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1、“中国岩金第一深钻”施工 技术总结山东省第三地质矿产勘查院 陈师逊 2013.11山东省第三地质矿产勘查院 陈师逊 2013.11个人简介陈师逊，1965年出生，1988年毕业于中国地质大 学（武汉）探矿工程系钻探专业，主要从事地质岩 心钻探施工技术与管理，地质工程研究员，现任山 东省第三地质地质矿产勘查副总工程师兼钻探公司 总工程师，山东地矿局钻探技术研究中心主任。 近年来主要从事深孔岩心钻探技术应用与研究，指 导和参与了多个深孔施工的技术工作，并完成了 “液动冲击回转”“定向钻进”“海上钻探施工” 等项目的研发和应用。 联系方式：13953572431 邮箱主要内容1工程概况 2主要技术应
2、用 3主要技术成果 4经验体会1、概况隶属山东黄金集团公司胶西北金矿集区超 深部综合地质研究与资源预测项目。共设 计三个钻孔，ZK96-4/3000米、ZK112-1/3000 米；ZK96-5/4000米。揭示深部三山岛断裂和焦家断裂交汇处矿体 及地层的物质组成、构造属性，研究深部成 矿规律，为深部找矿理论探索提供可靠依 据。该项目委托山东地矿局第三地质勘查院2个孔 的钻探施工。1概况 施工质量要求 1、矿心采取率与整理 岩心分层采岩取率不低于，各矿蚀变带及上下盘围岩各米范围内采取率不得低于，终孔直径不能小于mm。 2、钻孔弯曲与测量间距 每百米顶角偏差不得超过2度。每钻进100米测一次顶角
3、和方位角，终孔及见矿位置各增测1次。 3、简易水文观测 钻孔终孔后需观测稳定水位。 4、孔深误差的测量与校正 每钻进100米，进出含矿蚀变带和终孔后用钢尺进行孔深测量。 5、其他 按规范执行1概况钻孔设计4000米 钻孔开钻时间2010年9月18日， 终孔时间2013年5月29日。 钻孔开钻到终孔总工时980天 其中正常钻进时间546天 科研及等待时间61天 设备维修时间140天 孔内事故处理233天g6施工时间分布图施工时间分布图正常钻进科研及等待设备维修1、概况地 理 位 置1、概况 全貌g81、概况g9钻探现场1、概况 生活区g101、概况 俯视孔口g111、概况 现场平面布置g121、
4、概况 地质条件 第四系为海相沉积，岩性为中粗砂、 沙淤泥 厚度 30m。 钻孔位于三山岛断裂和焦家断裂交汇处， 构造运动频繁，岩浆活动强烈。 断裂蚀变带是最 难控制的复杂地层，以灰色断层泥为标志的主裂 面位于蚀变带的中心部位，靠主裂面为蚀变较强 的黄铁绢英岩质碎裂岩。 钻孔钻遇岩石多数为花岗岩类、片麻岩类， 岩石可钻性一般为 810级。1、概况 典型岩心g14 钻孔结构示意图2、钻孔结构序 号设备名 称型号主要技术参数1钻机HXY-9B钻进深度,转速正：82；119；170；234；333；215； 337；484；682；948rpm反29；82rpm.最大起重力 640KN，立轴行程，动力
5、160KW.2泥浆泵BW300/16流量52;95;155;235; /min,最大额定压力16Mpa, 动力 30KW3泥浆泵BW250/6流量250；145；90；/min ,最大额定压力6.0Mpa, 动 力15KW4钻塔A27-90塔高,负荷90T，立根,底盘尺寸5.56.5m25液压钳SQ114/8额定扭矩8.0KNm,应用范围571146取 心 绞 车S30008钢丝绳容量,3、设备 主要设备配置表3、设备3、设备 钻机：HXY-9Bg17水泵水泵 BW250 BW250 BW300/16BW300/16钻塔钻塔 A27-90A27-90液压钳液压钳 SQ114/8SQ114/8取
6、心绞车取心绞车 JS3000名称规格主要参数绳索取心钻杆1146.3接头（116.5101）连接，杆体45MnMoB，螺纹JS系列绳索取心钻杆896.0接头（9276）连接，杆体45MnMoB，螺纹JS系列绳索取心钻杆715.0接头（7358）连接，杆体XJY850，两端加厚，不对称梯形扣（CNH(T)）绳索取心钻具S122外管（1146.5）内管（953.5）岩心直径85绳索取心钻具XJS95外管（896）内管（713）岩心直径63绳索取心钻具S75外管（735）内管（543）岩心直径46绳索取心液动冲击回转钻具SYZX75工作泵量60/min,冲击频率2540Hz，冲击功1050J套管14
7、66.0老地标扣，反丝直连，材料DZ40套管1145老地标扣，反丝直连，材料20#钢套管895老地标扣，反丝直连，材料45#钢4、钻具和套管4、钻具和套管5、钻进方法序号孔段钻进方法1032170合金钻进配114绳索钻杆23281150金刚石钻进配114绳索钻杆381501S122金刚石绳索取芯45012230S95金刚石绳索取芯522302672S75绳索取芯上部配2100米左右89绳索 钻杆62230243995扩孔钻进配89绳索钻杆724393300S75绳索取芯833004006S75半绳索取芯下部配2800米71钻杆， 上部用60特制钻杆6、钻进参数孔段 （m）孔 径 (mm)钻压
8、(KN)转速 （rpm）泵量 (L/min)泵压 （MPa）0500122152033748452900.51.5500100096132533748452901.53.010002300961220234337523.05.523003000761020234525.08.030004000761015234525.08.0孔段 （m）孔 径 (mm)钻压 (KN)转速 （rpm）泵量 (L/min)泵压 （MPa）0500122152033748452900.51.5500100096132533748452901.53.010002300961220234337523.05.523003
9、000761020234525.08.030004000761015234525.08.07钻进过程及时间分配g25提钻投放打捞器提拉内管总 成投送内管总 成提拉送管器下钻冲孔扫孔钻进 正常情况下每个回次时间分配 3800米时单位：分 2700米时单位：分提钻投打 捞器提内 管投放 内管提送 管器下钻冲扫 孔钻进合计提钻投打 捞器提内 管投放 内管提送 管器下钻冲扫 孔钻进合计190605080501804015080024%7.5%6%10%6%22.5%5%19%100%投打捞 器提内管投放内 管提送管 器冲扫孔钻进合计投打捞 器提内管投放内 管提送管 器冲扫孔钻进合计60508050 3
10、013040015%12.5%20%12.5%7.5%32.5%100%8、冲洗液选择冲洗液主要考虑因素： 1、护壁性能；2、润滑性 能；3、携带和沉淀岩粉 的能力；4、温度的影 响；5、适应海水性能； 6、流动性好。 选择的材料类型： 聚乙烯醇、PVC141、聚丙 烯酰胺、防塌润滑剂等高 聚物材料组成混合型无固 相冲洗液8、冲洗液 循环系统g289、技术措施 复合钻杆的应用钻机改进钻机改进撤除转盘 故障修理 刹车的改进事故处理过程 断钻杆 跑钻 断钢丝绳抑制泵压高的方法 特制加大钻头（77.7） 半绳索取心 减小泵量 控制冲洗液粘度好含沙量局部增加钻杆柔性、消除应力集中.增加回次进尺 使用液
11、动锤回次进尺 .g35其他g3610、总经济指标统计（天）正常钻进正常停待设备维修孔内事故合计跑钻其它546611501804398056%6%15%18%5%100%月进尺统计g3811、质量指标 岩心采取率 钻孔弯曲 水温梯度：-1000米33.93；-2000米 56.51； -3000米 81.71 ；-4000米 107.71 。由此推 断温度梯度约为2.46 /100m。12、主要成果（1）完成孔深4006.17米新纪录钻孔施工。 （2）下入89套管2439米新纪录。 （3）灵活配套复合钻杆的应用。 （4）特制加大钻头、扩孔器使用。 （5）附属设备配套。 （6）绳索取心 液动锤的推
12、广应用效果。 （7）钻进参数检测系统的研究和应用。 （8）规范化现场管理。12、认识体会 1、有保障的钻孔结构 2、灵活的施工方法 3、有效的技术配套 4、预防孔内事故 5、强化细节意识 6、发展高效孔底动力 7、谨慎对待深孔发展深孔概念的认识 深孔是相对的,和钻进工艺、设备、技术水平有关 深孔的施工一定包含浅孔施工 施工工艺由于深度的变化受到越来越多的限制 按地质岩心钻探规程（DZ/T0227-2010)划分：钻孔类别浅孔 中深孔深孔特深孔深度范围 (m)3000影响效率的主要因素 1、事故率 2、辅助时间 3、为满足质量要求利用时间长 4、工作积极性 5、时效 6、工艺技术 7、现场管理深
13、孔的特点 1、钻遇地层类型多。 2、硬岩比重大。 3、地层复杂，施工难度大。 4、施工周期长。 5、投资较大，不能轻易放弃。 6、钻孔结构复杂，设备能力大。（1）有保障的钻孔结构 钻孔结构设计原则：节能、简化、实用 套管程序充分施工法探索施工法设计施工法（2）灵活的施工方法 胆大心细 理论支撑 因地制宜、全面应对（3）有效的技术配套（4）预防孔内事故 责任心、精细化 深孔钻探最影响效率的是事故，责任心是预防事 故的基础。从领导到操作者本身要逐级强调。特 别是班长，不但自己要特别关注生产过程中的每 一个细节，还要调动每个岗位主动认真负责的积 极性。 加强监测 认真分析 果断处理（5）发展高效孔底动力 液动锤 螺杆钻（6）谨慎对待深孔发展 资源的紧缺 环境的破坏 科技水平的限制 深部探测水平的提高敬请批评指正
