结论,还需要材料力学上定量的数值计算。
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