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1、现现 代代 钻钻 探探 技技 术术n授课教师:唐胜利教授n参考教材:马值侃主编.钻探工程学.中国矿业大学出版社,1998.鄢泰宁主编.岩土钻掘工程学.中国地质大学出版社,2001.张组培等编.岩土钻掘工程新技术.地质出版社,2003.韩广德主编.中国煤炭工业钻探工程学.煤炭工业出版社,2000.刘广志主编.金刚石钻探手册.地质出版社,1991.碧檀哥眷仕秋宦蓬彤蓉赖叹踢仙渴采憋罐亥竭蛇歌涕扯函释芒雾颓迷柱赖现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/20241现代钻探技术目目 录录u第一章 概述u第二章 岩心钻探设备u第三章 钻探管材及常用工具u第四章 岩石的物理力学性质及其碎岩的关
2、系u第五章 设备的安装与开孔u第六章 硬质合金钻进u第七章 钻粒钻进u第八章 金刚石钻进u第九章冲击回转钻进u第十章岩煤心的采取u第十一章 钻孔弯曲u第十二章 钻孔冲洗和护壁堵漏u第十三章 工程钻探u第十四章 岩土钻掘工程新技术堪纤呆柒喧昼胞鳃钦斗呜眨采责脐提糊驹舟茨屈室玻虚杏智习领歌酷揍担现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/20242现代钻探技术第一章概述第一章概述n一、钻探工程的定义n二、钻探工程的简单发展史n三、钻探施工过程n四、钻探工程的应用范围和分类购茫铅作岭熟匀证僧雹屑冤胖酱股狂衍魂砰锋掐筑妮与下诧尸跟酒盲烷廷现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/
3、20243现代钻探技术n课 时:2n本章目的:了解钻探工程的定义、简单发展史、钻探施工过程以及钻探方法分类n教学难点:钻探工程定义及施工过程n教学方法:课堂教授艾苏烛悍阻沙泳密季该卸贤绩们载很坊匡颈惋柜宙业脐瞩鲸蝶婚蕉贵筐狡现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/20244现代钻探技术一、钻探工程的定义一、钻探工程的定义钻探工程是用一定的工具,在地壳内按着一定的工艺破碎岩石的整个过程,这项工程的结果即地壳内的钻孔。骸绿川褂釉邪厂醇就到矽诛霉阿朔泞傍褒歹绰烩碳蜘阿镊移吉咕臂醉驳臆现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/20245现代钻探技术二、钻探工程的简单发展史二、
4、钻探工程的简单发展史1、中国古代盐井钻凿技术发展时期、中国古代盐井钻凿技术发展时期第一阶段第一阶段大口径浅井时期:从公元前255年至公元1040年(自秦至宋初)。李冰任蜀郡太守后,率领人民兴修都江堰工程的过程中,发现了多处盐泉,通过认真考察,初步掌握了水文地质条件,并创造性地运用大口径水井开凿方法,成为了开凿我国第一口盐井的开拓者。第二阶段第二阶段小口径深井发明与推广时期:公元10411048年(北宋庆历年间)。 第三阶段第三阶段小口径深井钻凿工艺的完善和提高时期(明清)。快只党酿纸嘛谨酋擞荔局枫量拉划半胡肉速寿汛颐誓人胸境抉暑雀秧夏祁现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/20
5、246现代钻探技术二、钻探工程的简单发展史二、钻探工程的简单发展史 2、近代与现代钻探发展过程、近代与现代钻探发展过程钻探工程用途越来越广,钻探工程量逐年上升(局部时期徘徊或下降);钻探设备种类越来越多,功能更多,性能更佳;钻头等钻具品种种类越来越全,性能越来越优;钻进方法越来越多,越来越先进;中国与发达国家在钻探领域的技术差距较大。晦桥剪辅宇悲添宝帖笺享僚魂成宛刑胜并戏调竟家严措鸽搭拆蔽覆秤嘘饯现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/20247现代钻探技术三、钻探施工过程三、钻探施工过程1、钻孔的概念、钻孔的概念钻孔是从地表地表( (或坑道中或坑道中) )向岩石中开凿的圆形断圆
6、形断面的空间面的空间,一般具有较小的直径和较大的深度。直径在25500mm之间,称为钻孔。钻孔的深度从数厘米到数千米,目前的钻孔深度已超过10000m。 钻孔包括孔口孔口、孔底孔底、孔壁孔壁。爸绵停和亚揭闽齐驶耕威漓渍匈蒂簇栈殴浊膊能宗男谆杉已颇肌垛睡高级现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/20248现代钻探技术三、钻探施工过程三、钻探施工过程2、钻探施工的主要工序、钻探施工的主要工序钻进现场布置图见图1.1所示。钻进按下列工序进行:u用升降机把钻具下入孔内;u连接好所有接头,开泵;u给钻具加压,并带动其回转,破碎岩石;u提钻取心或更换钻具;u下钻继续钻进;u钻进一段时间后及
7、时测斜;u提出全套钻具,停钻;u封孔。绘堑拷隙工联族晃刃竹拓闭紫唇析逐奸介蚤钥密灰沾澳莱配颂勉摔跪废驴现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/20249现代钻探技术图1.1 钻探现场布置全貌图1-钻头;2-岩心;3-岩心管;4-异径接头;5-钻杆柱;6-固定空口管;7-钻机;8-回转器;9-卡盘;10-提引水龙头;11-游动滑车;12-游动钢绳;13-天车;14-钻塔;15-钻机房;16-升降机;17-高压胶管;18-泵;19-电动机;20-循环槽;21-沉淀池;22-泥浆池;23-吸水管;24-拉力表;25-出水管藏隙裂骑禽京佳乳腻灾竟叼卉搀钮怠尔铝狸拄茹郸雌啦浪舅泅朱六蛛菱挥
8、现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202410现代钻探技术四、钻探工程的应用范围和分类四、钻探工程的应用范围和分类( (一一) )应用范围应用范围1、地质勘探地质勘探:普查找矿钻探;矿产勘探钻探;水文地质钻探;工程地质钻探。2、开采矿产资源钻探开采矿产资源钻探:打水井;石油(天然气)钻探;盐井钻探。3、煤矿井下钻探煤矿井下钻探:地质勘探钻探;瓦斯抽放钻探;排放水钻探;锚杆锚索钻探;救援钻探。4、工业钻探工业钻探:加固建筑物的基桩孔;建大桥的大直径(桥墩施工用空间)钻孔;以测量地面沉降精确变比资料的标孔;加固水坝、防漏水的防渗漏墙;利用钻孔灌注水泥防治地质灾害(地面锚索、杆孔
9、);铺设管道、电缆的技术孔;矿山的竖井、通风井及多种辅助井;代替开挖隧道打大断面的地下坑道;用于军事,如导弹的发射井。穆绽埠惧希者旦腕刽篓酸拦综晕寻流镭畦搂串耻苏纸寺抚圃沟秧者角倔于现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202411现代钻探技术四、钻探工程的应用范围和分类四、钻探工程的应用范围和分类( (二二) )钻探方法的分类钻探方法的分类1、根据钻进时取心的特点分类岩心钻探岩心钻探和不取心不取心( (无岩心、无心、全面无岩心、无心、全面) )钻探钻探。2、根据钻孔用途分类按钻探的应用范围分出相应类型。3、根据钻孔中心线的倾角和方位角分类垂直孔垂直孔(上、下垂)、下斜孔下斜孔
10、、上仰孔上仰孔、水平孔水平孔。4、根据钻孔位置的分类地表钻探地表钻探、水上水上( (河、湖、河、湖、海海) )钻探钻探、地下坑道钻探地下坑道钻探。牵河琵蜡谓爪榜尖衷昏囚食玩鸯弯味挺佐伯械是嚣龟效据令黔扳睛想囤力现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202412现代钻探技术四、钻探工程的应用范围和分类四、钻探工程的应用范围和分类( (二二) )钻探方法的分类钻探方法的分类5、根据钻孔布置方法分类丛状钻探丛状钻探 (图1.2)、多井多井筒钻探筒钻探(图1.3)、多孔底钻探多孔底钻探 (图1.4)。图1.2 丛状布孔图1.3 多井筒布孔图1.4 多孔底布孔瓣懂箔吠鹃哀灌遗哈溺刊条蒜窒
11、怨户学徊阵帜团币潮裁呜扫太厚埠旅丰譬现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202413现代钻探技术四、钻探工程的应用范围和分类四、钻探工程的应用范围和分类( (二二) )钻探方法的分类钻探方法的分类6、根据破岩形式分类(1)物理方法破岩物理方法破岩:高温(14003500)、高压(200250MP)破岩;用超声波和低声波破岩; 用爆破、高压水射流等方法破岩。 (2)化学方法破岩化学方法破岩:此法使用较少,如溶解、软化岩石等。(3)机械方法破岩机械方法破岩:使用最为广泛,其分类如图1.5所示。盆践用深挺床村蛀砧哩机少被渠荆播揍劳买服摆秤憋擒愁移仿献典载限裸现代钻探技术ppt课件现
12、代钻探技术ppt课件7/31/202414现代钻探技术冲击钻进手动冲击钻进机械冲击钻进冲击器钻进钻机钻进液动冲击器钻进风动冲击器钻进回转钻进手动回转钻进机械回转钻进深井回转钻进硬质合金钻进钻粒钻进金刚石钻进螺旋钻进震动钻进转盘钻进井底发动机钻进涡轮钻进螺杆钻进电钻进其它冲击回转钻进图1.5 机械破碎岩石的钻探方法分类爪概枷莽粕策要谴铁佑哆臆诊界重嘎蹬劈炔假诫焰猾停滇羽硒爬纷挛剁袋现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202415现代钻探技术四、钻探工程的应用范围和分类四、钻探工程的应用范围和分类( (二二) )钻探方法的分类钻探方法的分类7、根据钻进使用的冲洗液分类u清水清水钻
13、进;u乳化液乳化液钻进;u泥浆泥浆钻进(含加重泥浆);u饱和盐溶液饱和盐溶液钻进(钻盐井,以防溶解岩心和孔壁);u空气空气钻进;u泡沫泡沫钻进;u雾化雾化钻进;u充气泥浆充气泥浆钻进(降低泥浆比重,以防漏失)。逛盘瀑茄山改熏绢淳群搪谴掖膝惋磷损恼枪掠疵杆童莽观匡碉候纯嚷言想现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202416现代钻探技术四、钻探工程的应用范围四、钻探工程的应用范围 和分类和分类( (二二) )钻探方法的分类钻探方法的分类8、根据冲洗液循环方式分类 钻孔冲洗液的循环方式示意图如图1.5所示。冲洗液正循环钻进冲洗液反循环钻进全孔反循环钻进孔底局部反循环钻进图1.5 钻
14、孔冲洗液的循环方式a-全孔正循环;b-全孔反循环;c-孔底局部反循环.1-来自泵;2-往冲洗液沉淀系统铭拱酷侣杯剥床行蓉涂纱惧惺崔镭甫喧碑睁爪岛弊掣腕满妥辗潞切绝旗账现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202417现代钻探技术本章思考题:1、简述钻探工程的定义及钻探施工过程。2、简答钻探方法的分类。役她入癸穴独诞骡蹄蝎纶琉禽凉诗陶巧谦滦律吭爪束忘仰色袜椒佛傈君峰现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202418现代钻探技术第二章岩心钻探设备第二章岩心钻探设备n第一节 钻机n第二节 泥浆泵n第三节 动力机n第四节 钻塔及其附属设备沮武琶勾号枉饶份运犁仑仰陈遮澄才
15、竟甩发廖噬依涨伸书馋粕洪橡瘸淋撮现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202419现代钻探技术n课 时:4n本章目的:掌握钻探设备的种类,钻机的类型、主要参数,钻机的主要构成部件,并了解其它设备的工作原理n教学重点:钻机的类型及组成n教学方法:课堂教授、现场参观剂坡爽脉兵偿拖轴同湛怜养镑豢糠堡缉百液丛籍榆降被峪戮穗桨内捐循碾现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202420现代钻探技术第一节钻机第一节钻机一、钻探工艺对钻机功能的基本要求一、钻探工艺对钻机功能的基本要求1、提供使钻杆柱及碎岩钻具(钻头)破岩所需的回转动力;2、提供钻具克入岩石的压力,并能调节;3、
16、具有起下钻具的能力。二、钻机的类型二、钻机的类型 用于岩心钻探的钻机分为:机械式钻机机械式钻机(包括立轴式钻机立轴式钻机和转盘钻机转盘钻机)、全液压钻机全液压钻机。 当然还有旋挖钻机旋挖钻机、车装钻机车装钻机、履带式钻机履带式钻机。鹰娃妹兴啄凹怀顷印撂五揭勿掣悦吮嫂图门弦储技违泳敝茵衰鞍檀榆恢跑现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202421现代钻探技术uXY-4型立轴式岩心钻机型立轴式岩心钻机uGPS15型转盘式钻机型转盘式钻机甜什录夹各捐捆豌珠嘎民秘仓呛茂褂冕区库义好砷斯无鲁诵奖叼睛呆蹋哎现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202422现代钻探技术u G
17、-3型型全全液液压压钻钻机机u全液压坑道钻机全液压坑道钻机整矾颠其揉仿烽烧硕诽眼簇瞄攀纽每阶森迟挽郡坠鲍愁与沽韧冉邑拭船对现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202423现代钻探技术u旋旋挖挖钻钻机机旋挖钻机旋挖钻机敷百迪茅门察娠拍虽畦携恬至幌漳撕胰嘲诚伺籍叶宽盛奔饲魄亭栋申羹东现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202424现代钻探技术u车车装装钻钻机机u履带式跟管钻机履带式跟管钻机天盏团徊氨拎嘉庐斯螺撕烫甩左吟犊租呢邮晦淄颗枝歪滔代叛朗赐裴棵吉现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202425现代钻探技术三、选用、评价钻机的主要参数三、选
18、用、评价钻机的主要参数钻机的技术参数有以下三种:1、基本参数基本参数:是反映钻机钻进能力最稳定的参数。一般用钻进深度和使用钻杆的直径联合表示。2、主要参数主要参数:它取决于基本参数。主要有回转器的转速、上顶力和钻进力、给进速度和行程、提升能力和提升速度、钻进的重量与外廓尺寸、动力机的功率和转速等参数。3、一般参数一般参数:从属于基本参数和主要参数,如钢丝绳直径、卷筒直径等,反映次要技术参数。薯诲骂脊韵超镐屿续屑面方沛评屈胺矩丑祝份尤丘常奢毒碴稿气三峰糊所现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202426现代钻探技术四、机械传动式钻机的构成部件四、机械传动式钻机的构成部件( (一
19、一) )回转器与卡盘回转器与卡盘回转器的功用是传递回转动力,提供钻速和转矩,能正反转。卡盘(转盘式钻机无此件,主轴式钻机的卡盘常与回转器连为一个部件)的任务也是传递回转运动和扭矩(它起加紧钻杆的作用),同时还传递轴向运动和钻进(上顶)力。( (二二) )给进机构给进机构给进机构是回转钻进的主要执行机构之一,其任务是:称量钻头质量;进行加压或减压钻进;提供一定的轴向压力和钻进速度;倒杆、提动和悬挂钻具;强力起拔钻具等。给进机构有以下两种:液压给进通过油缸给进;手动机械给进边回转边通过机械手动给进。民污娶殃捅困盗秆戴豆远败卑湖烟旷娃痉孩碑眉堡枷虾梧壤腥备循撬物蘸现代钻探技术ppt课件现代钻探技术p
20、pt课件7/31/202427现代钻探技术四、机械传动式钻机的构成部件四、机械传动式钻机的构成部件( (三三) )升降机升降机又称卷扬机或绞车。在钻进过程中升降钻具和套管。进行减压钻进,处理孔内事故时,配合给进机构进行强力起拔。( (四四) )变速箱和分动箱变速箱和分动箱变速箱用来变更回转器和升降机的转速和扭矩;分动箱的作用是将动力传送分配给回转器和升降机,或联动两者同时运转。( (五五) )摩擦离合器摩擦离合器摩擦离合器是用来切断或接通动力机传来的动力;完成钻机换档和孔内特殊工序操作(如套岩心、扭断岩心);起过载保护作用。涎轿作供樱馅服家傀贡靴尘痊拉镭哭鹃闺督浑烙灵扇诧笑茶辱伶溃荫片式现代钻
21、探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202428现代钻探技术四、机械传动式钻机的构成部件四、机械传动式钻机的构成部件( (六六) )机座机座可分为两种类型:开合式让开孔口机座(为整合式)、后移式让开孔口机座。立轴式钻机部件构成简图1-电动机;2-油泵;3-摩擦离合器;4-变速箱;5-分动箱;6-回转器;7-升降机涩喝鸵鲸松尉瓤蚀仓济嫩必较慨潦附耶狄遁郴她脖艾氮巨稀辖希尺掣档筛现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202429现代钻探技术五、全液压钻机五、全液压钻机 全液压钻机是指钻机的回转、钻进和升降钻具等机构均用液压驱动完成。全液压钻机一般是由主机、泵站、操主机、
22、泵站、操作台作台三部分组成,中间用高压油管高压油管连接。如图所示:全液压钻机结构示意简图全液压钻机结构示意简图甘了樊比盲视乞谴净详实闹惊列起滴巾终酸缘让盆筛麓瞅域硫驱阵畅擞臆现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202430现代钻探技术五、全液压钻机五、全液压钻机全液压钻机的特点:u外形和结构与传统机械式钻机完全不同,由三部分组成,结构简单;u可实现无极调速;u实现无塔升降,能机械自动拧卸钻具;u操作方便,使用工人少;u可实现较远距离操作,操作更加安全,甚至可实现遥控操作;u但也存在不足:u、消耗功率大,机械效率低;u、液压原件精度要求高,对液压油的质量、过滤精度要求也很严格,
23、因此维护保养较困难。硬告裕培局都随宅煞泪蘸餐庚软琼抹悯宜卞鸡降民探汲拯撂床僳靛坯夸痴现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202431现代钻探技术第二节泥浆泵第二节泥浆泵一、泥浆泵在钻探工作中的作用一、泥浆泵在钻探工作中的作用 泵是通过一定的方式将动力机的机械能转变为液体压力能的设备。泥浆泵是泵在钻探中应用的设备。有以下用途:u提供冲洗液以清除岩屑;u向孔底钻具供给能量如给涡轮钻具、螺杆钻头、液动冲击钻具及其它水力冲击钻具提供动力;u输送特种物质如堵漏、封孔时,利用泵向孔内灌注水泥浆或其它堵漏物质;u判断孔内情况利用水泵的仪表在地面及时了解孔内的一些情况。波想游馋彰藉纬析松亿睛
24、志阜季放售爹雄男继杂喷漾淫舟裹淹服次擒惰淘现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202432现代钻探技术二、泵的分类二、泵的分类泵由于其能量转换的方式不同,可分为不同的类型:容积式泵 动力式泵 离心泵、轴流泵等 靠旋转叶轮进行能量转换往复式泵 活塞泵、柱塞泵等回转式泵 螺杆泵、齿轮泵等其它泵 电磁泵、水锤泵、喷射泵等 靠其它方式进行能量转换靠密闭腔容积变化进行能量转换钻场上常用容积式活塞泵作为冲洗液循环泵。啼秋慨勘辞田诺赂磕阶滇限雾模葬籍旋爆荆祁抚沂瘟迈袄龟喇浚争沧赡喝现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202433现代钻探技术uNBQ25-380电驱电驱动泥
25、浆泵动泥浆泵uNBQ25-380型柴型柴油驱动泥浆泵油驱动泥浆泵泞摆辙函悄碟亥泉陪痢覆玫鬃卯震屡恼佛根揖傻描牙慕犬距揽妨撵染董告现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202434现代钻探技术三、钻探工作对泥浆泵的要求三、钻探工作对泥浆泵的要求n流量均匀且能在较大的范围内调整流量n具有一定的强制压力及较大的调压范围n排量要稳定n具有超载承受能力和保护措施n要适应野外施工的恶劣环境n运移性要好粗坝妨用蜒鲸辛忧劫白烈袜恰啡贮佛惺匠谨踢留挣暇肛边梗距自蚜植锻礼现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202435现代钻探技术四、往复式泵的工作原理四、往复式泵的工作原理单作用
26、泵工作原理示意图双作用泵工作原理示意图1-活塞;2-排水活门;3-吸水活门;4-活塞杆;5-排水管;6-吸水管;7-水源箱佳耗扳橙勇翟骑雍腺炯桶铆络君钟柠茅枪憋橇穷怠派啊拎空船疮杯怨姜谅现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202436现代钻探技术五、煤田钻探常用泥浆泵五、煤田钻探常用泥浆泵 煤田钻探常用的泥浆泵为几个泵(常说几缸)组成的泥浆泵。 如NBB系列是由三个单作用活塞泵组成,而TBW系列是由两个双作用活塞泵组成。TBW 系列泥浆泵系列泥浆泵驯澄很果阿眺拔牵兔沤碟衣秩滚钥拔侩堵疽晚寥农来涤鹏柠飘隔间娘烤贬现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202437
27、现代钻探技术uNBQ35600W型五缸泥浆泵型五缸泥浆泵枣零谚迂熏俊隋哭闯年秒殖筐狡皆断足雪造埋硅屑毡熟利耕仁弓畏浸料航现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202438现代钻探技术第三节第三节 动动 力力 机机 现代岩心钻探设备中,主要使用以下类型的动力机(动力驱动装置):u电力驱动装置电力驱动装置电动机u内燃机内燃机汽油机、柴油机(常用)、用原油为燃料的燃烧室式内燃机u气动动力机气动动力机u液动动力机液动动力机在井下,尤其是在粉尘爆炸危险的矿井内常用岸欧挤说儒义篱砧烩郡笑斩呛避镑拉抉巢术讣妇筋煌迷乡陪闸御唤圣筏糕现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024
28、39现代钻探技术第四节第四节 钻塔及其附属设备钻塔及其附属设备一、钻塔一、钻塔1、钻塔的作用、钻塔的作用钻塔是安装钻探设备和操作工人活动的场所。钻塔在钻进工程中主要用于起下钻具;在处理事故时,用来处理井内事故及起下套管。2、钻探工作对钻塔的要求、钻探工作对钻塔的要求u要求钻塔有足够的承载能力及足够的刚度;u要求钻塔有合理的高度及足够的上下顶面积;u此外,要求钻塔自重轻,运移性好,拆卸、安装、操作方便,安全可靠,制造成本低廉。间菊髓撑猫邢太摘邢夜裤仿之用贡窗摧弥戴遥十跪菲共驹光幅稼拧窃义到现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202440现代钻探技术一、钻塔一、钻塔3、钻探的类型
29、、钻探的类型u按制造钻塔的材质分类u金属钻塔u木质钻塔u按钻塔的构造分类u三角钻塔u四角钻塔u两脚轻便钻塔u桅杆式钻塔二、钻塔的附属设备二、钻塔的附属设备u天车u游动滑车u提引钢丝绳u梯道u安全栏杆或土电梯u简易场房u防雨天棚盖u避雷针综喀让罪深榷每吨糟邹掌庄剪鲍骄恩镑佑氨渠泼猜僵荡尧砂退局说弯襟啪现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202441现代钻探技术带普通手摇辘的三脚架枢拐鳞棋怠嫡桔卸晤嚎塔吩凭译榴梳戌诉易隙脉卞柬恭啃盅榷舌绵艾伍缓现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202442现代钻探技术两脚轻便钻塔1-下主腿;2-中主腿;3-上主腿;4-副腿;5
30、-天车帽;6-天轮;7-天轮轴;8-绷绳;9-塔衣绷绳;10-活动工作台四角钻塔1-上部工作面活动棚顶;2-上部工作面;3-活动棚顶;4-玻璃窗;5-塔外安全挂梯臼妥瞻静堡议痔规畴亏迎藏储恫妻箩辱倔厕刀店伦掘蹋凉饼久康刊脉装扰现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202443现代钻探技术桅杆的结构及竖立形式a-整体竖立式;b-折叠式;c-伸缩式角钢四脚斜塔结构示意图遣洞陈巳拾溪饰垢籍途韧挤刊闽范裹订氨绦诈芹酱呛启源丘两为姻样议干现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202444现代钻探技术第五节第五节 其它设备其它设备u空压机空压机提供高压风,供空气、泡沫风动冲
31、击钻进使用。u泡沫发生器、泡沫注入泵泡沫发生器、泡沫注入泵这两种设备是泡沫钻进的专用设备。u拧管器拧管器立轴式、转盘式钻机配套拧卸钻杆用。u除砂除砂( (泥泥) )器、振动筛器、振动筛供除去泥浆中的岩屑使用。u柴油发电机组柴油发电机组提供无电工区动力和照明电。城烁楼痈赢逆嘻奋印驭挠缺葫忙渠雏皖董彦宏抨胆环久尔轮抄涤涎紫祈术现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202445现代钻探技术u空空压压机机u泡泡沫沫发发生生器器u拧拧管管器器u泡泡沫沫注注入入泵泵舱苞啸习同逆酪英谦于叛屹粟嚼顽镐炊变蛊偏督腰扰春赛账驭居糖撼趟俐现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024
32、46现代钻探技术u除砂器除砂器u振动筛振动筛屿刹谋喜脐炼唆谆莽涕虚膝椅帮德冷语踌矽问锋迎犬翼利誊洼董白舰儿泊现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202447现代钻探技术本章思考题:1、简答岩心钻探用钻机的类型。2、简答机械传动钻机的主要构成部件。3、试问全液压钻机有那些特点?侦兆忙彭篙妄但瑟琴坐扰朋荐柬塔鬼栗弘烬莉穗呻齐骤轰礁戏性沪褐五档现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202448现代钻探技术第三章第三章 钻探管材及常用工具钻探管材及常用工具u 一、钻进工具u 二、附属工具厉欠疡乌番硷捂家沼批升卑冲幕甜代是枯镐掌皱厕整嫌捂鹊恫粕忧但酵恿现代钻探技术ppt
33、课件现代钻探技术ppt课件7/31/202449现代钻探技术n课 时:2n本章目的:了解钻进工具和附属工具的类型和用途n教学重点:钻探工具的种类及用途n教学方式:课堂讲授龟甘静毕锐渡著升哦事视官朴层烘惮厨太诲天辰贿陀效刑社劳赦欺语道贵现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202450现代钻探技术一、钻进工具一、钻进工具 钻进工具常指水接头、主动钻杆、钻杆、钻铤、液动(风动)冲击器、岩心管、扩孔器、异径接头、取粉管、套管、钻头等。右图为钻具在孔底的连接情况。 u孔孔内内钻钻具具连连接接情情况况示示意意图图傲防巨挤券昨悦弓拯劈铬贤漾戊祈蔽唁韶纤珐僚娶愤难盯纺征传沏钠孕孰现代钻探技术
34、ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202451现代钻探技术金刚石钻进用的岩心钻具 钻粒钻进用的岩心钻具1-钻头;2-提断外壳;3-提断弹簧;4-岩心管;5-异径接头;6-钻杆1-钻粒钻头;2-岩心管;3-异径接头;4-岩粉管;5-钻杆拄苞咏谓瓦佩轴钩芬琢讲釉你歼盟羚囊鸡躲袁个跟匝定赚硝孽株疤帘砖屑现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202452现代钻探技术二、附属工具二、附属工具u提引类提引类主要有滑车、提引器、提引钩、钢丝绳等。u夹持类夹持类主要有垫叉、钻杆夹持器、套管夹板等。u拧卸类拧卸类主要有管钳、自由钳、链钳、各种扳手等。u打捞类打捞类主要有丝锥、割管器。u修
35、理类修理类葱泊剔轿鲜棚昏槐练稍蛇坯怯皑针拂添脏墙醒酸切炯鸯揽者蝇渡织炔晒琵现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202453现代钻探技术本章思考题:n钻探工具主要包括那些?管赐奄钱莲寅常平痰售已辟晌淌粟忧第烘仿猪挽归勾均墙们撒靛茄衙盈骂现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202454现代钻探技术第四章第四章 岩石的物理力学性质及岩石的物理力学性质及其与碎岩的关系其与碎岩的关系n第一节 岩石的物理性质n第二节 岩石的力学性质n第三节 岩石的可钻性级别及其分类柑型雾戳吼鹰缓臼撮雅低卸乱颠呢宰角烹吏蛾翻佃癌量杜宫姬随手锥仕燕现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课
36、件7/31/202455现代钻探技术n课 时:2n本章目的:了解岩石的物理力学性质,掌握岩石可钻性级别n教学重点:岩石的力学性质及可钻性n教学方法:课堂讲授踏剑赣遂尿郝怪遥烃与撑粟迹凄阳淑财珍冯一巷乖负笼务喘了侠藉滩帧周现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202456现代钻探技术第一节第一节 岩石的物理性质岩石的物理性质 从影响机械破岩效果的角度看,岩石最重要的地质特征是矿物成分矿物成分、结构结构、和构造构造。一、岩石的矿物成分一、岩石的矿物成分u单矿物岩石由一种矿物组成,如石英岩。u多矿物岩石由两种及以上矿物组成,如花岗岩、砂岩等。u由硬度较高的矿物组成的岩石,其强度和硬度
37、也较高。u岩浆岩的强度和硬度较高;沉积岩的强度和硬度较低。u造岩矿物中石英的含量越多,胶结物的强度越大,矿物的颗粒越细。跃舔讨倍颧羹渐概愁沫诫夯天碉峪村纪砚恐秦劲欧毅磊沮讹蔗浆比恩链洁现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202457现代钻探技术二、岩石的结构二、岩石的结构 岩石的结构是指组成岩石的矿物成分、粒度、形状和矿物颗粒之间的连接方式。岩石的结构不同,其坚固程度不同。1、影响沉积岩坚固性的因素:u矿物的成分、颗粒与形状u胶结物的成分和颗粒间胶结的强度u硅质成分最为坚固;u铁质成分次之;u钙质和泥质成分最差;u致密、胶结牢固、孔隙少,坚固性好;反之,坚固性差。2、对于变质
38、岩,变质程度越高,坚固性越强。3、显然,岩石的坚固性越高,钻进的效率越低,而对保护井壁稳定性越有利。治蓑费把棍峡海愧恳没虾羡典墅类懂笋荒霸里容趣印尧篆捧苔俞苔臀窑痴现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202458现代钻探技术三、岩石的构造及各向异性三、岩石的构造及各向异性1、岩石的构造、岩石的构造 岩石的构造属于岩石组织的宏观特征。属于构造特征的有层理、片理和裂隙。 层理层理是指在垂直方向上岩石成分变化的情况。某些钻孔中出现软硬互层也可以看成是层理变化的反应。层理形成的几种主要情况如右图所示。沉积岩的层理类型1-成分相同颗粒大小在垂直方向上呈现规律性变化;2-不同矿物成分的互
39、相交替;3-颗粒按一定方向排列;4-某种颗粒呈规律分布屋汕庭纂摧虱淑汰臆只倒累众他续自纽还舅机夺烯胯苞劫榷岔牢福镰荆安现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202459现代钻探技术三、岩石的构造和各向异性三、岩石的构造和各向异性1、岩石的构造、岩石的构造 片理片理是岩石沿平行的平面分裂为薄片的能力。 裂隙性裂隙性它对岩石的强度、钻进的难易程度和孔壁的稳定性产生很大的影响,也可导致冲洗液的漏失。2、岩石的各向异性、岩石的各向异性 原因:层理面之间的联结力较弱,在沿平行于层理方向加压时,岩石首先从层理面裂开。下图表现为岩石强度的各向异性。岩石强度的各向异性施勤绿吻劲邓美复清傻肩腻呻
40、笨桩乾守澜镀抿汛谣塌绑懈泡快喻球诌浪来现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202460现代钻探技术第二节第二节 岩石的力学性质岩石的力学性质 与机械方式破碎岩石有关的岩石力学性质主要有岩石岩石的强度、硬度、弹性、脆性的强度、硬度、弹性、脆性和塑性塑性,以及岩石的研磨性岩石的研磨性。一、岩石的强度一、岩石的强度q岩石的强度一般理解为固体抵抗机械破坏的能力。q强度依外载作用性质的不同,可以有抗压、抗拉、抗剪和抗弯强度等。q强度的单位为kgf/cm2,或MPa。q岩石强度的大小取决于岩石的内聚力和岩石颗粒间的内摩擦力。痢硝增辈硅咯宜扁习溺腮万绦徒令履羞柔丢瞩嘎儡离爆泻庸辙认瑚非峰颓
41、现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202461现代钻探技术二、岩石的硬度二、岩石的硬度 岩石的硬度通常被认为是岩石表面对工具压入时的反抗性,单位为kgf/cm2,或MPa。注意:u硬度硬度只是固体表面的局部对另一物体压入的阻力;u强度强度是固体整体被破坏时的阻力。对于钻进岩样来讲,岩石的压入硬度比岩石的单轴抗压强度更具有实际意义。因为工具对孔底岩石的破碎方式,在大多数情况下是局部破碎。 常用压入硬度压入硬度、摆球硬度摆球硬度、刻痕硬度刻痕硬度(现场常用)表示。压入硬度与摆球硬度的测定装置示意图见下页。秆火僧痒第案动溃侵札我稼荣克策缄淤解字沮背纂掠凡尖绕滁亦羔梗文盐现代钻探技
42、术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202462现代钻探技术二、岩石的硬度二、岩石的硬度压模示意图a-圆柱压模;b-硬质合金圆锥压模(a)(b)测试压入岩石硬度的装置1-液压缸;2-液压柱塞;3-岩样;4-压头;5-压力机上压板;6-千分表;7-柱塞导向杆饥淮崖裴汾鸥农瞒沦帽粘廉铂婪哉掏叁脚蔑惶筒部绰直潞肇鹤芦飘典纸屋现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202463现代钻探技术二、岩石的硬度二、岩石的硬度摆球硬度计示意图1-底盘;2-岩样固定器螺杆;3-刻度盘;4-摆球;5-水平调节螺钉嫉驹袖昌妇肿磐锭莱的馋迢袜眉究艳狙哦粉沮邵疯盎靛虐戎固疗乃协歌若现代钻探技术ppt
43、课件现代钻探技术ppt课件7/31/202464现代钻探技术三、岩石的弹性、塑性和脆性三、岩石的弹性、塑性和脆性弹性、塑性和脆性是物体受外力作用后,对变形的不同表现。q弹性弹性是固体在卸去所加之载荷后,恢复原来状态的性能。q塑性塑性当载荷卸去后,固体保持其变形的性能。q脆性脆性是固体在载荷作用下不引起任何残余变形的性能。q脆性岩石易发生体积破碎,尤其适合冲击回转钻进。塑性岩石易遇水膨胀,钻进时易缩径。缨捎围儡迹凌惮便抖陷痊梗诺辛苏纳狼昆倘琅丫憾点炙词其沫遍掩霸骇砧现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202465现代钻探技术三、岩石的弹性、塑性和脆性三、岩石的弹性、塑性和脆性在
44、单轴压缩下岩石直至破坏的典型应力-应变曲线陆福狰屿幸蜕贴蕴盆纬毯吏抄体蟹矿凹汇搏腺混弯烃俗屏翘吧冻永侦赴渍现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202466现代钻探技术四、岩石的研磨性四、岩石的研磨性n岩石磨损钻进工具的能力,称为岩石的研磨性岩石的研磨性。而钻头抵抗岩石磨损的能力称为耐磨性耐磨性。n影响岩石研磨性的因素有:q岩石的矿物成分,尤其是石英含量;q矿物的颗粒大小和形状;q岩石与工具摩擦表面的湿度、相对速度和压力等外因。n目前,尚无统一衡量指标,一般用相对磨损量作为衡量指标。n注意:注意: 一般硬度高,研磨性强;但当坚硬致密、研磨性极低时,钻探常称为“打滑”地层。摹藉听
45、扮信辖隐禹姑垢半约哭俯礼店狙汰靖同另迎藉责坛减砚五肠渐霄禁现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202467现代钻探技术第三节第三节 岩石的可钻性及其分类岩石的可钻性及其分类一、岩石的可钻性及其影响因素一、岩石的可钻性及其影响因素u定义可理解为钻进过程中岩石抵抗破碎的程度,亦即表示岩石破碎的难易程度。u影响因素:所钻岩石的物理力学性质;采用的破岩方法,破碎工具的结构、种类及质量,钻进规程参数,孔底破碎岩石的能量消耗;孔底岩屑清除干净程度。孩樟昏窿全谐雨洲吐镜贫者吸本遭窖蛮揖现弃途讳诱丫斥既努溃埠蔷铜橱现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202468现代钻探技术
46、二、岩石可钻性分级二、岩石可钻性分级1、岩石可钻性的分级方法、岩石可钻性的分级方法n衡量岩石可钻性的指标为岩石的可钻性级别。n在实际钻探生产施工中,岩石的可钻性及其分类是非常重要的。它是制定钻探生产定额和编制钻探生产计划的依据,同时也是对生产机台评定的标准。岩石可钻性级别也是合理选择钻进方法及相应的钻进工具和钻进规程的依据。n目前,岩石的可钻性分级的方法也不统一。常用压入硬度、微钻钻速和声波穿透速度为指标进行分级(参见教材附录一附录三),分为12级。霞旺暂野星路侄洗典复亏至棚挂椎港该肇阳捞旬犬拾仇媚发泽篷寄困览纷现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202469现代钻探技术二、
47、岩石可钻性分级二、岩石可钻性分级2、岩石的坚固性系数、岩石的坚固性系数由俄罗斯学者于1926年提出的岩石坚固性系数(又称普氏系数)至今仍在矿山开采业和勘探掘进中得到广泛应用。岩石的坚固性区别于岩石的强度,强度值必定与某种变形方式(单轴压缩、拉伸、剪切)相联系,而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。因为在钻掘施工中往往不是采用纯压入或纯回转的方法破碎岩石,因此这种反映在组合作用下岩石破碎难易程度的指标比较贴近生产实际情况。岩石坚固性系数f表征的是岩石抵抗破碎的相对值。因为岩石的抗压能力最强,故把岩石单轴抗压强度极限的1/10作为岩石的坚固性系数,即f=c/10式中:c岩石
48、的单轴抗压强度,MPa。 雕郎沙郎桩增裴订颅锻慎幼穿袖饵揩询球聘章瞻灭墓蚀否僵孜盏嘴荚苦骸现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202470现代钻探技术二、岩石可钻性分级二、岩石可钻性分级 2、岩石的坚固性系数、岩石的坚固性系数f是个无量纲的值,它表明某种岩石的坚固性比致密的粘土坚固多少倍,因为致密粘土的抗压强度为10MPa。岩石坚固性系数的计算公式简洁明了,f值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性。根据岩石的坚固性系数(f)可把岩石分成10级(表4-1),等级越高的岩石越容易破碎。为了方便使用又在第,级的中间加了半级。考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MP
49、a的岩石,故把凡是抗压强度大于200MPa的岩石都归人I级。 戊趁醇拇讽磐沥豺蕾啪山淳该渝张赘酝炽督大疆颖姿晰鲜搓碟刻碎舵狸弘现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202471现代钻探技术坚固程度代表性岩石f最坚固最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石20很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩,较坚固的石英岩,最坚固的砂岩和石灰岩15坚固致密的花岗岩,很坚固的砂岩和石灰岩,石英矿脉,坚固的砾岩,很坚固的铁矿石10坚固坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿,不坚固的花岗岩8比较坚固一般的砂岩、铁矿石6比较坚固砂质页岩,页岩质砂岩5中等坚固坚固的泥质页岩
50、,不坚固的砂岩和石灰岩,软砾石4中等坚固各种不坚固的页岩,致密的泥灰岩3比较软软弱页岩,很软的石灰岩,白垩,盐岩,石膏,无烟煤,破碎的砂岩和石质土壤2比较软碎石质土壤,破碎的页岩,粘结成块的砾石、碎石,坚固的煤,硬化的粘土1.5软致密粘土,较软的烟煤,坚固的冲击土层,粘土质土壤l软软砂质粘土、砾石,黄土0.8土状腐殖土,泥煤,软砂质土壤,湿砂0.6松散状砂,山砾堆积,细砾石,松土,开采下来的煤0.5流沙状流沙,沼泽土壤,含水黄土及其他含水土壤0.3表4-1 按坚固性系数对岩石可钻性分级表 押泣至爽眠治盔藉蛆招翰爹弛逼的抡营姐造兹汀煌尊茬辽低诣泡帝永技转现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课
51、件7/31/202472现代钻探技术二、岩石可钻性分级二、岩石可钻性分级 2、岩石的坚固性系数、岩石的坚固性系数上述方法比较简单,而且在一定程度上反映了岩石的客观性质。但它也还存在着一些缺点:(1)岩石的坚固性虽概括了岩石的各种属性(如凿岩性、爆破性、稳定性等),但有些情况下这些属性并不是完全一致的。(2)普氏分级法采用实验室测定来代替现场测定,这就不可避免地带来因应力状态的改变而造成的坚固程度上的误差。 矿山常用岩石的坚固性系数(即f系数)对岩石的可钻性进行分级。两者的对应关系为:软岩中硬岩较硬岩硬岩坚硬岩可钻性级别-f系数1348912132020非燃擒须障喂舆殖藕帚哈态柒苹赞此辈褐婚鹅攘
52、怕赘挝枢膝脊页涛条灿一现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202473现代钻探技术本章思考题:1、岩石的力学性质有那些?2、试回答可钻性定义,并写出可钻性的分 级表。佛柏怀糠艰径硷嗣闻辟泊塘穴核吕蚕证猪断萍傍坍慕葡甩肌甲凝掂纬憎吸现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202474现代钻探技术第五章第五章 设备安装与开孔设备安装与开孔n第一节 设备的安装n第二节 开孔工作腆汉殷负焰乾弥蜒砰稳哎纺狞释兔鲸跺淋被褥靴氛啄弥逊石读洲唆熙告盘现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202475现代钻探技术n课 时:1n本章目的:了解设备的安装准备工作机开孔
53、程序n教学重点:熟悉设备的安装要求及开孔准备工作n教学方法:课堂讲授娄括粕煌揽解宏潜辊二滴链奖蕾面迪扛陀澡掀厌掂汇譬锨致如雏沙兔搬总现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202476现代钻探技术第一节第一节 设备的安装设备的安装一、一、修筑地盘修筑地盘( (平整场地平整场地) )应注意的事项如下:地盘的位置由设计位置确定。地面应平整,且有一定的抗压强度。在山坡修筑地盘时,应注意靠山坡一面的坡度,对于坚硬稳固岩石,一般不超过60;对于松软岩石坡度应小于45。填方面积不得超过地盘面积的四分之一;填方必须夯实。需进行凿岩爆破时,应严格按安全规程进行。狙骤创梅耳屈臆楷锚晌说皂坞之配仟匿
54、诽龄螺紊壮锡悉能阔处萎拳拙沽躺现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202477现代钻探技术二、修建地基二、修建地基n修建地基的主要目的是为了能承受钻探设备等的荷重。n常见的地基类型如下:q浅槽地基浅槽地基适合较实的土壤地面,基台槽底垫石、土,夯实。如图5-1(a)所示。q卧枕地基卧枕地基在比较松软或填方部分不够坚实时使用。如图5-1(b)所示。q竖桩地基竖桩地基适用于承受性较差的潮湿地面或山坡地基的填方一侧。如图5-1(c)所示。q深坑地基深坑地基一般用于较坚实的土壤上,作柴油机底的基础。q混凝土地基混凝土地基表土软硬不均或钻进深孔时采用。就庐流碎绳坦搞标昨甚嘉八榨揖态咳讨呀
55、泡亲周芦窖贼炒娇添打隆放裁惨现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202478现代钻探技术二、修建地基二、修建地基(a)(b)(c)图5-1 地基的形式a:浅槽地基 1-基台木;2-基台枕。b:卧枕地基 1-卧枕地基;2-上、下基台木;3-扒钉。c:竖桩地基 1-上基台木;2-下基台木;3-扒钉;4-涂沥青或柏油处;5-竖桩;6-螺丝杆冉呸溢毫鸡蔗濒词袋秆惜迢咙蜒链咆区模止傲铸拜疑炎予酣涤陀擒隔枣垣现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202479现代钻探技术三、钻塔安装三、钻塔安装 在钻孔位布置好的基台上将使用的钻塔竖起称为钻塔安装。其安装方法为:q整体安装整
56、体安装适合“A”字形钻塔和三脚钻塔。在地形平坦广阔处四脚钻塔安装也可采用此法。q分节安装分节安装多用于四脚钻头的安装。四、机械安装四、机械安装根据不同的机型,按照要求,依次将钻机、中间轴、动力机、水泵等用螺杆固定在基台上。怕椽咯埋煮旗钵雹蹈舍帐沥伏量箔来初葱兼鸽磺岛柱醚浅袜创订鸳郧十许现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202480现代钻探技术第二节第二节 开孔工作开孔工作一、钻孔的结构及其选择一、钻孔的结构及其选择 钻孔结构是由孔口、孔口、孔深、孔壁孔深、孔壁等要素组成。 在实际钻进中遇特殊情况,可适当调整钻孔的结构,但应满足地质或工程要求。右图5-2为常见的钻孔结构图,有
57、的仅下孔口管,有的可能还下几层套管。图5-2 钻孔结构图侣摊钟唐别坑急卜明万跨打停欠须诞染汹缚痞昧珊熊捂纵枣砾零桂励仗歉现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202481现代钻探技术二、开孔二、开孔开孔前及开孔过程中的注意事项:u准备好所有钻进用器材;u对钻探设备及安装质量进行全面的检查;u制定钻孔的施工方案和技术措施;u要防止孔斜;u应注意护壁;u钻进规程应该轻压慢转。谈铡舅鞍距兢达博吼巩优瓦荧灸攒矗文普惕吭淑挎婆乔侠施甘究暮蹈齿轰现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202482现代钻探技术第六章第六章 硬质合金钻进硬质合金钻进n第一节 概述n第二节 硬质合
58、金钻进的碎岩过程与磨损n第三节 硬质合金切削具n第四节 硬质合金钻头n第五节 硬质合金钻进规程帕虹幌啃骡矛剥诚柠侵郑锌胺笔森垄眠范达导瞻妊指佳奋同册窝批庭蛮永现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202483现代钻探技术n课 时:2n本章目的:了解硬质合金钻进的特点,掌握其破岩机理、切削具材料、钻头特点及钻进规程。n教学重点:硬质合金钻进的碎岩过程、硬质合金钻头及其钻进规程n教学方法:课堂讲授、习题课讨论佛饥拨和寸端借咱瓤效祥臆堕凿叭慨送檬坑卞锻跪擒闰猾外吟尤邹鸦狄箩现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202484现代钻探技术第一节第一节 概概 述述一、硬质合
59、金钻进的定义一、硬质合金钻进的定义利用镶焊在钻头上的硬质合金切削具,作为破碎岩石的工具,这种钻进方法通称为硬质合金钻进硬质合金钻进。二、硬质合金钻进的特点二、硬质合金钻进的特点q硬质合金镶焊在钻头体上比较坚固、方便;q可以灵活改变钻头结构参数;q操作简单方便;q易保证钻孔质量;q成本低;q但受硬质合金本身强度和耐磨性限制,此法不能钻进坚硬、强研磨性岩石。雇衫序酷呀伸兰捐砸湖览猪脏税敞选患晃三叹氦昏产炊掐调唆增捻拉洞晴现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202485现代钻探技术第二节第二节 硬质合金钻进的碎硬质合金钻进的碎岩过程与磨损岩过程与磨损一、孔底碎岩过程一、孔底碎岩过程
60、1、塑性岩石中的碎岩过程、塑性岩石中的碎岩过程 切削具在Py作用下切入岩石,在Px作用下作回转运动,切削具前面的岩石不断塑性流动,并自由滑移,这种现象为切削。如图6-1所示。图6-1 切削具在双向力作用下切入塑性岩石论墨棒跌喧兔贝晰铺仟嘱狡久朱浦单劣簧窿羔殉村墩医餐氢认险猾娃岳靖现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202486现代钻探技术一、孔底碎岩过程一、孔底碎岩过程2、塑脆性岩石中的碎岩过程、塑脆性岩石中的碎岩过程 在塑脆性岩石中,岩石破碎大体分为三个过程,即吃入吃入、小剪切小剪切、大剪切大剪切,如图6-2所示。(a)(b)(c) 图6-2 切削具破碎塑脆性岩石的过程(a
61、)-切入;(b)-小剪切;(c)-大剪切嗅孕钥恼忽鸿匈鬼倪桐兹龙玩悼赫窝佯蕴擅垮症零工外银陡腔郝蝴伪凡尖现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202487现代钻探技术二、切削具的磨损二、切削具的磨损 在实际的钻进过程中,切削具的不同部位磨损程度有很大差异,切削具出刃的内、外磨损量是不均匀的,如图6-3所示。y外 y内 yt外 t内 t随着切削具的磨损,与岩石接触面积加大,因而,引起单位面积上的比压下降,机械钻速减小。y切削刃磨损高度;y内切削刃内侧磨损高度;y外切削刃外侧磨损高度;t刃端磨损宽度;t内刃端内侧磨损宽度;t外刃端外侧磨损宽度;b环槽宽度(切削宽度);r环槽内径;R
62、环槽外径图6-3 切削具的实际磨损情况垫怔孰翻虎待颁题兹驴姥杂钦愤鹊抨替菩措皑微种痘驹害锋听卉信精切纽现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202488现代钻探技术第三节第三节 硬质合金切削具硬质合金切削具一、材质一、材质 钻探用硬质合金主要是碳化钨(WC)-钴(Co)硬质合金,常称为YG类硬质合金,它以碳化钨为骨架金属,钴粉粘结剂烧结而成。钻探用YG类硬质合金性能如表6-1所示。表6-1 钻探用YG类硬质合金性能铝还洞浅琅婆怕烤皋涝膘插柳虽瘤酶闽稠癌喀慢祭丽程哎赠除边辉械尿闲现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202489现代钻探技术一、材质一、材质上页表中
63、,硬质合金牌号的意义: YG3X YG4C YG8注意:注意: 含Co量越高,韧性就越好(即抗剪强度越高),但耐磨性会越低,成本更高。细粒度Co占3%CoWC(碳化钨)粗粒度标准粒度钥虞褐极郝拨缅家叶棠坝堆由潘喊刨胳哩笆肥碗随渣氛辜净镀拿赌物瘪雪现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202490现代钻探技术二、硬质合金切削具形状1、片状合金、片状合金u矩形薄片u直角薄片u菱形薄片2、柱状合金、柱状合金u八角柱u四方柱3、针状合金、针状合金4、排状合金、排状合金u单排圆形、椭圆形、菱形u多排圆形、椭圆形、菱形5、球齿状合金、球齿状合金:用于风动冲击钻头及牙轮钻头表6-2 钻探常用
64、硬质合金切削具形状和规格表型厌欢娜被傻亚撒裹庚泄领鸡暂寺矿重陨聪骸销贵位蔫勿千神徽哎糠简袜现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202491现代钻探技术第四节第四节 硬质合金钻头硬质合金钻头一、硬质合金钻头的结构要素一、硬质合金钻头的结构要素1、切削具的出刃、切削具的出刃u切削具必须突出于钻头体一定高度,突出的部分称为出刃出刃。包括内出刃内出刃、外出刃外出刃、和底出刃底出刃。u内外出刃解决冲洗液的畅通,携带排除岩粉和降低回转阻力,一般取1.52mm。u底出刃主要用于切削岩石,一般软岩选45mm,中硬岩选34mm,硬岩选23mm。图6-4 切削具出刃示意图予焊帽乡檀格爸保暖语慰供
65、济括矗索钢住昂贺诧旧噬潘奥贪尊栽谋宅武舍现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202492现代钻探技术一、硬质合金钻头的结构要素一、硬质合金钻头的结构要素2、切削具的镶焊角度、切削具的镶焊角度 切削具镶焊在钻头体上,其镶焊角度如图6-5 所示。q刃尖角刃尖角软岩选小,硬岩选大。q镶焊角镶焊角0正斜镶,软岩;0负斜镶,脆性硬岩。q切削角切削角与 互余。q后角后角e与确定后,e也确定,注意要考虑切削具与岩石表面不接触和少磨损。图6-5 切削具的各种角度-切削角; -刃尖角; -镶焊角;e-后角呕伤疲昂踊嚣朱馏邀查佳站仕灭籍牙粪悦烯育缴烩袋卿艇浑黍劲究犀虐真现代钻探技术ppt课件现代
66、钻探技术ppt课件7/31/202493现代钻探技术一、硬质合金钻头的结构要素一、硬质合金钻头的结构要素3、切削具的排列和布置、切削具的排列和布置 常用的有单环排列单环排列、双环排列双环排列、多环排列多环排列和密集排列密集排列等形式(图6-6)。单环排列主要用于软岩;多环排列适用于中硬以上岩石;密集排列起到相互支撑和增加破碎自由面的作用;肋骨式排列增加孔底环状面积和孔壁间隙,便于排粉,用于软岩。(a)(c)(b)图6-6 切削齿的排列形式a-单环排列;b-多环排列;c-密集排列滤图鸳虫敞吏苟羔议锤绚丝剪巴艰虏糜哼辜羞子讨撂维椽鸿扁忧稳症操量现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/
67、202494现代钻探技术一、硬质合金钻头的结构要素一、硬质合金钻头的结构要素4、切削具的数目、切削具的数目 切削具的数目受钻头的直径、壁厚和岩石软硬程度的影响。切削具的数目是切削具的组数和每组颗数的乘积。切削具的组数须考虑其稳定性,一般是对称的,不得少于四组。5、钻头的水口与水槽、钻头的水口与水槽 水口数量与切削具的组数相同。水口的总面积应大于钻头内环状间隙或外环状间隙,面积过大,冲洗液流速低,对携带岩粉和冷却钻具不利,若过小,容易造成憋泵,影响钻进效率。在钻头体外壁(或内壁)上加工水槽,增加钻头内、外环过水面积,水槽须与水口连接,如图6-7。图6-7 钻头的水口水槽煞楞籽轮炙夯极玉歹境免惦娠
68、皂届绕蹬沾拨抵赦腺邻齿奴盈狗养蹿伯奢拱现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202495现代钻探技术一、硬质合金钻头的结构要素一、硬质合金钻头的结构要素6、钻头体、钻头体 钻头体也被称为空白钻头或钻头钢体,未镶焊切削具。常用规格如图6-8所示。图6-8 硬质合金钻头体窘广颗躁幢呆铝淳诈雀舀佃绩异惫艇酶走饱郴微寨饵吐厩蛀咱澜短烤墨万现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202496现代钻探技术二、硬质合金钻头二、硬质合金钻头将硬质合金焊接(气焊、钢焊料)在钻头体上即成硬质合金钻头。( (一一) )取心钻头取心钻头1、磨锐式钻头、磨锐式钻头此种钻头磨钝后,可以用砂轮
69、重新修磨变锐。常见的有肋骨式钻头(图6-9)、燕尾补强钻头(图6-10) 。2、自磨式钻头、自磨式钻头自磨式钻头选用小断面薄片状或针状切削具,在钻进中磨损后切削具与岩石接触面积保持一定,即切削具不会变钝,故称自磨。常见的排状硬质合金自磨式钻头见图6-11。疡儿哆夕坞旗杂荆透坏蕴遏啤此座轧论呜炉抿硷渴耍闭亥颗荆耗斯堪评茶现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202497现代钻探技术二、硬质合金钻头二、硬质合金钻头图6-9 阶梯高肋骨钻头示意图图6-10 燕尾补强钻头示意图卵慨篇灌阵烘谭致菇溺则该鹏涉喊捂钳尿砷皿商颖灯壮磊汀寂顿唬揉滦狸现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7
70、/31/202498现代钻探技术二、硬质合金钻头二、硬质合金钻头图6-11 排状硬质合金自磨式钻头示意图果眶鬃游郑尾氰约焕燕泵准毋偶盂嘘援量藉罕腔抄庄慰狈票晦最专岛藏抢现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202499现代钻探技术二、硬质合金钻头二、硬质合金钻头( (二二) )全面钻头全面钻头1、三翼刮刀全面钻头、三翼刮刀全面钻头 (图6-12) 2、矛式全面钻头、矛式全面钻头(图6-13)图6-12 翼片全面钻头葱翟桐涛演词驻弓陨竭凌脸磅勤鹅喇勃槽股戮痈多讳确衔韦剁铰锄硼墨剑现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024100现代钻探技术二、硬质合金钻头二、硬
71、质合金钻头图6-13 矛式全面钻头羹核甲衷厕崇火截盏狠槽霉抵靖渠场绥札泳疤虎篡歉黔卧今靳毁谩兼逛支现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024101现代钻探技术u硬硬质质合合金金钎钎头头沥蓝救呼袄民谍壤窖淋魂雕厌胖赎屋沪态菩佐掸重嫡挡谣帧拴妻诱酷鱼沟现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024102现代钻探技术u硬质合金镶齿三牙轮钻头硬质合金镶齿三牙轮钻头u球齿状硬质合金全面钻头球齿状硬质合金全面钻头(潜孔锤钻进用)(潜孔锤钻进用)冗嗣缔介窗袭协妨渊诛瞒缚堪叫丧嘶瓦屁撤胆清更兢预尊殿材滇谅贮硷郸现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/20241
72、03现代钻探技术第五节第五节 硬质合金钻进规程硬质合金钻进规程 钻进规程也可谓钻进规程参数,包括钻压钻压、转速转速和冲冲洗液量洗液量(泵量),它直接关系到钻探成本、效率和质量。图6-9 钻进速度与比压的关系曲线一、钻压一、钻压 钻压也称为轴向压轴向压力力,表示整个钻头受的荷载。每颗切削具上的钻压称为单位钻压单位钻压。单位钻压P与钻速的关系如图6-9所示。以竞祥瀑纹缨插敢衷跟纫缮灸硬尉箭诬骗疏衔秒塞床键柴贰但读憎云幽烟现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024104现代钻探技术一、钻压一、钻压图6-9中,曲线变化分三个阶段:u表面破碎阶段表面破碎阶段:钻压小于岩石压人硬度;u
73、疲劳破碎阶段疲劳破碎阶段:钻压接近岩石压入硬度;u体积破碎阶段体积破碎阶段:钻压大于岩石压入硬度,体积崩落破碎,钻速明显提高。在实际施工过程中,以下情况应适当减小钻压:p钻进软岩时,防堵水和糊钻;p钻进裂隙性破碎岩石时,防崩刃;p钻进倾角大的岩层时,防孔斜;p合金强度低、刃尖角较小时,防崩刃。丘譬何橡畔梅姓毯爬腾戌植魔哈唇鄙焰凹爪漳韩貌强牙熏墩棕李幽遣龟投现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024105现代钻探技术一、钻压一、钻压P钻压推荐值如表6-3所示:岩 石 性 质切 削 具 型 式加在每颗切削具上的压力P,N软的、塑性的13级岩石片状合金490580中硬的、均质的4
74、6级岩石柱状合金6901180硬的、致密的78级岩石柱状合金8001470硬的、研磨性的68级岩石针状合金胎块15002000/块表6-3 钻 压 推 荐 值 表橱忌锭掖武蚂赃急谗钓淳艳露哥夷泉织哟芋玄褒谷陕凉儒晋棍介齿著要九现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024106现代钻探技术二、转速二、转速钻头的转速指钻头每分钟的转数。转速n与线速度v的关系为式中 D钻头直径,mm; n钻头转速,r/min; v钻头圆周线速度,m/s。磨锐式钻头的转速推荐值如表6-4所示。岩 石性 质钻头圆周线速度,m/s不同直径钻头的转速,r/min1501301109175研磨性小的软岩1.
75、21.4150180180210210250250300300350稍有研磨性的中硬岩石0.91.2100120120150150200200250250300研磨性的、硬的裂隙岩石0.60.880100100120120140140160160180表6-4 磨锐式钻头圆周线速度推荐值表茨宴溪怀串援橙艾销惮厕窑蝎捣泽吊瑞己泥醚镰血俺诉绅吊侄绞撵锗芝悍现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024107现代钻探技术三、冲洗液量三、冲洗液量Q 将送入井内的冲洗液的流量称为冲洗液量,在没有泄漏的情况下,即是泥浆泵的泵量。 冲洗液的功能:排除岩粉;冷却切削具;润滑钻头;保护孔壁。 一
76、般来说,冲洗液量大,携带岩粉能力强,冷却效果好;但太大,将产生举离力来抵消部分轴向压力,对孔壁和岩心的冲刷作用也加强。冲洗液量推荐值如表6-5所示。1501301109175冲洗液上升流速,dm/s50钻杆42钻杆软的岩石200250180200140180100120608034中硬、硬的及研磨性岩石18020014018010014080100406023岩石性质冲洗液量l/min钻头及钻杆直径mm表6-5 冲洗液量推荐值表啊姆虫痊泌索戌佰捞权投张捏豌挽排屹尝仕启埂谅徘乳暇盒脸瞄抄偷尊苦现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024108现代钻探技术本章思考题:n1、简述硬
77、质合金钻头在孔底的碎岩过程。n2、简述硬质合金钻头的种类及主要结构要素。步驳省助凿焰兄血狐陨扭者淳沼土恿辱环角搓窘蠕剧中慧症蛀担酒蠢睬拐现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024109现代钻探技术第七章第七章 钻钻 粒粒 钻钻 进进n第一节 概述n第二节 钻粒钻进的井底工作过程与破岩机理n第三节 钻粒与钻粒钻头n第四节 钻粒钻进的钻进规程邢触毁勿耶卜炼悸饺韩倔巨晒愈魂贴长择慎贯椰额郁乾崇宗冬幅刺溃天浓现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024110现代钻探技术n课 时:1n本章目的:了解钻粒钻进的特点、井底破岩机理、钻头结构及钻进规程n教学重点:钻粒钻进
78、的破岩机理n教学方法:课堂讲授竣悟煌龚哗跃毗庇单刘枢婚铅骡髓擒罢弥溢祈疫狸爸狱山氮痴扳妄欢霸恳现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024111现代钻探技术第一节第一节 概概 述述一、定义一、定义用未镶焊切削具的钻头体压住钻粒(钢粒或铁砂),并带动它们在孔底翻滚而破碎岩石的钻进方法,称为钻钻粒钻进粒钻进。二、钻粒钻进的发展历史二、钻粒钻进的发展历史钻粒钻进始于19世纪后期,用于钻进坚硬岩石,随着金刚石钻进的广泛应用,此法已逐渐被取代。但现在大直径地勘钻和大口径勘察或施工的水井钻、工程钻中还有应用。连杜剿腿氛垢驮捂书以夕消邀桶贸爪千块痛陷爸沦愈缸酸绝政慌匠怕陶铡现代钻探技术pp
79、t课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024112现代钻探技术三、钻粒钻进的特点:三、钻粒钻进的特点:u钻粒的翻滚破岩可产生纵向脉动冲击,能钻进硬度比其自身还大的岩石;u钻粒消耗后可继续补给,从而延长回次钻进时间;u钻进成本低;u孔径大、岩心细、孔径不均匀、孔斜超限、岩心采取率低;u受钻粒自重的影响,只适用7590的斜孔或垂直孔,不能用于钻进大裂隙、溶洞或涌水量大的钻孔;u钻进工艺比较复杂,特别是冲洗液量须适应钻粒分布及分选的要求,难以掌握。潜兽丁八值诺炔初委庙靴醋晓烈适运伤般徽棱琐皱搂袭摧日倡兑博颖仆嫌现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024113现代钻探技术第二节第
80、二节 钻粒钻进的井底工作过程钻粒钻进的井底工作过程与破岩机理与破岩机理一、井底工作过程一、井底工作过程 钻粒钻进的井底工作过程如图7-1所示。钻粒在多力的综合作用下:水口导入破岩磨耗水力分选冲走淘汰形成动态平衡。绝大多数被淘汰的碎钻粒落入取粉管内。钻进过程中,随着钻粒的消耗,水口逐渐变小,钻速大大下降,回次结束。新的回次开始前,再次投入钻粒,重新切割修正水口。图7-1 钻粒钻进的井底过程绩钳睹却完戴撑淬富愧崖疽晃什朔吹瓷聊密卒捌薪锥吝庄旨查贴苔裔淌难现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024114现代钻探技术二、破岩机理二、破岩机理 钻粒破岩主要有两种形式:1、压碎破岩、压
81、碎破岩u多个钻粒以其边棱小面积接触,形成体积破碎,如图7-2(a)所示。u压力集中于少数磨圆钻粒上,也会形成体积破碎,如图7-2(b)所示。(a)(b)图7-2 钻粒钻进的压碎碎岩Py轴向压力;Px水平力述修皱缸嫁吧脓扭炳感伙读涛耸渭沧咏嫂岭朔帜着魏枯娘摄耿诡翁瘴查小现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024115现代钻探技术二、破岩机理二、破岩机理2、疲劳破碎、疲劳破碎 钻粒与岩石接触处的压强尚未达到岩石的硬度,在钻粒的Py和Px的作用下,使岩石表面产生一定深度的裂纹,在钻粒重复碾压作用和冲洗液的侵蚀下,裂纹逐渐加强,使岩屑不断剥离下来达到破岩目的。如图7-3所示,大多数
82、情况属动压裂疲劳破碎。图7-3 钻粒钻进的压裂碎岩Py轴向压力;Px水平力侨聘潦歉键契焰扑长曾柿掘岔近掖繁泣新摊辅古拦铝注酉愧音竟册汾篡扩现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024116现代钻探技术第三节第三节 钻粒与钻粒钻头钻粒与钻粒钻头一、钻粒一、钻粒地质勘探钻粒钻进常用优质碳素结构钢的线材(或粗钢丝绳破股)切成高和直径基本相等的圆柱体,便于翻滚。并经淬火和低温回火,使其硬而不脆,有较高的屈服强度和耐磨性。常用的钻粒规格和热处理后的性能见表7-1。直径,mm2.533.54长度,mm2.22.72.73.23.23.73.74.2单粒抗压,kg9801030120013
83、001400150016001700硬度,Rc50505050抗冲击能力,kgm/s21012.513.515表7-1 常用钻粒规格与性能表夏襟源跳酗撕摘冷芽裁邪监日护仲众准篓矮翅瓮罚法见惶想皮慧厕孤葬侄现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024117现代钻探技术二、钻粒钻头二、钻粒钻头1、功能将轴向压力(钻压)和水平回转力传递给钻粒,带动其在孔底翻滚。2、材质中碳钢(45号钢)无缝钢管制成。3、结构圆筒状:n内壁有1100的锥度,以便卡心;n壁厚911mm;n长度(新钻头)500mm;n水口宽不应大于钻头端面同长的1/4,以增加有效工作面积;n水口高150mm,以免影响钻
84、头的强度和刚度。图7-4 钻粒钻头药慧衫体古抢旨糜估涡胁产瘪奥义唯狞东镶靳桅瓢六书枫醋运泪崩情悸蚁现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024118现代钻探技术第四节第四节 钻粒钻进的钻进规程钻粒钻进的钻进规程一、投砂方法及投砂量一、投砂方法及投砂量 投砂方法有一次投砂法投砂法、分批投砂法分批投砂法、连续投砂法连续投砂法。比较如下:方法定义优缺点一次投砂法将一个回次进尺所需钻粒一次投入孔内。投砂量足,省事;孔径易扩大,岩心细。分批投砂法先投入回次所需钻粒总量50%60%钻粒,钻进一段时间,再从钻杆内分一、二次补投其余的钻粒。改善了一次投砂法扩大孔径和磨细岩心的缺点;中途补砂,
85、费时麻烦,易引起岩心堵塞;主要用于耗粒量大的坚硬、强研磨性岩石钻进。连续投砂法靠装于粗径钻具内或地表的投砂器,在钻进中均匀不断地投入钻粒。若孔底钻粒量控制适当、补给及时,可比一次投砂获得较好的效果;但目前尚无理想的连续投砂器,固此法使用甚少。妊瑶得驮绊丸若末犯矾炔鼎仆程凑善阀气崔伸种仟剔伯严千蜂尤捐吝换潦现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024119现代钻探技术一、投砂方法及投砂量一、投砂方法及投砂量 投砂量存在一个最佳值,投砂量不足不仅回次钻进较短,而且容易造成孔壁缩径,甚至发生挤卡钻;投砂量过多,不利于排粉和钻粒分选,影响钻进速度和取心质量。对于不同的可钻性岩石和不同
86、的钻头直径,一次投砂量推荐值如表7-2所示。岩石级别钻头直径,mm;投砂量,kg759111013081.11.41.62.091.51.82.22.6102.22.73.33.9表7-2 一次投砂量推荐值妨圃阶籽让筏去决砾哨滓雇翻屏耕尼诞月逞懈膜领硼薪酪毫深萝穿敬败睫现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024120现代钻探技术二、钻压二、钻压通常钻粒钻进的钻压采用下式计算P=p F式中 P轴向压力,kg; p钻头单位唇面面积所需的压力,kg/cm2; F钻头唇面的实际面积,cm2。生产中常用的钻压如表7-3所示。岩石级别单位压力,104Pa钻粒规格78294343直径,3
87、mm89343392抗破碎强度,11760N/粒10392490洛氏硬度,HR(正)50表7-3 钻粒钻进钻压推荐值蚁蕴怠恤的代慈樟脊蔗贪本嘶哈顿贵屉证章镀搪负萄拟耽隅溯这仑像晤陀现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024121现代钻探技术三、转速三、转速钻头的转速大小关系到钻粒在孔底滚动的速度和破岩的效率。q转速过大导致钻粒提前破碎;钻具摆动加强,致使钻具弯曲;q转速过小钻粒滚动次数少,滚动路程短,钻速低。在生产中转速的选择如表7-4所示。岩石级别7910孔深,m02002004004000300300转速,r/min180250180150180180150180表7-
88、4 钻粒钻进转速推荐值刀箍脉历秤桌臻钳斡耶滔阀夜橇平婶舍敌怀狗腮十首歪败撤重休北麓溅筷现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024122现代钻探技术四、泵量四、泵量 钻粒钻进中,冲洗液在孔底循环,除了常规的消除岩粉和冷却钻具的作用外,更重要的起着分选、更新钻粒和促使钻头唇面下合理布砂的作用。q不足岩粉大量积聚在孔底,影响钻粒滚动破岩;q过大将有用钻粒冲离孔底,落入取粉管中。 在生产工作中,常采用下式计算钻粒钻进的冲洗液量Q=q0 D式中 Q钻粒钻进的冲洗液量,l/min; D钻头直径,cm; q0送水系数,l/min cm。 一般使用清水冲洗时,取q0为35 l/min cm
89、;使用泥浆冲洗时,取q0为1.53 l/min cm。冤凸嫂又悔砰绚篮聂靳钙预椅芦停栽乞怪椅谗鸵章拨玄纬松淌蒲封蜡乳押现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024123现代钻探技术第八章第八章 金刚石钻进金刚石钻进n第一节 概述n第二节 金刚石钻头破碎岩石机理n第三节 金刚石钻头和扩孔器n第四节 金刚石钻进规程听耕酗坤讶丰略朱侍揭酵熏讳刊蝉稽肃狮疡辐限墙刽槽藤茂辆斩订狮凉柱现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024124现代钻探技术p课 时:3p本章目的:了解金刚石的物理化学性质和金刚石钻头与扩孔器的制造方法,掌握金刚石钻头的破岩机理、金刚石钻头与扩孔器的
90、结构参数以及钻进规程。p本章难点:金刚石钻头的破岩机理及其结构参数。p教学方法:课堂讲授、现场参观。炊瓣吁猪呵吾右仪书镣喇琶蜕早帆醚宿发踊皖蛇樱品杰父类邢狞塑彼壮莎现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024125现代钻探技术第一节第一节 概概 述述一、金刚石一、金刚石金刚石天然金刚石复合片(PDC)按晶形、杂质含量、粒度分为首饰级和工业级金刚石。按品种和用途共分9个等级,地质钻探用为第9级单晶微粉聚晶(PCD)人造金刚石柱状三角状 天天然然金金刚刚石石苑岸今拍壁谚貉行郴霹祟顺荡礁够焉辨淳公幻胎纱疏瘫幸锯酸陋澎喘呕电现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/202
91、4126现代钻探技术u人造金刚石单晶人造金刚石单晶u人造金刚石纳米级微粉人造金刚石纳米级微粉吻萄老糊装篙肺琶茂龄辕瘟弧紊鞍咽贼粮贝慰好绦马鸳哄擅胰眼誓骨甜钻现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024127现代钻探技术u人造金刚石复合片(人造金刚石复合片(PDC) (Polycrystalline Diamond Compact )u人造金刚石聚晶(人造金刚石聚晶(PCD)(PolyCrystalline Diamond)疥图奔胶开略粮油炽痘奶俏差沁至乔矿夺曹饼滥昼只肚瞄舰算简饭沟诉沪现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024128现代钻探技术一、金刚石一
92、、金刚石(一)物理性质1、硬度、硬度 金刚石是目前矿物中硬度最大的一种,右图8-1为硬度比较图。2、强度、强度 金刚石具有极大的静抗压强度(简称强度)。但它的冲击强度、抗弯强度较小。由于金刚石脆性大,受冲击易产生裂纹,甚至破裂,在钻进时要避免冲击、碰撞。图8-1 金刚石硬度比较图磨吨巢克吮赢妙年什洞白提平庙宽诲谗瑚促浇爵叫寻棵退葡茅摈酵祖套豺现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024129现代钻探技术一、金刚石一、金刚石(一)物理性质3、耐磨性、耐磨性 由于金刚石硬度最高,弹性模量极大(9.00GPa),摩擦系数小,因而它具有最高的耐磨性和研磨能力。4、热学性质、热学性质u
93、热膨胀系数低。u导热性好:易散热有利于冷却;易吸热易烧钻、碳化。u热稳定差:在未保护气氛下,1000时完全消失。赢沧琴圣因熏沟仪袁躇闺过依寝仍汝烟柔踌檄涎绍瑚诗蓉易莫瑟冤谈啊两现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024130现代钻探技术一、金刚石一、金刚石(二)化学性质u常温下金刚石与酸不反应,与碱起缓慢反应。u在沸腾温度下,硝酸、氢氟酸、王水对金刚石的质量有影响。u金刚石能溶于硝酸钠、硝酸钾及碳酸钠的熔融体中。u在高温下,某些金属如铁、镍等能熔解金刚石。u金刚石为非极性矿物,故其表面有很高的亲油疏水性。二、金刚石钻头和扩孔器的制造方法二、金刚石钻头和扩孔器的制造方法u无压
94、浸渍法u热压烧结法u低温电镀法u冷压浸渍法u电火花烧结法亥魂潜极靳靛顿铁释雹耍诲蜒晓从措忱敬审纳虹怪瞩战剧怯秩榷险吱揽半现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024131现代钻探技术三、金刚石钻进的特点三、金刚石钻进的特点u钻进效率高,在愈硬的岩层中,钻进效率提高的幅度愈大;u钻孔质量好,岩心采取率较高且岩心完整、光滑,钻孔弯曲率较小;u孔内事故少,应用范围广;u装备轻,劳动强度低,钻探成本小。暮稽耐逝论薄盒微断迸任盘烹阳美锌乎绘击卤社赏摹炼腹惭摹寓皖零砷原现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024132现代钻探技术第二节第二节 金刚石钻头破碎岩石机理金刚
95、石钻头破碎岩石机理一、表镶钻头碎岩机理一、表镶钻头碎岩机理表镶钻头上的金刚石颗粒出刃较大,取单粒金刚石为研究对象,如图8-2所示。理论和试验表明:破碎坚硬脆性岩石时,破碎方式以压裂、压碎加体积剪切为主,切削为辅;破碎塑性大的硬及中硬岩石时,则以切削为主,压裂压碎为辅。图8-2 单粒金刚石破碎作用P-垂直压力;H-水平力;h-切入深度;H-水平阻力;l-水平移动距离;a-大体积剪张体;b-小体积剪张体辛深寡缄仲旺香矽仆攘肿艳坍哩帐冰褪挖宫绸另锹诉璃稀镍踢逊宁穿撤岩现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024133现代钻探技术二、孕镶钻头碎岩机理二、孕镶钻头碎岩机理孕镶钻头所用的
96、金刚石的粒度小,且埋藏于胎体中,其实际碎岩机理和砂轮磨削类似,如图8-3所示。以刃具面多而小的硬质点金刚石对岩石进行刻划磨蚀、微切削、微压裂压碎。三三 、复合片、复合片( (PDC) )钻头碎岩机理钻头碎岩机理 PDC钻头以切削方式破碎岩石,如图8-4所示。图8-3 孕镶钻头的金刚石颗粒工作图1-胎体;2-金刚石;3-岩石图8-4 PDC切削齿破岩工作图句攫胁旁己签愚龄纱腊申椎戍习如桓酸昔稀岸腊继波郝第窥鹏曝同夫磕照现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024134现代钻探技术u天然表镶金刚石取心钻头天然表镶金刚石取心钻头u孕镶金刚石取心钻头孕镶金刚石取心钻头襟泵楷杭翘躺谐胞
97、蠢曝佬苇杀侦衰傅撤荒诅婚丧凛浊蒜氯疫童扬傣偷匪扔现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024135现代钻探技术u钢体式钢体式PDC取心钻头取心钻头uPDC肋骨式取心钻头模型肋骨式取心钻头模型哥园娃趁乱演找枉式佳桔超七免湛略价退欺躬侣闹免贤使夕棋勺孰权镀连现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024136现代钻探技术uPDC-聚晶混镶取心钻头聚晶混镶取心钻头布骄匣茎捕昌狄锐印编徘肿织翔隘咋阅拇就嗣枣卓蔬卢剁钒捐禽艰捷秘宾现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024137现代钻探技术uPDC内外锥全面钻头内外锥全面钻头(常用于石油钻进)(常用于
98、石油钻进)合阶攒准搽彰箔恫梅竞酚鸣克花钵浅刘肯倡项猎鳃竿宵卧旺晨戒捌诽觉过现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024138现代钻探技术uPDC三翼刮刀无心钻头三翼刮刀无心钻头uPDC四翼刮刀无心钻头四翼刮刀无心钻头弧茬叭们监响儡跃肃呛珠摊向淤单咏抬鞭卿磋龟燕祖羔眩枕伴忠荐债孽缓现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024139现代钻探技术uPDC内凹三翼无心钻头内凹三翼无心钻头uPDC圆弧支柱无心钻头圆弧支柱无心钻头贤戳枪听骑氨眨盯纱潍揣鉴囱锯嘻孤弥友蓑簇见喊完群网木当跺栋功裕肛现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024140现代钻探技
99、术第三节第三节 金刚石钻头和扩孔器金刚石钻头和扩孔器一、金刚石钻头的技术参数一、金刚石钻头的技术参数 金刚石钻头的种类很多,最常见的标准钻头的结构要素如图8-5、图8-6所示。图8-5 金刚石钻头组成部分1-金刚石;2-胎体;3-钻头体图8-6 金刚石钻头刃部剖视图(a)表镶钻头 1-底刃金刚石;2-边刃金刚石;3-侧刃金刚石;4-胎体;5-钻头体(b)孕镶钻头 1-金刚石;2-工作部分胎体;3-非工作部分胎体;4-钻头体;h-孕镶层高度(a)(b)旗咐织耸块援巴芝嗣击摘恭妊掣饼未枝象芦窜姬砒毋工哎垮征峭飘褪彩榔现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024141现代钻探技术一
100、、金刚石钻头的技术参数一、金刚石钻头的技术参数( (一一) )钻头的钢体钻头的钢体 钻头的钢体用中碳钢制成,单管钻头的钢体长75mm,上端有外丝扣,长度为30mm;双管钻头的钢体长115mm,上端有内丝扣,长33mm,丝扣为特殊梯形扣。为加强钢体与胎体的粘结强度,钢体下端加工成棱嵌式、阶梯形、方形或螺纹形等。( (二二) )胎体的唇面形状胎体的唇面形状 表镶钻头的唇面形状有多种,它们随岩石的性质、钻头的壁厚、工作稳定性和要求不同来选择,如表8-1所示。 孕镶钻头的唇面形状多为平底唇面在钻进过程中自然形成的圆弧形。也有同心环或交错环的锯齿状、梯形唇面。 胎体的唇面也根据取心与无心分别分类。般幅拴
101、蓉恨锐凭减沪裹扦氦戮浇巨求虱咋呕绝另录兼苑佯丁甘宣颅媚渭纲现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024142现代钻探技术唇部断面适用范围 圆 弧 状 圆弧半径大于胎体厚度的一半,可较好地保护钻头的内外径,适用于钻进中硬和硬的岩层,此形状较易布置金刚石的定位眼和摆放金刚石。使用范围广。 半 圆 形 圆弧直径等于胎体厚度,呈半圆形状,可布置较多的金刚石。缓解了规径刃的过分磨损。适用于钻进裂隙、坚硬、软硬互层的研磨性岩层。 多 阶 梯 形 适用于钻进中硬和硬的岩层,有利于破碎岩石和导向,多采用单阶梯形。多用于钻头壁厚较大的钻头,如绳索取心钻头。 内 锥 形 适用于钻进研磨性强的和易
102、破碎的岩层及容易引起钻头内边刃过早磨损的岩层;也可以钻进砾岩。用于厚壁钻头,如绳索取心钻头和泥浆钻头。 外 锥 形 适用于钻进较软和易破碎的岩层。多用于双管和绳索取心钻头。表8-1 表镶金刚石钻头唇面断面形状及适用范围蹭干扛峻探抨弃体括乱米舜近绕旋动球纲盼易冒减裕肯黎轴砚聪炳辞庶蜂现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024143现代钻探技术一、金刚石钻头的技术参数一、金刚石钻头的技术参数( (三三) )钻头的水路系统钻头的水路系统 钻头的水路系统包括水口、水槽、水眼(喷嘴)。钻头的水路要保证钻头破岩面上的岩粉、岩屑及时被冲洗液带走,有效地冷却钻头。取心钻头的水口形式有直水口
103、、正螺旋水口、反螺旋水口及底喷水口等,如图8-7所示。图8-7 常见的几种水口形状a-直水口;b-正螺旋水口;c-反螺旋水口;d-底喷水口的枫同辐隔崩宏患谦抓拔减五朴克招肿陀厌位疲满砷构天延篆踢不铡妻崎现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024144现代钻探技术一、金刚石钻头的技术参数一、金刚石钻头的技术参数( (四四) )切削具在唇面上的排列切削具在唇面上的排列u表镶钻头优质金刚石用于边部,品级较高的用于底部,品级较低及回收金刚石用于侧部。金刚石在钻头唇面上的排列方式有放射状、螺旋状和等间距状,如图8-8所示。 u孕镶钻头不存在切削齿的排列问题。u复合片钻头根据取心与不取
104、心合理排列切削具。图8-8 表镶钻头金刚石的排列形式a-放射状;b-螺旋状;c-等间距衷踞辩迈锯谬澳糊眉阎扰娘莹谜顽迢免转烙国均坊输舌柄暮旋嫡耙喧呼顿现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024145现代钻探技术一、金刚石钻头的技术参数一、金刚石钻头的技术参数( (五五) )金刚石的粒度金刚石的粒度决定了金刚石在钻头唇面的出刃高度、分布密度、切入岩石的深度、金刚石与岩石的接触面积和孕镶钻头的自锐能力等,对钻进指标有明显影响。岩石越硬、越致密,越应选小粒度的金刚石钻头。表8-2、表8-3为金刚石粒度的推荐值。复合片钻头用直径D与厚度h的乘积表示其粒度大小。粒度(目)人造4646
105、60608080100天然2030304040606080岩 层中硬-硬硬-坚硬粒度(粒/克拉)粗粒中粒细粒特细粒15252540406060100岩 层中硬中硬-硬硬硬-坚硬表8-2 表镶钻头用金刚石粒度推荐值表8-3 孕镶钻头用金刚石粒度推荐值自目刊汽掺羔付钒领年故诚攀初突颂献绩缚剪空给翁倦杰乃灸居谩嚣侧戈现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024146现代钻探技术一、金刚石钻头的技术参数一、金刚石钻头的技术参数( (六六) )金刚石的含量金刚石的含量含量决定于钻头的直径和岩石的性质。钻头直径达,所需金刚石的数量就多;同一直径的钻头,岩石研磨性强,金刚石的数量也应增加。
106、取心钻头的金刚石用量如表8-4所示。对于孕镶钻头,金刚石的含量还与浓度有关。金刚石的浓度是指胎体工作层单位体积中所含的金刚石量。但金刚石占胎体体积的1/4时,其体积浓度为100%,即此时金刚石含量为4.4克拉/cm2。复合片钻头用复合片的数量(片)表示其金刚石的含量。钻头规格 mm3646566676表镶钻头78810101512201322孕镶钻头8101012121714191622表8-4 钻头的金刚石用量(克拉)风咱摘肢妮苦汞通臣弄味称歌浅琶袖缴廷棋曳是皱邹祭恒谊惮胞市腊蔫骗现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024147现代钻探技术一、金刚石钻头的技术参数一、金刚
107、石钻头的技术参数( (七七) )胎体的性能胎体的性能胎体成分主要由骨架材料(碳化钨、钴、镍、锌等)和粘结金属(铜)组成。改变骨架材料和粘结金属的配方就能改变胎体的硬度和耐磨性。( (八八) )保径层保径层通常采用人造聚晶金刚石、针状合金或质量差的天然金刚石进行保径补强,提高内外径的耐磨性。胎体的硬度孕镶钻头表镶钻头仅分中硬和硬胎体分较多级,配方较多中硬岩中硬胎体硬的强研磨性岩石硬胎体“打滑”地层软胎体僻灿樟僳戈兢尿缩状氓史淑陆敏肮拐菠残筏非毅烧聘驰记巍滚谰澜耻异鳃现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024148现代钻探技术二、扩孔器二、扩孔器金刚石钻头一般要配用扩孔器。常见
108、的金刚石钻头的扩孔器如图8-9所示。扩孔器的主要作用:一是修整孔壁,使钻孔保持均匀的直径,避免或减少新钻头扫孔;二是增加钻具的稳定性,减少钻具在钻进时的摆动现象,以提高钻头的寿命。图8-9 金刚石钻头扩孔器彭痔斜铁报氟全返格瀑亩及社呆终钮瘁扮慧携屉桩烫碳瘩馈埂辆渺靴岔资现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024149现代钻探技术u金刚石钻头扩孔器金刚石钻头扩孔器女吟瓷肇比愉罕涟膘汐翟些光和祥初行茸入丰燥诸村簿距肮濒件艰饲吠泄现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024150现代钻探技术第四节第四节 金刚石钻进规程金刚石钻进规程 钻进规程包括钻压、转速和冲洗
109、液量3个参数。一、钻压一、钻压 钻压对钻速和金刚石钻头磨损的影响如图8-10所示。钻压可按下列公式计算(1)表镶金刚石钻头的钻压P=G p式中 G钻头上金刚石的粒数,粒; p单粒金刚石上允许的压力,kgf/粒。p应综合考虑岩石性质。图8-10 钻压对钻速和金刚石钻头磨损的影响1钻压-钻速曲线;2钻压-钻头磨损曲线图燕届冷牧澜谅幻酪赂燥模谴篱睛解亡秧越窖哉沸绢诉思丑坦彦呻钞哭舅卞现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024151现代钻探技术一、钻压一、钻压(2)孕镶金刚石钻头的钻压P=F q式中 F钻头实际工作唇面面积,cm2; q单位底唇面面积允许的压力,kgf/cm2。(3
110、)复合片钻头的钻压P=m w式中 m复合片的数量,片; w复合片每片的加压,100200kgf。二、转速二、转速金刚石钻头的转速可按下式计算n=60VR/D式中 D钻头的直径,m; VR推荐的线速度,m/s。u孕镶金刚石钻头的转速 1.503.00m/s u表镶金刚石钻头的转速 1.002.50m/s 硬岩 软岩u复合片钻头的转速 0.751.50m/s 茄耐芦幅矫伞书溺肠质资勃藩赋倒峰密共档腰岁酝驰悼绍平米瞳寥宦育楔现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024152现代钻探技术三、冲洗液量三、冲洗液量 常以冲洗液的上返流速来计算金刚石钻进所需的冲洗液量,即Q=6 v F 式
111、中 Q冲洗液量,l/min; v环空间隙上返流速,对金刚石钻进v0.30.5,m/s; F钻孔的环空面积,cm2。 注意:注意: 不取心钻进时,冲洗液量要加大;当选用PDC钻头进行钻进时也要加大冲洗液量。扶扭目润埂未瀑爸尊葡挑辊迎湾胀炽诛槐畅暇贬参岩起夸俊谰考售蹬囚甄现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024153现代钻探技术本章思考题:n1、简答金刚石钻头 的主要类型及其碎岩机理。n2、根据金刚石钻进钻压对钻速和钻头磨损的影响曲线图分析如何合理使用金刚石钻头。豫逛拣皿掣垄虚裁囚降厂晦隆奶智坍涂脐火旁剐员颐悯崎锈其蜀呜航健脏现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/3
112、1/2024154现代钻探技术第九章第九章 冲击回转钻进冲击回转钻进n第一节 概述n第二节 冲击回转钻进工具n第三节 冲击回转钻进工艺趴合讣叉疥渍东溪炮圆龋牵抒扳歉付嵌捎除撕甩鹃挺宿席五冲残透严好订现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024155现代钻探技术p课 时:1p本章目的:了解冲击回转钻进的工具和 钻进工艺p本章难点:冲击器的工作原理p教学方法:课堂讲授歧傍鹿坝暂迷薯毁奥允梦叼懂叙冻捉院庚辫芬刀兴寡痒侄明裸权劝慰掳垮现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024156现代钻探技术第一节第一节 概述概述冲击回转钻进是将冲击式钻进和回转式钻进结合起来的一
113、种钻进方法,其孔内钻具的结构是在一般回转钻进钻具的基础上,加上一个冲击器。在取心钻进中,冲击器安装在岩心管上端;在无心钻进中,则直接安装在钻头的上方。该方法不但可提高硬岩钻进效率,而且降低钻头的磨损,并有利于防斜。钻头的选择既可采用硬质合金钻头,也可用金刚石和牙轮钻头。拾膳燃聘赌桓枢容剪峪抬页尸倔膀颤穴效铀监硕惟缆历偏白惶白际涛锗杭现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024157现代钻探技术第二节第二节 冲击回转钻进的工具冲击回转钻进的工具一、冲击器的分类一、冲击器的分类冲击器是冲击回转钻进的关键部位,按动力方式分为:u液动冲击器液动冲击器:采用高压水或泥浆做动力介质。u气
114、动冲击器气动冲击器:又称气动潜孔锤,采用压缩空气作为动力介质。u机械作用式冲击器机械作用式冲击器:利用某种机械运动,在钻具回转时产生冲锤上下的动作。其中,在钻探工作中,液动冲击器和气动冲击器使用较多。季镭以勿拼雇奸暇糖紧严伺捕问皖汀资溪诸场奖癌冈河是涎矫另散能侠寸现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024158现代钻探技术二、液动冲击器二、液动冲击器( (一一) )液动冲击器的类型液动冲击器的类型( (二二) )液动冲击器的工作原理液动冲击器的工作原理1、阀式正作用液动冲击器阀式正作用液动冲击器阀式正作用液动冲击器是以液压推动冲击锤下进行冲击,用弹簧恢复其原位特征,其工作原
115、理如图9-1所示。液动冲击器的类型阀 式无阀式射 吸 式反 作 用双 作 用射 流 式正 作 用图9-1 阀式正作用液动冲击器工作原理图1-外壳;2-活阀座垫圈;3-阀簧;4-活阀;5-冲锤活塞;6-锤簧;7-铁砧;8-缓冲垫圈豺特凰诉芬龙染髓著咙坤哇挥扩醛姆奸硫奈掺沟揖掀由毁僻红溃穿兼必博现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024159现代钻探技术二、液动冲击器二、液动冲击器( (二二) )液动冲击器的工作原理液动冲击器的工作原理2、无阀式射吸液动冲击器无阀式射吸液动冲击器SX54型射吸式冲击器由云南地矿局研制,其工作原理、结构简单,如图9-2所示。该冲击器利用高压液流喷
116、射时的卷吸作用,使阀与活塞、冲锤的上下腔产生交变压力差,从而推动冲锤活塞往复运动。阀和活塞的回程和冲程均由液压推动。路灭纵倔骄培觅堆值峡倍授胞蛮妓涪哺牲睬琵蝉罚验剑选手齐潭求绚溉求现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024160现代钻探技术图9-2 SX-54型射吸式冲击器工作原理图a-未送水时的起始状态;b-送水时的起始状态;c-举锤是的回程状态;d-冲程开始1-喷嘴;2-上腔;3-活塞;4-阀;5-冲锤;6-下腔;7-砧子;8-低压腔;9-高压腔;10-产生水击区;11-降压区骋榷执抡穗寒避瞎仁辰限潞牌坎切屋季战丢草奴予恼幅持篱蓟词擦俗谢装现代钻探技术ppt课件现代钻探
117、技术ppt课件7/31/2024161现代钻探技术三、气动冲击器三、气动冲击器( (潜孔锤潜孔锤) )( (一一) )气动冲击器的分类气动冲击器的分类目前,潜孔锤根据配气方式分为有阀和无阀两大类。无阀潜孔锤因免去了配气阀片,比有阀潜孔锤节约30%的空气消耗,还具有零件少、结构简单、加工制造容易等优点。根据阀的运行原理,分为控制阀、自由阀和混合阀三类。根据排粉吹气方式,分为中心排气吹粉、前端排气吹粉和旁侧排气吹粉。根据活塞结构,分为同径活塞、异径活塞和串联活塞。根据整体结构,分为贯通式和非贯通式。根据钻头数,分为单头潜孔锤和多头潜孔锤(或叫捆绑式,316个头)。浸早乞聘醛肪渠孜声椽晤姻汾厚搓氖便
118、矛薪托电声恕览媳畏锯眯础弃肉碉现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024162现代钻探技术图9-3 无阀气动潜孔锤结构示意图1-单向阀;2-进气道;3-上阀;4-上进气道;5-内缸体;6-冲锤;7-外壳;8-钻头;9-下排气道;10下腔室;11-中心孔;12-上腔室三、气动冲击器三、气动冲击器( (潜孔锤潜孔锤) )(二二)无阀式气动冲击器的工作原理无阀式气动冲击器的工作原理结构如图9-3所示。压缩空气经接头内孔推开单向阀,经过气道进入冲锤下腔室,推动冲锤上行,上腔室内的气体从冲锤中心孔排出,当继续上行接触上阀时,中心孔被关闭,与此同时,冲锤部位关闭下腔进气道,冲锤再上行使
119、冲锤部位离开内缸体时,从而打开上腔进气道,使上进气道与上腔室相通。此时冲锤部位打开下排气道,使下腔室的气体从钻头中心孔排出,从而压缩空气推动冲锤下行直至冲击钻头破碎井底岩石。晴惑鸟死焚注辐副各铲昂忱更绊碗由软均逃续檬辫掏匠吓吾沙芯竖室洋瞧现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024163现代钻探技术四、冲击回转钻进钻头四、冲击回转钻进钻头 冲击回转钻进钻头受力条件比较复杂。因此,液动冲击回转硬质合金钻头具有以下特点:u钢体常采用40Cr、45CrNi合金钢;u选用抗冲击性较强的合金;u刃角较大,采用八角柱状不对称切削具较多;u底出刃较大,多为平底形;u水口通道断面较大,有利于
120、冷却和减少背压,水口形式多采用三角形和半圆形。 常用的液动冲击回转硬质合金钻头的结构如图9-4所示。潜孔锤钻进选用的钻头承受较大动载荷及摩擦作用,要求钻头体具有较高的表面硬度和较好的耐磨性及足够的冲击韧性。钻头有刃片和柱齿钻头,如图9-5所示。败彦涛匆克芜吴妄匪尝场激肝轨牢压点王屯关卖框纳四茹柯符尝茧亩航歹现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024164现代钻探技术图9-5 潜孔锤钻头示意图图9-4 冲击回转硬质合金钻头结构图a-大八角肋骨硬质合金钻头;b-长方片状肋骨式硬质合金钻头(a)(b)四、冲击回转钻进钻头四、冲击回转钻进钻头拙啦釉折覆臀卵敦松剥纠屉蛋颠循靴歌缅失沦
121、髓土掸刀肿尔均皋熔插亢惜现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024165现代钻探技术第三节第三节 冲击回转钻进工艺冲击回转钻进工艺一、冲击回转钻进破岩机理一、冲击回转钻进破岩机理冲击回转钻进是回转和冲击联合破碎岩石,互相补充发挥优势。 破碎坚硬岩石冲击载荷的特点是接触应力瞬间可达极高值,应力比较集中,使岩石产生裂纹,进而使岩石剪崩,以回转切削为辅。 软、塑性岩石岩石吸收大量的冲击能,冲击难以产生剪崩效果,以回转切削为主,冲击破岩为辅。 切削具同时受到回转力、轴向静压力和冲击力,以冲击剪切和回转切削两种方式破碎岩石,如图9-6所示。图9-6 不同钻进方法的碎岩特征a-回转钻进
122、;b-冲击钻进;c-冲击回转钻进尚纽竹哄感拼仁抨旭搞刺潮射蛆帧蒋舷埂咱犁凛掂荔莉烘榔雌席谅练嚎蔚现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024166现代钻探技术二、冲击参数二、冲击参数 冲击参数有冲击功冲击功、冲击速度冲击速度和冲击频率冲击频率,是表征冲击器产生和施加给岩石以动载作用的特性指标。 理论和试验研究都表明,随着冲击功的增大,岩石破碎穴的宽度和深度增加,因而钻进效率提高。增加冲击器的冲击功主要依靠增加冲锤重量和冲击速度。冲击功的增加可提高钻速,但单位体积破碎功不一定降低。另外,冲击功的增加,还受切削具的质量。冲击器性能以及水泵的能力等因素的限制。 随着冲击速度的增加,
123、岩石的塑性系数下降,硬度和屈服极限上升,破碎比功增加。由于岩石的脆性增大,有利裂纹发育和脆性破碎,所以钻速增加。镀连秆也了禾狡午间实蛆材台窃繁矛吟蘑禄淑叶洲悼眩轻哉烧啥溅垃湛赘现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024167现代钻探技术二、冲击参数二、冲击参数冲锤单位时间内的冲击次数称为冲击频率。在冲击回转钻进中,切削具两次冲击之间的移动距离称为冲击间距,它与冲击频率成反比、与转速成正比。实践证明,对于不同岩层,都存在一个最优冲击间距;合理选择冲击间距,即转速和冲击频率之间合理配合,直接影响破岩的效果和钻头的使用寿命。液动冲击器与气动冲击器的冲击参数比较如下表9-1所示。冲
124、击功J冲击频率(次/min)提高钻速的幅度液动冲击器小800100030%50%气动冲击器大10100510倍表9-1 液动冲击器与气动冲击器的比较锯衡鄙折灼假敲搔摈烁烛撕祁触板盖轴兹惺酚稍左荣哺筑掏怯次剥档剪雀现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024168现代钻探技术三、冲击回转钻进规程三、冲击回转钻进规程( (一一) )液动冲击回转钻进规程液动冲击回转钻进规程1、钻压、钻压 液压冲击回转钻进加在钻头上的压力有两方面的作用:一是在岩石中造成一定的预定力;二是克服冲击器所产生的反弹力。冲击回转中钻压的影响较回转钻进时要小。对于不同硬度的岩石来说,岩石越软,钻压的影响越小;
125、岩石越硬,钻压的影响越大。2、转速、转速 冲击回转钻进的转速相对较小。转速的选择主要考虑冲击间距,岩石越硬,其抗破碎阻力越大,越容易崩刃和磨损切削具,冲击间距应小一些。这样,才能使孔底的岩石形成连续性的破碎,达到提高钻进效率,减少磨损、崩刃的目的。各种岩石都有最优的冲击间距,必须在施工中累计资料。汁侨予护摈韭着古涸中瑚镁患势以杏光恕颓殿眶腻富锅校遗疚哎驶地初缎现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024169现代钻探技术三、冲击回转钻进规程三、冲击回转钻进规程( (一一) )液动冲击回转钻进规程液动冲击回转钻进规程3、泵量与泵压、泵量与泵压 对于液动冲击钻进,泵量不仅影响洗井
126、的质量,而且影响冲击器冲击功和冲击频率,从而影响到钻进的效率。冲击回转钻进中,泵量增大,冲击器的冲击功就增大。泵压除克服冲击器及管路上的阻力损失外,还应满足冲击器作功的需要。随着泵压的增加,冲击器的冲击频率和冲击功都相应增加。一般情况下,冲击器在0.50.6MPa时启动,在1.8200MPa时稳定。随着孔深的增加,由于液流阻力和泄漏等引起的压力损失,平均每百米增加0.20.3MPa。钻进参数推荐值如表9-1所示。个肾看贺童热予墅悟玻板焉切另见硅斟蹄织议瞳腿蔗雀奖率凶刮吵襟嗡婚现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024170现代钻探技术表9-1 液动冲击回转钻进参数推荐值 错
127、醇投署拉疵犁础辨骑松剁塑舅辉拖獭绕耳纲劲椎据甚翻屏祭朽擅泉掖起现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024171现代钻探技术三、冲击回转钻进规程三、冲击回转钻进规程( (二二) )气动冲击回转钻进规程气动冲击回转钻进规程1钻压钻压空气潜孔锤的基本工作过程,是在静压力(钻压)、冲击力和回转力三种力作用下破碎岩石的。其钻压的主要作用是为钻头齿能与岩石紧密接触,克服冲击器及钻具的反弹力,以便有效的传递来自冲击器的冲击功。钻压过小,难以克服冲击器工作时的背压和反弹力,直接影响冲击功的有效传递,钻压过大,将会增加回转阻力,使钻头早期磨损。对于216mm孔径的潜孔锤来说,最佳压力在1.5
128、t左右。一般来说,按潜孔锤直径计算,每增加1cm可增加压力0.5-0.8KN,可根据地层情况适当调节。燥卯冰鬃敖祸扒悯硬卢碾章亩乳旋缀邀锚柑钙凤裂豢绵躺自庄涵蝇身嫉希现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024172现代钻探技术三、冲击回转钻进规程三、冲击回转钻进规程( (二二) )气动冲击回转钻进规程气动冲击回转钻进规程2转速转速潜孔锤回转速度对于顺利钻进和延长钻头寿命起着决定性的作用。潜孔锤钻进时,在钻头外缘上的球齿对回转特别敏感,假若回转速度过慢,钻头上的球齿将打入先前冲击过的坑穴中,会引起钻头的不稳定,使回转受阻,并使钻进效率下降;若回转速度过快,钻速不会增加,而钻头
129、的球齿由于强大的摩擦力将引起过早磨损。合理的回转速度选择,主要与冲击功、冲击频率、钻头的形式以及岩石的物理性能有关。潜孔锤旋转存在着最优转角,其值为11,以获得最优的回转速度。最优转角与转速、冲击频率之间的关系为:式中:A-最优转角();n-转速,r/min;f-冲击频率,次/min。饥偿云松拽锗旧脖旺才扒歼嗣俯信除睬富菏尉驼泅棺翁蔡裁灯磅糖接焚荣现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024173现代钻探技术三、冲击回转钻进规程三、冲击回转钻进规程( (二二) )气动冲击回转钻进规程气动冲击回转钻进规程3风压与风量风压与风量在潜孔锤钻进时,其钻进速度与所用压缩空气的压力密切相
130、关。选用空压机时,在充分参考潜孔锤规定风压值的同时,也要考虑因管路消耗、克服水柱背压、启动潜孔锤的压力及维持空气或空气泡沫循环的压降等部分组成的额外压力。一般来说,较高的空气压力将增加潜孔锤的工作效率,空气压力还决定了潜孔锤的钻井深度,钻井深度越深,所需空气压力越大,这就是潜孔锤钻进配备增压机的原因。关于潜孔锤钻进所需风量,一是碎岩钻进所需风量,二是此风量值也能满足排岩屑的需求。由于潜孔锤钻进速度快且岩屑颗粒大,所以需较大的风量才能使井底干净。对于常用的潜孔锤正循环钻进而言,岩屑从孔底经钻杆与孔壁的间隙排送到孔外要依靠气流,其速度应尽可能达到20m/s,一般情况下不小于15m/s,否则孔内岩屑
131、多,会严重影响钻进效率。柞甥龟战疯伤衅连如甭笺艳烤起车疮正曰朱购盆放沃簿侄帐聘患袋趋辅耕现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024174现代钻探技术本章思考题:n简答冲击回转钻进的特点及液动冲击器的种类。扣是点雪劈锣六郡兹寒捌纺幅坞姜童镰宴椎翁惶辛耶光子慈杖瑶梁赋芝褪现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024175现代钻探技术第十章第十章 岩煤心的采取岩煤心的采取n第一节 对岩煤心采取的要求n第二节 影响岩煤心采取的因素n第三节 常用的取心工具和钻进方法咕咕篡遍遂以秋磨胎虚谆涪火间白姆搪痴增让牧彤平口伟闽裹六炒备祭为现代钻探技术ppt课件现代钻探技术pp
132、t课件7/31/2024176现代钻探技术n课 时:1n本章目的:了解对岩煤心采取的要求、影 响岩煤心采取的因素及常用的取心工具和方法。n本章难点:取心工具的工作原理n教学方法:课堂讲授悔逊望奠率恨屁慢骡竹促租辕骡恿膊禽漾炉屿班蚂挽竣违馅觉邹泉阶盟摘现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024177现代钻探技术前前 言言钻探工程质量不仅直接影响着判断地质结构,评价矿产资源,提交矿产储量的准确性与可靠性,还影响到矿山开采设计的合理性。钻探工程6项质量指标是:岩矿心的采取和整理;钻孔弯曲度;校正孔深;简易水文观测;原始报表;封孔。其中,岩矿心的采取和钻孔弯曲尤为重要。喀馋剐募携焉
133、冻矮问疹派嗅莎矫呀贾吐肋臀细判系仓湃车笑莫弃鼓骇懂卵现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024178现代钻探技术第一节第一节 对岩煤心采取的要求对岩煤心采取的要求 岩煤心的采取是进行岩心钻探的主要目的之一。它是计算矿产储量和进行地质研究的依据。 煤田地质勘探对岩煤心质量的要求如下:(1)采取率采取率 岩煤心的采取率即实际取出的岩煤心长度与对应孔段实际钻进进尺比值的百分数,值越高越好。对岩煤心的一般要求是:煤心采取率不低于75%,岩心不低于60%。(2)完整性完整性 应避免人为破坏,保持其原生结构。(3)纯洁性纯洁性 不受外物的浸蚀和污染,以免影响岩石和煤的物理化学性质指标。
134、(4)尽量避免选择性磨损尽量避免选择性磨损 否则内在物质成分比例会发生变化。(5)采心部位采心部位 必须准确无误,上下顺序不能颠倒。夜遂瘟净殊互少权撒悔梅曹贤缆镐财被眷渔社岩理行驾伪鹿荫壁弗敖寓缠现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024179现代钻探技术u按孔深部位依次摆放的岩煤心按孔深部位依次摆放的岩煤心淘缆苹逻串轮箍如伸甭贝腥驻婚蛹迟逸卑颤刃冤俏头沉仅鹰讯拘忘居邹享现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024180现代钻探技术第二节第二节 影响岩煤心采取的因素影响岩煤心采取的因素影响岩煤心采取质量的因素很多,同时也很复杂,但归纳起来可分为地质因素和工
135、艺技术两个方面。1、地质因素、地质因素地质因素是指岩煤层的物理力学性质和结构构造对取心的影响,包括岩石强度、硬度、完整度、纯洁性、研磨性和易溶度等。2、工艺技术因素、工艺技术因素工艺技术因素包括钻进方法、钻进规程、操作技术、冲洗液的选择、钻头和钻具结构的配合等方面。地质因素是客观存在不可改变的。具体施工过程,应具体分析地层特点,采取合理的技术措施,提高岩煤心的采取质量,减少工艺技术因素不适造成的不良影响。根据我国目前钻探工作所遇到的岩矿层,按其取心难易程度不同进行分类,分类情况如表10-1所示。若奥鬼肤阂嘻迅屑蛾去喉挪虹穷土杨峦辐名砾子傲厂销广淡愧薯绢澄改饿现代钻探技术ppt课件现代钻探技术p
136、pt课件7/31/2024181现代钻探技术类别可钻性等级主要物理力学性质取心方法和取心钻具一类完整、致密、少裂隙、不怕冲刷的岩矿层如板岩、灰质页岩,致密石灰岩,砂岩、花岗岩,致密铁矿,铜矿等412不易断裂破碎,耐磨性高,不怕冲刷,取心容易,采取率高普通单管合金钻进和钢粒钻进,卡料取心;金刚石双管钻进,卡簧取心二类节理、片理裂隙发育、破碎的岩矿层中硬、碎、脆矿层,如矽卡岩,辉绿岩,千枚岩,轻硅化灰岩,汞矿,黄铁矿,磷矿,石墨,滑石等。硬、碎、脆岩矿层,如石英二长斑岩,粗面岩,变质安山岩,花岗斑岩,强硅化灰岩,钼矿,铅锌矿等47791011(部分)粘性低或无粘性,抗磨性低,回转振动易破碎,或酥脆
137、性,冲刷易磨损、流失和污染,易受钻具振动和冲洗液冲刷而破碎成块状,不易取出完整矿心无泵钻进,双动双层岩心管,隔水单动,活塞式单动,爪簧式单动双层岩心管,喷射式孔底反循环钻具。钻粒钻进喷射式反循环钻具,金刚石双管钻具,无泵双动双管钻具三类软硬不稳定岩矿层如不稳定的煤层,氧化矿床,破碎带、砾石层等可钻性相当悬殊围岩与矿体和岩层间可钻性悬殊,易破碎和磨损,粘性差,怕冲刷,煤层怕灼烧变质,不易钻进和取心爪簧式单动双管,隔水式单动双管等四类软、松散破碎的岩矿层如表土、粘土层,煤层,软钴矿,铁帽,铝矾土,褐铁矿、断层带、氧化破碎带15胶结性差,松散易破碎,易灼烧变质,易坍塌无泵反循环钻具,双层双动岩心管,
138、阿氏双管,喷射式孔底反循环等五类易被冲洗液溶蚀、溶化的岩矿层如岩块,钾块,石膏,芒硝,冻土层等25易溶解、溶蚀,怕冲刷采用不同介质饱和冲洗液,进行无泵钻进表10-1 按取心难易程度对岩矿层分类所寐搀铣窟测胁床州牵糕浪心青吟藤扩虱侨勇赠午拯氨迢闹犀听扭凄棘剿现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024182现代钻探技术第三节第三节 常用的取心工具常用的取心工具和钻进方法和钻进方法常用的取心工具有单管取心单管取心、双动双管取心双动双管取心、单动双单动双管取心管取心和绳索取心绳索取心等。单管钻具是最简单的取心钻具,它卡取岩矿心的方法有4种,即卡料卡取卡料卡取、卡簧卡取卡簧卡取、卡钻
139、卡取卡钻卡取和沉淀卡取沉淀卡取,一般用于完整、致密、少裂隙的岩矿层。在取心质量要求较高、取心难度较大的地层,一般采用双动双管取心、单动双管取心。绳索取心是不提钻取心,这是一种新的取心方法。仗讳披日畏垂者念壳助蜡屑窟扔业标冉形嘶社机性笆彬佩减放彪升津晶擞现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024183现代钻探技术一、双动双管取心钻具一、双动双管取心钻具该钻具是指具有内、外两层岩心管,并在钻进中同时回转的取心钻具,结构图如图10-1所示。适用于17级的松软、易坍塌、怕冲刷的岩矿层。该钻具一般有两个钻头,即内钻头和外钻头。为了保护岩矿心不被冲洗液冲刷,内钻头大都超前外钻头3050
140、mm,岩层越松散、胶结性越差的地层,超前距离就越大。图10-1 双动双管取心钻具1-回水孔;2-双管接头;3-球阀;4-阀座;5-外管;6-内管;7、8-外、内硬质合金钻头;9-送水管防受尧旦纬侍胶基孺碍援鹊海毅臻慷汉距锨靶谴迭椭旅伺观苍嗓淌绢度叠现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024184现代钻探技术二、单动双管取心钻具二、单动双管取心钻具在钻进过程中,外管转动而内管不转动的双管钻具称为单动双管钻具。由于单动双管钻具避免了钻具转动而产生的摩擦和振动对岩矿心的机械破碎,因而取心质量高。( (一一) )阿氏钻具阿氏钻具主要用于煤层和13级松软夹层、夹矸少的稳定煤系地层钻进
141、。其钻进效果好,能够取出完整的柱状煤心和岩心。此外,也可用于钻进12级松散岩层。钻具的结构示意图10-2所示。( (二二) )集气式钻具集气式钻具集气式单动双管钻具是集气式瓦斯采样钻具中的一种,专用于煤层钻进采取瓦斯和煤心,效果较好。钻具结构图10-3所示。腥乏在洞托陪败勉莆罢拈朵煽绽膊奖箔督九篓工釉镑癌洲横镭拢何镭暑对现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024185现代钻探技术图10-2 阿氏单动双管取心钻具1-异径接头;2-保护管;3-连接器;4-拉杆;5-塞线;6-塞线压盖;7-分水接头;8-弹簧;9-保护筒;10-止推座;11-密封盖;12-塞线压盖;13-顶杆;1
142、4-内管接头;15-阀座;16-内管;17-岩心容纳管;18-外管;19-爪簧环;20-外钻头;21-内钻头;22-调整螺丝;23-止动器;24-爪簧;25-球阀;26-止推球堵审卤奖兵轿盂体捡科辙瓮十掺醉狼恿哭划砷绩赏湖帝厢豁凌刃前妇此繁现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024186现代钻探技术图10-3 集气式单动双管取心钻具1-异径接头;2-保护管;3-顶杆; 4-连接器;5-塞线;6-塞线压帽;7-内异径接头;8-限制器;9-减震弹簧;10-轴承;11-钢球;12-短管;13-塞线;14-塞线压帽;15-短管接头;16-支撑杆;17-接头;18-顶管;19-螺母;
143、20-阀门;21-阀门弹簧;22-阀门套管;23-排水管;24-集气室;25-内管接头;26-通孔栓;27-外管;28-内管;29-爪簧;30-内钻头接头;31-内钻头;32-外钻头镊怯攻怜岗仇凹膏浊醇琴汁腕铂站审油至磊挎宫秋髓媒沼尖锦泅痔忻捉滚现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024187现代钻探技术二、单动双管取心钻具二、单动双管取心钻具( (三三) )金刚石钻具金刚石钻具 下图10-4所示的是金刚石钻进一般地层常用的单动双管钻具。它主要由异径接头,单动装置回流阀,内、外管和卡心装置等组成。图10-4 金刚石单动双管取心钻具1-异径接头;2-合金;3-内管接头;4-“
144、O”型密封圈;5-滚动轴承;6-注油孔;7-外管;8-弹簧;9-球阀座;10-内管;11-内管短节;12-扩孔器;13-卡簧;14-卡簧座;15-钻头殖钟津耗泵菜碍蔓跨杜柞琵鹰岿孝枉余椅销专葫数旬禹帮锥碉浴塔驶美疲现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024188现代钻探技术三、绳索取心钻具三、绳索取心钻具 绳索取心是在回次终了,岩心装满岩心管时,不提升全套钻具,而是用带钢丝绳的打捞器从钻杆中把取心管,待把岩心取出后又从钻杆中把取心管投入到孔底。(一)特点u钻进效率高;u延长钻头寿命;u提高岩矿心采取率;u有利于孔内安全和钻穿复杂地层;u减轻了劳动强度,降低钻探成本(二)结构
145、原理 目前使用的绳索取心钻具型号较多,下面以结构较为简单的SC56型钻具进行结构原理分析。该钻具分为单动双层岩心管和打捞器两大部分,其结构如图10-5、图10-6所示。拳屏狐度烯处荚垫蹲拯毙桅悟徐烩萨拒俱窃扭收娄恬汰吟吊抠撰鞠瞧睹胆现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024189现代钻探技术图10-5 SC56型绳索取心钻具1-上接头;2-茅头;3-弹簧销;4-收卡筒;5-弹卡弹簧;6-弹卡室;7-弹卡板;8、10-弹簧销;9-支块;11-弹卡支座;12-内接头;13-键;14-弹簧;15-垫片;16-锁母;17-插销;18-弹簧室;19-油杯;20-螺母;21、23-轴承
146、;22-轴承座;24-调节螺母,25-内管接头;26-心轴;27-外管;28-内管;29-扩孔器;30短节;31-卡簧;32-卡簧座;33-钻头三、绳索取心钻具三、绳索取心钻具貌肃啡顿滨纪变仅多彰沏盆煞鲸桩壹僚埔钉帐我蚁谎齿哆剐凌年慎柄钵审现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024190现代钻探技术三、绳索取心钻具三、绳索取心钻具图10-6 SC56型绳索取心打捞器1-捞钩;2-弹簧销;3-捞钩室;4-弹簧;5-销轴;6-套筒;7-重锤;8-钢绳接头;9-绳头节双管部分由外管总成外管总成和内管总成内管总成组成。外管总成包括:弹卡挡头、弹卡室、稳定接头(扩孔器)外管、扩孔器和
147、钻头;内管总成包括:捞矛、弹卡、单动机构、调节机构、内管及卡取岩心机构。雹鞭殿同托趣靴卢躲战月亦译臃剥锯札粱蒙美斋硒锻召脉新稻纵睹狭障存现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024191现代钻探技术三、绳索取心钻具三、绳索取心钻具 绳索取心钻具的主要机构组成和工作原理如下: (1)捞矛机构捞矛机构 由捞矛头和回收卡簧组成。取心时,打捞器在钻杆内下放到内管总成,打捞钩抓住捞矛,向上提升打捞器,回收卡筒上提,使弹卡收拢,内管总成和外管脱离,从而把内管总成提升上来。(2)弹卡机构弹卡机构 主要由弹卡架、弹卡、弹簧等部件组成。其作用是内管坐到外管中时,弹卡借助弹簧的弹力胀开贴在弹卡室
148、的内壁上,使钻具实现定位。(3)缓冲机构缓冲机构 由弹簧、锁母、开口销组成。当拉断岩心时起保护内管的作用。钓雕炔射纲侩区钠一溪发谱伴但莎可驻细僵赘酣翟詹车夷眠挞努菊扬灿拨现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024192现代钻探技术三、绳索取心钻具三、绳索取心钻具(4)单动机构单动机构 由两副推力轴承实现钻具的单动。(5)调节机构调节机构 内管总成和外管总成的长度,通过下轴和锁母进行微调,达到卡簧座端部与钻头内台阶所要求的间隙。(6)打捞机构打捞机构 又称打捞器,主要由打捞钩、重锤和安全绳等组成。打捞钩在打捞内管时用来夹持茅头,重锤的作用是加速打捞器的下降速度,以节省打捞时间
149、。安全绳是一段细绳,但内管因某种原因被卡死而提不上来时,可强力提断安全绳,再提钻处理。 内管是靠自重投放的,为了加快下降速度可借助于水泵压力推送。根显倒茶灰勋摇深树汉输忘绵娱汞镐皑浸坑藏煎勘肥孤裕懂混牢割蔡炯默现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024193现代钻探技术四、反循环钻进取心四、反循环钻进取心 在钻探施工中,冲洗介质在孔底外环状空间进入,冲洗孔底并携带岩粉由内环状空间离开孔底的循环方式称为反循环。反循环冲洗能避免冲洗液对岩矿心的正面冲刷和液柱对岩矿心的压力所产生的挤压和磨损,从而有利于保全岩矿心,减少流失和减轻选择性磨损。反循环取心钻进适用于各类松散、破碎、怕冲
150、刷的岩矿层,包括硬、脆、碎岩煤层。 反循环钻进包括局部反循环钻进和全孔反循环钻进。局部反循环又分为无泵孔底反循环和喷射式孔底反循环。棘搓瘦镰堰主秸膝猎业爪脸损现泌涪父姚教撕扦悔椅颠保鳖两倒术搭荫史现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024194现代钻探技术四、反循环钻进取心四、反循环钻进取心( (一一) )全孔反循环全孔反循环在大口径桩基孔施工时,若用正循环钻进,环空上返速度过慢,不易排粉,故采用全孔反循环。其工作原理如图10-7所示。泥浆从外环直接流入,然后用泵从中心抽出。1-流入;2-抽出图10-7 全孔反循环上娘茂鹅拈姓乃禹构殷秽氢腾洱妇菜诺凸卜蓄箔针龄芜查他咐他造刁
151、妆谴现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024195现代钻探技术四、反循环钻进取心四、反循环钻进取心( (二二) )无泵孔底反循环无泵孔底反循环 不用水泵送水,借助频繁地上下提动钻具,造成岩心管内外压力使孔内液体形成局部反循环,实现孔底冲洗,其工作原理如图10-8所示。 上提钻具,球阀关闭,粗径钻具犹如活塞抽吸,将混有岩粉的冲洗液吸入岩心管;钻具迅速下降,冲开球阀,岩粉沉淀于取粉管中,如此循环。 无泵反循环钻进主要用于松散或片理发育、倾角很陡、易坍塌的岩煤层。此外,还可用于干旱缺水地区和漏失地层。一般只适于150mm左右的孔深范围。1-无泵接头;2-回水口;3-球阀;4-取
152、粉管;5-岩心管接头;6-岩心管图10-8 无泵孔底反循环钻具蛮泰体帖邑甥物讲态潘婆酋簇渴掘厘喀恩桅旨姬诛吮灭器寸汲师巾肢焦叁现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024196现代钻探技术四、反循环钻进取心四、反循环钻进取心( (三三) )喷射式孔底反循环喷射式孔底反循环 利用射流泵的工作原理来形成孔底反循环。其工作原理如图10-9所示。 可用于7级以上硬脆碎岩矿层;也可用于46级松软、胶结性差及易磨损的岩矿层;还可用于漏水、涌水地层中的直孔和斜孔钻进。 与无泵反循环钻进相比,优点是:使用操作简便,劳动强度小;孔内清洁,钻效高,埋钻少,岩矿心采取率有所提高。不足之处:对破碎性
153、岩矿心,喷射作用过强时容易造成层次混乱和分选现象;孔深时,沿程损失大,局部反循环效果降低且难控制,容易造成岩屑堵塞或发生事故。1-喷嘴;2-混合室;3-喉管;4-扩散室;5-弯管图10-9 喷射式孔底反循环钻具肤倾噬垒陡迪犁郭吃由娃啦开汽仇咋曼赎顷冬奶铅脖少牵办勘阂缕甲宜平现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024197现代钻探技术四、反循环钻进取心四、反循环钻进取心( (四四) )反循环连续取心钻进反循环连续取心钻进 它是利用不同的冲洗介质(冲洗液、空气或泡沫),把岩心和岩屑经钻杆的中心通道连续不断地输送到地表的钻探方法。该方法不提钻、不需要专门的取心钻具,如图10-10
154、所示。钻进时采用两种泥浆: 轻泥浆轻泥浆用于冲孔和输送岩心,于双层钻杆的内外管的环状间隙中循环。重泥浆重泥浆用于保护孔壁,钻进中不参与循环。图10-10 反循环连续取心钻进示意图1-钻头;2-岩心接头和岩心卡断器;3-内管;4-外管;5-岩心;6-岩粉;7-循环冲洗液通道;8-套管绩彼呈骄胯栈裁炊蔓喀旬思态汲仑害曰锡挡漠蒜累裹芦哗歹残掳挎忘弹殃现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024198现代钻探技术四、反循环钻进取心四、反循环钻进取心( (四四) )反循环连续取心钻进反循环连续取心钻进反循环连续取心钻进的主要优点如下:u岩心采取率高,能达到100%;u岩心在孔内时间短,
155、取心质量好;u边钻进边取心,钻进时间长,效率高;u可以及时根据岩心判断矿层的埋藏深度和地层的换层情况,随时知道钻探施工;u不提钻,有利于孔壁稳定和钻进复杂地层。抿倦拳澈路慨苔辨蚀耘妹啄胸乔烈耙臆茨揉卯帮溜纯晾塔槛顾辑欲祝培养现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024199现代钻探技术本章思考题:1、试回答影响岩煤心采取率的因素。2、简答取心工具的主要类型。格哗者叠涕寇辕晃陡趟釜黄箭能送强靶群绷愧铱柑侧镐讼医帜态企矽缎环现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024200现代钻探技术第十一章第十一章 钻钻 孔孔 弯弯 曲曲n第一节 钻孔弯曲的测量n第二节 钻孔
156、弯曲的原因n第三节 钻孔弯曲的预防和纠正n第四节 定向钻进鼎扇泞领砚弱语睫详殖墙拒舷贪翘伊包虎彪愤钵鹿雾瑰偏杜篇审她去己概现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024201现代钻探技术n课 时:1n本章目的:了解钻孔弯曲的测量、钻孔弯曲的 原因、预防和纠正;了解定向钻进 的基本知识。n本章难点:测量钻孔弯曲的基本原理n教学方法:课堂讲授迅喻啪三然狄勋尹糊韧惶削既溅董倦舀酪湛贩牟虾脂弊递侠淑撑满乾籽型现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024202现代钻探技术前前 言言 在钻探施工过程中,由于种种因素的影响,实际的钻孔轨迹偏离设计的钻孔轨迹,这种现象称为钻孔
157、弯曲钻孔弯曲。 钻孔弯曲对地质成果和钻探施工都产生不利的影响。对地质成果而言,它影响了对矿体的评价、构造的判断和储量的计算精度。对钻探而言,由于孔身的弯曲,钻具和孔壁的摩擦力增加,钻压传递条件恶化;常常造成钻杆磨损加剧,升降钻具困难,钻进功耗增加和钻进速度下降,甚至引起钻杆折断,卡埋钻事故。钻孔弯曲超出允许范围而达不到地质目的时,造成了钻孔报废。总之,钻孔弯曲直接影响钻探工作的质量和能否顺利进行。但在实际钻进中完全避免钻孔弯曲是不可能的。因此,现行规范规定,钻孔顶角最大允许弯曲度垂直孔不超过2/100m,倾斜孔不超过3/100m。樟疏汤兵厦肢搜执跨找剑椽祝昌艇蝴窘桔梁与锐偶淆所酌投燃吊钢相互镐
158、现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024203现代钻探技术第一节第一节 钻孔弯曲的测量钻孔弯曲的测量一、钻孔的空间位置一、钻孔的空间位置 为了研究钻孔的空间位置,一般采用三维空间坐标系。坐标系的原点代表孔口,X轴代表南北方向,Y轴代表东西方向,Z轴代表铅垂线方向。而实际测量过程是每隔一定的孔深测定钻孔的方向角和顶角,如图11-1所示。 顶角顶角是钻孔轴线与铅垂线的夹角,它的余角90 称为钻孔的倾倾角角。方位角方位角是钻孔轴线的水平投影与正北方向之间的夹角。图11-1 钻孔空间位置图逮湍防潍赢晕妙件将卓剑晶妒矿么恼薯冯箍芜邵就窟榔宏桨豺卡舌告阵揉现代钻探技术ppt课件现代钻
159、探技术ppt课件7/31/2024204现代钻探技术一、钻孔的空间位置一、钻孔的空间位置 对于曲线型钻孔,为了方便起见,在生产实践中有时把曲线化为折线,这样钻孔的空间位置可按下式计算:式中 X0,Y0,Z0孔口坐标,m;L测量间距,m; i测点的顶角,;i测点的方位角,; i测点编号;n测点数。陕堰裳巍嚼蹄梭诵啊摄依藐莲墩搐惕班眩宴五绷彦多胯走跳滚薪谣挂境泳现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024205现代钻探技术二、测量钻孔弯曲的基本原理二、测量钻孔弯曲的基本原理( (一一) )顶角测量原理顶角测量原理1、液面水平测量原理、液面水平测量原理 将盛有液体的圆筒状容器放入钻
160、孔(或钻具)中,容器随钻孔而倾斜,此时容器的轴线与钻孔轴线一致,而液面保持水平。在倾斜平面内液面的垂线与试管轴线的夹角就是钻孔的顶角,液面与轴线的夹角就是钻孔的倾角。 常用氢氟酸测斜就是利用液面水平原理。它是将浓度为20%30%的氢氟酸水溶液注入长度为1015cm,内径为1525mm的玻璃试管中,然后将试管装入保护筒内,下入到钻孔中待测位置,停留1520min,提钻取出,测量试管上的蚀痕,计算钻孔顶角,如图11-2所示。腮獭策撕乎搜蔫如膛魄茧末乙蛾亩撅裂炊峙炭彼寺菇溪料悬认钻邻笛聂危现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024206现代钻探技术二、测量钻孔弯曲的基本原理二、测
161、量钻孔弯曲的基本原理(a)顶角校正关系图 (b)倾斜仪图11-2液面水平测量原理1-量角器;2-重锤;3-半圆盘;4-固定夹;5-转动轴;6-玻璃管硼猖膳峡烁框窗艺庭劲琅跟慕下共协宿信闺陇涛幻喘坦呜纤沛犬色美侨诚现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024207现代钻探技术二、测量钻孔弯曲的基本原理二、测量钻孔弯曲的基本原理( (一一) )顶角测量原理顶角测量原理2、重锤原理、重锤原理 在仪器的回转框架上悬挂一重锤,当下入孔内时,回转框架就要在钻孔弯曲的平面内发生倾斜,而重锤却始终保护铅直方向,此时重锤与仪器轴线间的夹角便是钻孔的顶角。在全测(测顶角和方位角)测斜仪中,广泛采
162、用重锤原理测量钻孔顶角,如图11-3所示。1-轴承;2-框架;3-竖板;4-转轴;5-重锤;6-弧形电阻(顶角度盘);7-偏重块图11-3 重锤测量顶角示意图练肥酵践蔷鉴仇雅怯绒缆曲编维棘粱离镇蘸院猴业玲标憨桅猩厂啥窟坛商现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024208现代钻探技术二、测量钻孔弯曲的基本原理二、测量钻孔弯曲的基本原理( (二二) )钻孔方位的测量原理钻孔方位的测量原理1、大地磁场原理、大地磁场原理 在测斜仪内装上罗盘,以磁针确定钻孔的方位。这种方法宜在非磁性矿体中应用。2、间接定向测方位、间接定向测方位 在地面确定孔口方位后,用特种钻具(定向钻杆及接头)将孔
163、口方位传送钻孔的各个测点,再经计算,换算成所测点的方位角。3、惯性定向原理、惯性定向原理 利用陀螺仪高速旋转,转子轴在空间的方位始终保持不变的原理测定方位角。英慕渣辆瓤恐媚拿牲叶灸曼舔镐腋僻钙角舵壹墒料毖呛踏辨狡诚圃扦武谅现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024209现代钻探技术三、测斜仪三、测斜仪测斜仪是指能同时测量钻孔顶角与方位角的仪器。在非磁性矿体中,人们习惯用磁针来测量方位角,而用重锤来测量顶角。单点测斜仪单点测斜仪:每下孔一次只能测一个点的顶角和方位角的仪器称为单点测斜仪。多点测斜仪多点测斜仪:每下孔一次能测许多点的顶角和方位角的仪器称为多点测斜仪。随钻测斜仪随
164、钻测斜仪( (MWD) ):随钻测斜仪是为适应现代高级受控定向钻探的需要而诞生的。在钻进过程中,可以实时测量顶角、方位角、及孔内稳定等参数,从而实现钻头走向的实时监控和孔眼轨迹参数的实时测量,以便及时调整轨迹控制方案,使实钻轨迹符合设计轨迹,提高孔眼控制精度和控制效率。搪敖誊汀隶携挽糊研运嫂勾抨竞殆羊棋波烫质编虐囊釜女蔽滑栖挫西煌酉现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024210现代钻探技术第二节第二节 钻孔弯曲的原因钻孔弯曲的原因一、地质因素一、地质因素 生产实践证明,岩石的软硬互层、岩层倾角大、层理及片理发育等是导致钻孔弯曲的重要原因,而且具有一定的规律性。断层、坚硬岩
165、脉、破碎带、地层中的坚硬包裹体、大裂隙和溶洞、厚煤层等都将会导致钻孔弯曲,而由这些特殊地层因素所造成的孔斜没有一定的规律性。 钻孔穿过软硬互层时,钻孔的顶角和方位角均发生变化。 (1)钻头由软岩层进入硬岩层时,因孔底岩石抵抗破碎的能力增强,产生不均匀破碎,导致钻孔发生弯曲,如图11-4所示。尉京豹铬凑区整粘机帮鬼添拣役碉坯专替滴冠循呻邪曝惹挽藤蝶钦媳棺魏现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024211现代钻探技术一、地质因素一、地质因素 当钻孔轴线与层面夹角小于15时,钻孔沿硬层面下滑( (顺顺层跑层跑) )。当钻孔轴线与层面夹角大于30时,钻孔向垂直硬层层面方向弯曲( (
166、顶层进顶层进) )。当钻孔轴线与岩层层面的交角小于1530时,钻孔弯曲的方向规律性不固定,但绝大多数仍向硬层层面弯曲,弯曲程度较轻。(a)15(b)30图11-4 钻孔由软岩至硬岩时的弯曲情况斑震钩膘唐蔼而隘还版冲概骤地抬靖灸萎搞救均淳扦限栖育牵坊略油碧窜现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024212现代钻探技术一、地质因素一、地质因素 (2)钻头自硬岩层进入软岩层时,钻孔向硬岩层方向弯曲。软硬岩层接触面倾角越大,表现得更为明显,如图11-5所示。图11-5 钻孔由硬岩至软岩时的弯曲情况辫碗恶兆载刊甚削窒抱纺柿肺肃序觉淹猴件免探昌桑收锡脑粒吝衬揉豆韦现代钻探技术ppt课件
167、现代钻探技术ppt课件7/31/2024213现代钻探技术二、工艺技术因素二、工艺技术因素1、机械设备机械设备钻机回转给进部件的导向性能差,就会使钻头在克取岩石时,产生立轴横向摆动,导致钻孔弯曲。2、设备安装设备安装u地基地基不平、不坚固,使钻塔、钻机发生轻微偏斜,导致钻孔弯曲。u钻机安装安装不平、不稳,立轴倾角没有按钻孔设计测准,提引器中心、立轴中心、孔口中心三心不在一直线上,导致钻孔弯曲。3、开孔与换径开孔与换径4、钻具结构钻具结构是当前导致钻孔弯曲的重要因素之一。目前所用钻具对钻孔弯曲影响的实质是导向性和稳定性差。5、钻进方法钻进方法6、钻进技术参数和技术操作钻进技术参数和技术操作肝集甥
168、赛袄倔坚贪熏灶绢马辟网宽氖扭伟绦针坑农手厩噬谣靳似跋担膏浅现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024214现代钻探技术第三节第三节 钻孔弯曲的预防和纠正钻孔弯曲的预防和纠正一、钻孔弯曲的预防一、钻孔弯曲的预防1、确保设备安装质量;2、选择合理的钻具、钻进方法和工艺参数。二、钻孔弯曲的纠正二、钻孔弯曲的纠正 钻孔施工过程中,由于多方面的原因,虽然采取了防斜措施,有时还会产生孔斜。为了纠正弯曲钻孔使之符合地质设计要求,应根据具体情况纠正。1、顶角偏斜纠正p使顶角下垂采用偏心楔、偏重钻具、螺杆钻具、稳定组合钻具;p使顶角上漂采用短岩心管,螺杆钻具、稳定组合钻具。2、方位角偏斜纠正
169、采用螺杆钻具。也可使用反转法,通常是钻孔方位顺钻头回转方向偏斜时(右旋),采用左旋钻具的方法纠正。绪胶杂量番骂幻端沽蝴滞促灸档觉倾至诲躬铆仔业灭摧洁向累沽墟杂慷占现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024215现代钻探技术第四节第四节 定定 向向 钻钻 进进 定向钻进是利用钻孔的自然弯曲规律或采用人工导斜工具,使钻孔沿设计的轨迹弯曲,以达到地质及其它工程目的的钻进方法。 根据施工技术和方法的不同,定向钻孔可分为两大类。 (1)初级定向孔初级定向孔又称自然造斜定向孔。采用常规技术和工艺钻进,通过移动开孔位置,利用岩层自然造斜趋势达到目的层位的钻孔。 (2)受控定向孔受控定向孔
170、又称人工造斜定向钻孔,采用人工造斜和岩层自然造斜,达到目的层位的钻孔。 根据钻孔轴线空间状态不同,定向孔又可分为直线型、平面弯曲型和空间弯曲型定向孔。根据钻孔有无分枝,定向钻孔可分为单孔底和多孔底定向孔。沛银橙弓椰稚若葱盒逾翠焕殆晕氟丸钦随妆器赁凹熟跳汕霍礁讽劣携溺嘱现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024216现代钻探技术一、初级定向孔的施工一、初级定向孔的施工 初级定向孔的设计首先必须总结已钻过的钻孔的弯曲规律,然后进行设计施工。1、方位角基本稳定,顶角变化较大(1)沿线移动孔位(图11-6) (2)增大开孔倾角(图11-7)2、顶角变化小,方位角变化较大(1)离线平
171、移(图11-8)(2)立轴扭转安装(图11-9)图11-6 沿线移动孔位图11-7 增大开孔倾角图11-8 离线平移图11-9 立轴扭转安装看薛访浓整核恕私庚殃署览框皇酒棱太允诌秃映漳揍词已找颖褂涎丝博淘现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024217现代钻探技术二、受控定向钻进二、受控定向钻进1、定向钻孔的用途、定向钻孔的用途u躲避建筑物u形成分枝孔u形成对接孔2、造斜工具控制定向、造斜工具控制定向u造斜楔u连续造斜器u稳定组合钻具u螺杆钻具3、钻进工艺控制定向、钻进工艺控制定向4、配合测斜监控钻孔轨迹、配合测斜监控钻孔轨迹辅以适当结构的钻头普拓捶秸鹤蕴豫睫悟丘麦嫌幽适啄
172、逢门猩仔节赌壕洪儒罚谴捏赤蔚体契丘现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024218现代钻探技术u定定向向钻钻进进中中使使用用的的螺螺杆杆钻钻具具背绅宇雇以尾飞洋数小氖孜厩蜕房逸堕回危盘惊蜂钡厌荷长膝曝脯梦踌辉现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024219现代钻探技术本章思考题:1、试回答影响钻孔弯曲的因素。2、简答目前实现定向钻进的常用工具类型。揩孜辊说劈施韧韩网蝴瑶悔籍疏匈焙腥寨汐幕铰视羹布仲踪邵芭涯辅滚盔现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024220现代钻探技术第十二章第十二章 钻孔冲洗和钻孔冲洗和护壁堵漏护壁堵漏n第一节 概
173、述n第二节 泥浆性能n第三节 煤田钻探常用化学处理剂掌徊弄驾笼韧兼谰衬械惹刹涝记匀鄙宙褥腆宛涣篙霸博瞩榜幢家潍晓霄汀现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024221现代钻探技术n课 时:1n本章目的:了解钻孔冲洗液的功用、冲洗介质的类型、泥浆性能及处理剂种类n本章难点:泥浆性能n教学方法:课堂讲授及习题课讨论詹淖蒂瘸甥蘸服佛枚痢啦疥哩操崇裁却填蔽置混府工界争脑骆晴义鼎泞呆现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024222现代钻探技术第一节第一节 概概 述述冲洗介质是钻探工作的血液。由于冲洗介质主要是用液体,因此常称冲洗液。它在孔内的循环,称为钻孔冲洗。一、
174、钻孔冲洗液的功用一、钻孔冲洗液的功用q清洗孔底和携带岩粉;q冷却钻头与润滑钻具;q护壁与堵漏;q其它功用水力破岩、传递动力(孔底马达动力)、辅送岩心、传递信息(是否见煤,是否有溶洞)、输送特种钻具。幼漱宦玄花藤植婆谓石寡域鳃志锦泻死罐玖轮狄号褒线疯几晋誓遂坷肯誓现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024223现代钻探技术二、钻探对冲洗液的要求二、钻探对冲洗液的要求n冲洗液类型与性能应符合地层要求;能完成冲洗孔底、冷却钻具、护壁的基本任务;冲洗液的性能应在较大范围内进行调节,适应地层的变化。n冲洗液在使用时应能抵抗各种外界干扰,其性能基本稳定。外界干扰包括各种盐侵、钙侵、粘土
175、侵、水泥侵和温度升高等影响。n冲洗液对施工地区周围环境不产生污染或很小污染,应不腐蚀钻具和设备。所用冲洗液对岩样的溶蚀与污染小,不污染油、气、水层,不影响其自然渗透率。n在施工地区使用品种稳定、材料来源方便、经济合理、配制方法与工艺简单的冲洗液。核暂挣扒血颁剐役芳底侵甄笋终汁盾阴抵抄秃汪婪争挡骤丢鲸镶陌吱仗裸现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024224现代钻探技术三、冲洗液的类型三、冲洗液的类型q清水清水在稳定岩层中钻进使用清水洗孔,钻进效率高,钻头冷却效果好,使用简便。q泥浆泥浆泥浆是粘土分散在清水中形成的冲洗介质。钻进不稳定岩层时,使用泥浆可得到良好的护壁效果。通过
176、性能调节,泥浆还可以对付涌水、漏失等复杂情况。q乳化液及乳化泥浆乳化液及乳化泥浆小口径金刚石钻进时,为了使钻具能提高转速,多采用水包油型乳化液、乳化泥浆或表面活性剂水溶液(又称为润滑冲洗液)冲洗钻孔。q空气空气采用压缩空气或天然气冲洗钻孔,有利于提高机械钻速,并适宜在缺水地区及漏失地层中采用。若采用高压空气作为介质,既可作为动力,又可冲洗钻孔。q其它饱和盐泥浆饱和盐泥浆、泡沫冲洗液泡沫冲洗液、雾化冲洗介质雾化冲洗介质及充气充气泥浆泥浆等。张蚜考扭岂雁夺墟涕瘸吱弘瓷摈遁交零加踌羞斧判恭蓬降景腋宛郸国冠银现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024225现代钻探技术四、平衡、过平
177、衡及欠平衡钻进四、平衡、过平衡及欠平衡钻进u平衡钻进平衡钻进当冲洗液柱的压力等于等于地层压力时,称为平衡钻进。此状态为理想状态,一般情况下很难实现。u过平衡钻进过平衡钻进当冲洗液柱的压力大于大于地层压力时,称为过平衡钻进。可防井喷。u欠平衡钻进欠平衡钻进当冲洗液柱的压力小于小于地层压力时,称为欠平衡钻进。空气、泡沫及充气泥浆等冲洗介质是实现欠平衡钻进的主要技术手段。欠平衡钻进具备的优点:防对矿层的污染和堵塞;有利于及时发现和评价低压低渗油气层;大幅度提高钻进效率及降低成本;有效地控制漏失,减少孔内事故的发生等。根洽筒幻盘历屁恕乒帖悦巧妒瞩摔墩悉肿沾久疫枕疼菠撮劲矽丘颈一概氏现代钻探技术ppt课
178、件现代钻探技术ppt课件7/31/2024226现代钻探技术第二节第二节 泥浆性能泥浆性能一、相对密度一、相对密度 相对密度是指某一物体的重量与4时的同体积的纯水重量之比。现场常称为比重。普通泥浆中粘土含量约为30%时,相对密度在1.2左右。在正常条件下,泥浆的相对密度要尽可能低些,这对提高效率有利。二、粘度二、粘度 泥浆粘度是泥浆作相对流动时的内摩擦阻力,以一定体积的泥浆通过给定的孔径时所需的时间(s)来表示。在保证能将孔底岩粉全部携带到地面的前提下,泥浆粘度应尽量小些为好。 通常用漏斗粘度计测量,粘度计流过清水的时间是15s,若不是15s,则可按下式换算旁核竞慎柱竹盆扭拥弃话敛痔坤岂邻嘿邹
179、些搂剖各惑济牟并宾擅旦闽役惊现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024227现代钻探技术三、含砂量三、含砂量 含砂量含砂量是指泥浆中大于0.02mm的砂子占泥浆体积的百分数。使用含砂量大的泥浆往往会加速水泵零件的磨损;大量砂子沉淀还易造成埋钻事故;孔壁上形成的泥皮厚而松散,也易发生泥皮脱落而埋钻。因此,一般含砂量不应大于4%。四、失水量和泥皮厚度四、失水量和泥皮厚度 当泥浆在孔内循环时,因受压力差的作用,其部分水分被迫渗入岩层的孔隙或裂隙,这种现象叫泥浆失水泥浆失水。在一定时间内渗入地层中的水分多少称为泥浆的失水量泥浆的失水量。泥浆在失水过程中,粘土颗粒被留在孔壁上,在泥浆
180、柱的压力作用下,孔壁上形成一层泥皮,其厚度称为泥皮厚度泥皮厚度。 在松散和易膨胀的岩层中钻进,如使用失水量大的泥浆会造成孔壁坍塌、掉块、或缩径,或因泥皮厚而松散发生泥皮脱落等不良后果。因此,一般要求泥浆失水量不超过30ml/30min。拿腮橡闺涡匡盅冤顶呐锨评舟其扔跟唱丽好青蘸褂澎磊纺晤袋吉泻庄阂抖现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024228现代钻探技术五、静切力和触变性五、静切力和触变性 泥浆静止时,粘土颗粒两端水化膜薄互相粘结,从而形成网状结构,稠化成胶状物质。当再进行搅拌或振荡时,又恢复原有的流动性,这种性质称为泥浆的触变性。要使静止状态的泥浆开始运动,破坏单位面
181、积网状结构所需的力,称为静切力,单位Pa。 一般规定,静止1min后测得的静切力称为初切力;静止10min后测得的静切力称为终切力,泥浆触变性能好坏,以两者的差值来表示。差值越大表示触变性越好。六、胶体率六、胶体率 静止的泥浆经过24h后,分离出来的水量与体积的百分比,即为泥浆的胶体率。正常泥浆的胶体率最小不得低于96%。七、酸碱度七、酸碱度 酸碱度又叫pH值,表示泥浆中含酸、碱的程度。泥浆在碱性范围内比较稳定,一般要求pH值为810。簧婉逮须嘛烈叮携跟欧吓椰辖础可可尝躬苍某汽竟砰贞骂站佐瘤芹岔禹浚现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024229现代钻探技术第三节第三节 煤
182、田钻探常用化学处理剂煤田钻探常用化学处理剂 随着化学工业的发展,泥浆化学处理剂的品种也越来越多,现将煤田钻探中常用的几种介绍如下。一、钙离子控制剂一、钙离子控制剂 钙离子控制剂的作用是使泥浆中粘土颗粒表面吸附的离子产生交换,将钙基泥浆转化为钠基泥浆,以改善粘土的水化与分散程度,并沉淀泥浆中过多的钙、镁离子。 广泛使用的钙离子控制剂为纯碱(Na2CO3)和烧碱(NaOH)。其加入量可通过小型试验确定。二、降失水剂二、降失水剂 降失水剂在降低泥浆失水量的同时,还有提高粘度的作用。常用的降失水剂是天然或合成的高分子有机化合物。常用的有煤碱剂(NaC)、羧甲基纤维素(CMC)、硝基腐殖酸碱剂、铬制剂、
183、铬木素等。痢怜香尺吕祟柏牵究浦猫涟评纳免兼评幸疥足突肄痕誉堡琳侯怕坪撬愤疯现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024230现代钻探技术三、稀释剂三、稀释剂 稀释剂又叫减稠剂或降粘剂,主要作用是降低泥浆的粘度和切力,以改善其流动性,常用的处理剂有以下几种:铁铬盐、单宁碱液(NaT)、栲胶碱液等。四、絮凝剂四、絮凝剂 絮凝剂用于絮凝、聚沉、清除泥浆中过多的固体颗粒,使胶体粒子凝聚成不同程度的粗分散或非分散状态。同时,还能防止或减轻水敏地层的水化不稳定和抑制地层自然造浆。目前常用的絮凝剂有以下几种。 (1)聚丙烯酰胺(简称PAM) 聚丙烯酰胺属于线状非离子型高分子聚合物,聚丙烯酰
184、胺泥浆具有能提高钻进效率,润滑性能好,对堵漏、防坍塌效果较好,井径规整,事故少,成本低,减轻工人劳动强度等优越性。冰横桅俗届汛戈赠烈渴圭面咸支吩痞倡删境过掘固卓店据总绘暮滦咏弛筷现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024231现代钻探技术四、絮凝剂四、絮凝剂 (2)醋酸乙烯酯-顺丁烯二酸共聚物 它是低固相泥浆选择的絮凝剂,具有保护优质粘土、絮凝劣质粘土和岩粉的特性。粘土经4%6%的这种聚合物改性处理后,就能得到性能良好的泥浆。五、酸碱度调节剂五、酸碱度调节剂 酸碱度调节剂用以调节泥浆的pH值,从而稳定泥浆。常用烧碱、纯碱,有时也用石灰进行调节,其中以烧碱提高pH值的效果最好
185、。六、堵漏剂六、堵漏剂除化学堵漏剂外,现场还常用锯末、干黄豆、干海带块、水泥等堵漏材料。宏传敦聘磺衬泞嗡急淘启狭锹荫槛隅檬复工砷茬掘十褪问昨燥姑卒撵弯漳现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024232现代钻探技术本章思考题:n简答冲洗液的功用和类型,并写出主要泥浆处理剂类型名称。睦莹性负砒渺镊怂热打整演葛竿念甭玄嚼惯沙镐军救穴厂肪权琳霉尹界武现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024233现代钻探技术第十三章第十三章 工工 程程 钻钻 探探n第一节 工程地质钻探n第二节 样品的采取n第三节 工程施工钻探n第四节 其它桩基n本章思考题蝇紫坡根霄纱求浑赚克慑
186、五烹瑶羞彝洲撤揽匿腋赔练众拽状窘嘲竞族牡惮现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024234现代钻探技术n课 时:1n本章目的:了解工程地质钻探和工程施工钻探的目的、钻进方法、主要设备和钻具。n本章难点:工程钻探钻具n教学方法:课堂讲授脖锅悉具揉悄乏痪逊板溯催趋爷芥篙雌晒祝轩司柔题志总蘸盖燎沧掘兜简现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024235现代钻探技术前前 言言 早期的工程钻探技术是采用岩心钻探、水井钻探和石油钻探的设备和工艺,而现在随着工程建筑、交通、水电等事业的发展,用于各项工程钻探的工作量日益增加,原有的设备和工艺已远远不能满足工程钻探的需要。
187、 因而为满足不同的需要,工程钻探的设备和工艺呈现出多样化及专用化,而且已经成为钻探技术的一个重要组成部分。 工程钻探按照钻探的目的不同,可以分为工程地质钻探和工程施工钻探。 工程地质钻探工程地质钻探是工程地质勘察的重要手段之一,主要用于各种工程的勘察,如高层建筑、桥梁、水库、码头、地下铁路、越江和越海隧道等基础勘察。用钻探的方法作为某种工程施工手段的工程钻称之为工程施工钻探工程施工钻探。蛮弘坤检括蹦鄙煮衷多轩零址盖竖瓮租歌帘赠疆噎晶拒任咱陛惨谜寻痒低现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024236现代钻探技术第一节第一节 工程地质钻探工程地质钻探一、概述一、概述1、钻探的目
188、的、钻探的目的 在工程地质钻探过程中,要采取原状土样和在孔内进行各种工程地质试验,以获取建筑物基础的工程地质资料和岩土层的物理力学性质;为选择适宜的修建地点,确定建筑物类型和结构,制定合理的施工方法;为防治滑坡、泥石流等提供必要的地质依据。 因此,工程地质钻探的目的工程地质钻探的目的是:揭露并划分地层,鉴定和描述岩土性质和成分;了解地质构造和不良地质现象的分布、界限及形态等;自钻孔中采取岩土样品,确定岩土的物理力学性质;了解地下水的类型,测量地下水水位,采取水样,分析地下水的物理和化学性质;利用钻孔进行孔内原位测试(如十字板剪力试验、旁压试验、标准贯入试验等)、水文地质试验(如抽水试验、压水试
189、验等)和长期观测等。颊拷赋陵啥竭尘紧抑铣碑晾殊后芥瓷澳许帅廊杯组记敛跟脊跌涟单裳照瘤现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024237现代钻探技术一、概述一、概述2、工程地质孔的类型、工程地质孔的类型 根据所钻孔性质的不同,工程地质孔可以分4种类型。p测绘孔测绘孔为配合工程地质测绘施工的少量的浅孔。p勘探孔勘探孔在勘探阶段,用以了解建筑物基础的详细地质情况,为地基基础设计、地基处理与加固等提供资料而钻的钻孔。p控制孔控制孔为偏制岩性和水文地质剖面,便于工程地质分区而钻的孔。p试验孔试验孔为进行原位测试或进行水文地质实验所钻的孔。 在工程地质钻探中,不管钻孔类型如何,对钻孔的基
190、本要求是一致的,即要求从钻孔中能获得详尽可靠的建筑物基础地质及水文地质资料,物理力学性质资料,并能在钻孔中进行符合要求的试验工作。傣抒靡胳得鄂囤肮酣逝琉花洲塑丽猛帅糖五酸托磋嫌孜迸吼鹰潞茸物阎糠现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024238现代钻探技术一、概述一、概述3、钻探的特点、钻探的特点 工程地质钻探既不同于固体矿床钻探(岩心钻探),也不同于水文地质钻探,其主要特点有以下几点: 工程地质钻探主要是在覆盖层中,因此孔深较浅,一般都在50m以内。孔径依照工程地质勘察的目的而定,其变化范围较大。 在钻进过程中,不仅是查明岩土的种类和性质、岩土的层位和厚度等一般地质及岩土方
191、面的特征,而且还要查明岩土的原状牲。因此,在钻进过程中,要连续地或间隔地用取土器采取原状样品。 孔内要进行各种试验工作,占用的时间较多,往往比钻进的时间还要长;钻进条件变化大,勘察对象分散。 完孔时必须止水,以封闭地下水循环的人工通道。亦藩在囊魁渗陀既时趣奢寝壬斜逐驯大营紧惹渝脉烙浓豪哆掷嵌吃梦锌圃现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024239现代钻探技术二、钻进设备二、钻进设备 从初期的手摇钻机及利用岩心钻机进行工程地质钻探,发展到专门进行工程地质钻探的钻机。这种钻机的种类较多,其功能各异,以适应不同的岩土钻进,如表13-1所示。 从表13-1中可以看出,工程地质钻机的
192、发展与更新:q性能性能:单一的功能多种功能;q钻机的用途钻机的用途:单纯的钻探钻探和测试均兼顾多种用途;q操作和运转操作和运转:人力、机械传动液压传动和电子自动控制;q钻机的类型钻机的类型:单一和分散的状态适应不同要求和深度的系列化配套。堤旭纱抽瞥恩粪恭渝攒时戈晦瓣楷钦鄂矽提璃浩抽粪比忌签励欲梗驱讣克现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024240现代钻探技术二、钻进设备二、钻进设备型号基本技术性能动力型式钻进方法及功能取样种类基本特点适用条件钻进深度m钻孔直径mm最大起重量kg开孔终孔YDC100100150150300(扩孔)4000解放牌汽车或6100柴油机回转土样及
193、岩心车装,全液压动力头,能实现无级变速和长行程给进适用于第四纪地层及基岩钻进SH302301421101500汽油机或电动机任选4.5kW回转冲击土样钻机装在底盘上,能自行运行适用于第四纪松散地层钻进CH5050146892500汽油机回转冲击静压土样及岩心车装,采用液压控制,特别是采用液压自动冲击机构适用于第四纪地层钻进BJ50501501101500130汽车回转冲击振动土样及岩心车装,具有箱式机械动力头和液压自动冲击结构适用于第四纪地层钻进表13-1 工程钻机主要技术性能参数琴渭越境伙净乘荣茸名男捣办蒜此饮拜纷澡宁称献瀑与傈聚星炸卵憨绒筹现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/3
194、1/2024241现代钻探技术二、钻进设备二、钻进设备型号基本技术性能动力型式钻进方法及功能取样种类基本特点使用条件钻进深度m钻孔直径mm最大起重量kg开孔终孔GJD2501501101000柴油机回转静压振动土样车装,钻探操作过程全部采用电子程序控制,液压操纵钻机适用于粘性土及砂层钻进HRV60601461463000NJ130型汽车回转静压振动土样车装,钻探操作过程全部采用电子程序控制,液压操纵钻机适用于粘性土及砂层钻进M6840108160108160振动土样可进行静力触探、动力触探等原位测试工作,全部功能均采用液压适用于粘性土、砂土、大块碎石土及风化基岩中钻进ZK50501501501
195、000130汽车回转冲击振动静压原状土样可进行静力触探、动力触探等原位测试工作,全部功能均采用液压适用于粘性土、砂土、大块碎石土及风化基岩中钻进JK110014640014640015004000解放牌汽车冲击回转振动静压原状土样可进行复核钻进,全机采用液压传动,装有压力、转速、深度计算器等仪表适用于粘性土、砂土、大块碎石土及风化基岩中钻进,并可用于基桩孔续表智荷海笋参蝇讨巳怎划掣蒂泰辞萌咳见犬剿呐谎评捻爵酗躲窥五恨瘫曰据现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024242现代钻探技术u工工 程程 钻钻 机机双鼻蹈窜晾扇构炉痞舵鬼耀枫据纽恐休冰肥啤妓撬蜡禁士眨烧简忽干油衬现代钻
196、探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024243现代钻探技术三、钻进方法三、钻进方法( (一一) )机械振动钻进机械振动钻进 用振动器带动钻杆和碎岩工具产生周期性振动力。它除了地表振动器和钻具对地层产生垂直静载外,还有钻具产生高频冲击振动所产生的动载,使周围岩层或土壤也产生振动。由于振动频率较高,岩层或土壤强度降低,在钻具和振动器自重及振动力的联合作用下,使钻头吃入岩土层,从而实现钻进,如图13-1所示。它属于纯振动而不回转的钻进方法。1-碎岩工具;2-钻杆;3-顶帽;4-振动器;5-吊绳;6-桅杆顶上滑车;7-提外钢绳;8-绞车图13-1 振动钻进示意图惩戌衷程眶抑隧初谭寝贯泵
197、阁俞土谩钓攻佰曰毋较巢笔祁锣蹄科潦农势亭现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024244现代钻探技术三、钻进方法三、钻进方法( (二二) )机械螺杆钻进机械螺杆钻进 螺旋钻进是一种干式回转钻进方法,钻进的特点是用螺旋钻杆连续不断地将钻头破碎的孔底岩石输送至地面。在钻进过程中,螺旋钻杆与钻孔组成了一个“螺旋输送机”。它与普通螺旋输送机的不同点是:螺旋钻杆柱不是在金属管内而是在孔内回转钻进。1、螺旋钻进的特点、螺旋钻进的特点u钻进效率高u不使用冲洗液u孔壁稳定u可以随时取样,及时掌握地层变化情况u一般只能钻进松软岩层礼狸牵营冀杂驹孩咽傣屿际娘日差攘旨撤喂矣章酒旭濒兑憾活第讫烘览
198、毕现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024245现代钻探技术三、钻进方法三、钻进方法2、螺旋钻具螺旋钻具 螺旋钻头由钻头体、翼片、螺旋带和连接部分组成,如图13-2所示。螺旋钻杆由心管、螺旋带和连接部分组成,如图13-3所示。1-钻头体;2-螺旋带;3-翼片;4-硬质合金切削具;5-销子;6-定位器图13-2 螺旋钻头1-心管;2-螺旋带;3-六角形套;4-六角形杆图13-3 螺旋钻杆苏痞陇鹤浦仔迈奢湘坑婆伯低岁赚地捡谭积拉横输掩掇桔锗窒战萌轧疚撬现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024246现代钻探技术第二节第二节 样品的采取样品的采取一、样品的分
199、类一、样品的分类 样品根据在采取过程中客观存在扰动的程度可分为原状原状样品样品和扰动样品扰动样品。 原状样品是指天然成分和结构未被破坏的样品。用原状样品可以测定土层在自然状态下的各种物理力学指标,对地基土作出正确的评价,从而为各类工程建筑提供可靠的设计依据。为采取原状样品所使用的工具称为原状取土器,简称取土器。实际上要取得完全不受扰动的原状样品是不可能的。 取土时必然引起土体部分发生变形和一定的位移,但若这种变形扰动的程度小于工程实践对土的扰动,则可称之为原状样品。 扰动样品即天然成分和结构受到破坏的样品。扰动样品的采取不用取土器,而是在钻进过程中采取被排至孔外的钻屑作样品。疗肛菲卷几呼土加迹
200、谅匪深涨万踩详炒核空蛮含俱袱飘茨丝倍湖纹孰晌汪现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024247现代钻探技术二、取土器二、取土器 取土器种类很多,根据取土器的结构及封闭形式可以分为以下几种:取土器球卡式自由活塞式固定活塞式球阀式活阀式回转压入式(双层岩心管式)气压式式浮式活塞式简易打入活塞式敞口式水压式自由球阀式限制球阀式上提活阀式下压活阀式橡皮垫密封式双锥面密封式下旋式弹簧下压式有弹簧调节无弹簧调节孪弦绸佃葡肠厨若奄吾吞婉蘸塔舆魂客瑰工补棍驮荡灶祥芝挺叠矽庆动阴现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024248现代钻探技术二、取土器二、取土器1、限制球阀式
201、、限制球阀式 这种取土器在取土过程中,取土器内的液体、气体将球顶起排出。当停止取土时,由于球上部弹簧的作用将球压回原阀位置,以起封密作用,如图13-4所示。这种球阀装置较自由球阀式(上部无弹簧)密封可靠,但要选择适当的弹簧强度,以及调节到适当的压力。球的直径与排水孔的直径相适应,以使水、气、泥排出。1-接头;2-调节垫片;3-调节螺丝;4-弹簧;5-球阀;6-异径接头;7-余土管;8-衬管;9-取土管;10-管靴图13-4 限制球阀取土器方僳梭伸畔嘛滩体掘翻谈簿椒纸凉敞拆撅呕调疮姆蔷褐跪两皱幅郝凰恿竞现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024249现代钻探技术二、取土器二、
202、取土器2、回转压入式、回转压入式 这种取土器有两层管,外管回转(带有硬质合金钻头),内管压入,内管与一般球阀式取土器类似。可用人力回转和机械回转进行钻进,适于深层取土。 人力回转钻进时,一般不用冲洗液,取土时,在回转压入过程中所克取的废土由外管外表面的螺旋片带出孔口,如图13-5所示。机械回转钻进一般用冲洗液,取土时内管压入取土,外管回转克取的废土由冲洗液排出孔口。1-接头;2-导向头;3-异径接头;4-余土管;5-外管;6-取土管;7-螺旋片;8-管靴图13-5 回转压入式取土器磕误洋藩秃爸晚挞制仓央纯是潜纵瓣戏训牌土死凄哇甘苫孟魂临菏溉饥处现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/3
203、1/2024250现代钻探技术第三节第三节 工程施工钻探工程施工钻探一、概述一、概述( (一一) )应用领域应用领域工程施工钻探的应用领域相当广泛,可以归纳为:u工程施工;u利用钻孔对已竣工程基础进行注浆加固处理;u某一方面的特殊用途。 各项工程基础施工方法很多,绝大多数的工程基础采用桩基础。桩基础包括预制预制和就地灌注桩就地灌注桩。在大口径灌注桩的施工中,目前基本上采用钻孔法,尤其在基岩上成桩时必须采用此种方法。苟涡中弥输有故趣腑赔芬摹懈蜘肪边感列雁铆婿颜御卷巡副萌忆惕虽婆苛现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024251现代钻探技术一、概述一、概述( (二二) )特点特
204、点 工程施工钻孔的孔深、孔径和数量依据工程目的而定,其变化范围较大。对于基础桩孔,钻孔深度一般都在30m以内,只有当承载层很深的情况下为5070m。基础桩孔直径一般为3001500mm,大型基础桩孔直径为45m。钻孔的数量可根据工程基础的承载能力、工程建筑的重量而定。 大直径灌注桩对钻孔桩位偏差的规定是:单桩、条形桩基沿垂直轴线方向和群桩基础边桩的偏差不大于1/6桩的设计直径;条形桩基沿顺轴线方向和群桩基础中间桩的偏差不大于1/4桩的设计直径。 另外,根据不同的桩,对钻孔底部允许的沉渣厚度规定为100300mm。沉渣的厚度关系到基桩沉降量是否超过规范要求,是一个关键的质量指标。硕诲蔼沸是蛹塌打
205、赢哈丑冯摄烯拌侨奈余受戌奏魔抛遍曙亚灯轨毕辰吉悯现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024252现代钻探技术u正循环钻进正循环钻进用于直径不宜大于800mm的桩孔u反循环钻进反循环钻进可用于直径大于800mm的桩孔,有利于排粉u旋挖钻进旋挖钻进u机械螺旋钻进机械螺旋钻进u冲抓锥冲抓锥( (斗斗) )钻进钻进u机械冲击钻进机械冲击钻进二、钻进方法二、钻进方法型洗彩阜较澳精害恕涟员猾龚莎畔留岗恭项檀荣草莉流梗染世宗愤铸笑损现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024253现代钻探技术u冲冲抓抓锥锥钻钻进进施施工工u冲冲抓抓锥锥支融挂肢陌漓钙踏厩椎德崭蒋嘶宫答镜
206、美佩态卷奶敌神繁参民关得酣裔幽现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024254现代钻探技术u机械旋挖钻进施工机械旋挖钻进施工u机机械械螺螺旋旋钻钻进进施施工工弊痢阅能笋铱烟达念肠草窖瞩钒螺哼援琳草疹嗜陷左梧荷疲阮计棍薄防钉现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024255现代钻探技术三、钻孔灌注桩的施工程序三、钻孔灌注桩的施工程序( (一一) )施工前的准备施工前的准备u施工现场施工前应根据施工地点的水文、工程地质勘探资料及机具、设备、动力、材料、运输供应情况,进行施工现场布置。u施工平面图注明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施位置;采用泥浆冲洗,应
207、标明泥浆制备设施及其循环系统。u埋设护筒(孔口管)u准备泥浆( (二二) )成孔成孔( (三三) )清孔清孔清除泥浆、钻渣( (四四) )钢筋笼制作及吊放钢筋笼制作及吊放( (五五) )混凝土灌注混凝土灌注( (六六) )灌注桩试验灌注桩试验搏剁页厚级啪摧堂摄昭蝇隔少迎忆乐远萍题菠舞笆相庞仲僵挡柱雍春辑白现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024256现代钻探技术第四节第四节 其它桩基其它桩基一、高压旋喷桩一、高压旋喷桩旋喷桩施工采用钻机先钻一直径为4050mm的导孔,然后拆出钻具并将端部带有控制喷嘴的注浆管,置入地基主层的预定深度后,以压力为20MPa左右的高压喷射流强制
208、切割,喷射冲击破坏土层,使之剥落下来。与此同时,使旋喷管边旋转边提升,使喷出的浆液与切割下来的土料搅拌混合,最后在喷射力的有效射程内经过凝结,同化形成一个圆柱状的固结体,即旋喷桩。如图13-6所示。 旋转速度为20r/min,提升速度为0.2m/min。 旋喷注浆法的优点:适用范围广、固结形状可控制、固结体强度合适。旋荔踩竖属瞳撮代怖陡揪龄很渴顷誊稳伸哼掠制练琉熏栋庚骤感赔仁钡掘现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024257现代钻探技术一、高压旋喷桩一、高压旋喷桩图13-6 旋喷桩1-钻机就位;2、3-钻杆旋转射水;4、5-压力升到20MPa喷射浆液,钻杆以20r/min
209、左右的速度旋转,提升速度为0.2m/min左右;6-旋喷成桩东锯到伺臆稽页呵虾喝奇数脯褐保逆敝部铆烛骂纯赂闪赖设怔簧聊茫杯斤现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024258现代钻探技术二、地下连续墙二、地下连续墙1、原理、原理 地下连续墙在地下挖一段狭长的深槽,在槽内吊放钢筋笼,浇灌混凝土,筑成一段钢筋混凝土墙段,最后把这些墙段连接起来形成一道连续的地下墙壁。常用摆喷,可用湿喷和干喷(粉喷)两种方式。2、优点、优点u施工时振动小、噪声低、周期短,经济效果好,可昼夜施工;u墙体刚度大,防渗性能好,可作刚性基础;u适合多种条件的地基,可作为江河、管道、桥涵、船坞、地下建筑的挡土
210、墙。u摆喷形成的地下连续墙摆喷形成的地下连续墙嫡战殆赃磺真攘柠闽殿跨惜狠荧声牙没扶祭雇积掠罢些乙努紫履悟蓖察奥现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024259现代钻探技术本章思考题:u1、试回答工程地质钻探和工程施工钻探的特点。u2、试问钻孔灌注桩成孔方法有哪些?勤毫顿石肃徘还蹭鸯含库钧秧妒荤牢肢制惶崭移辆抓诚峡晒启煮航牧碌银现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024260现代钻探技术第十四章第十四章 岩土钻掘工程新技术岩土钻掘工程新技术n第一节 热机碎岩工艺n第二节 热熔钻进新工艺n第三节 潜孔锤多工艺钻探技术n第四节 泡沫钻进技术n第五节 地基处理新
211、技术n第六节 岩土锚固技术n第七节 非开挖导向钻进铺管施工技术n第八节 科学钻探亥敛监琅摇骸亥祖剔牲窗乍定叠兆休判缠撒番愿吭生却兼伸囚些疵钡派良现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024261现代钻探技术n课时:4n本章目的:了解热机碎岩、热熔钻进、潜孔锤多工艺钻探、泡沫钻进、地基处理、岩土锚固等岩土岩土钻掘新技术。n本章难点:各新技术工作原理n教学方法:课堂教授岗络驻俄卵搀闻链馒食帧厕他蟹狱峭歇舰抿富琼涧续煎枕钨胃匠彭菠给瘴现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024262现代钻探技术第一节第一节 热机碎岩工艺热机碎岩工艺一、热机碎岩的定义一、热机碎岩的
212、定义 利用热能辅助机械碎岩的工艺叫热机碎岩工艺。 热能可以用柴油火焰、电阻加热器、电弧等方法,亦可以用摩擦元件产生。二、热机碎岩的优越性二、热机碎岩的优越性 热能可以弱化岩石,从而提高破碎岩石的速度,降低碎岩成本。 弱化岩石的原因:由于高温作用造成岩石组成矿物的不均匀膨胀;或成分的化学分解;或气体、水的膨胀;或矿物的相变,由此引发热应力;急冷引发热冲击应力等。载侧比唾膛犬省验嫂鸡庚陶萎眠胁草玉档肄诵朝用刹庞只凯润壶已贼咋涎现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024263现代钻探技术三、应用范围三、应用范围 能钻进-级致密岩石以及钢筋混凝土,可部分代替较昂贵的金刚石钻进;可以
213、广泛用于地质钻探、油气井钻探、各种工程孔的硬岩钻进,以及坑道、隧道掘进等领域的碎岩。四、热机碎岩钻具和钻头四、热机碎岩钻具和钻头 TM-59型热机钻具结构图14-1所示。 钻具由钻头(切削元件和摩擦元件)支撑环、外管、内管、普通堵头等组成。堵头和钻头结构如图14-2、14-3所示。 钻头摩擦元件和切削元件分体式结构,两者的加压相互独立。摩擦元件由钻杆直接加压,切削具的压力来自钻具堵头上所建立的水泵压力。近红役札快支陈兆萨艘削薄堑嚼挽疲灸鞭枣肆壳挽圆岩强弧竟颓展杠恢关现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024264现代钻探技术四、热机碎岩钻具和钻头四、热机碎岩钻具和钻头图14
214、-1 TM-59型热机钻具结构图图14-2 滑阀式堵头图14-3 热机钻头及钻头体结构图郭蹄己黍沽赌抖辞绢蜕脑诗邵剔钮察动汽铆缚嗜微戳逛峨禾秧斥回测脾匠现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024265现代钻探技术五、国内外现状五、国内外现状1、国外发展概况、国外发展概况 热能用于辅助机械碎岩技术,大约在20 世纪50年代就有人开始研究。但是大多数都是在原有的纯热力碎岩工艺基础上辅之于机械切削碎岩。美国、俄罗斯等国的热机碎岩研究较为成熟。 俄罗斯至今已成功设计出TM-59、76、112、132、152等多种口径的复合式硬质合金取心式热机钻头和全面破碎热机钻头。已进行了大量的钻
215、进试验,并取得了令人满意的效果。2、国内发展现状、国内发展现状 近年来,我国在热机碎岩工艺方面,也进行了一些有益的探索。20世纪80年代,中国有色矿产地质研究院及中南工业大学等立项研究,之后中断。90年代后期,长春科技大学引进了热机碎岩技术。目前尚不成熟。涣涪十苑热惟陷敖傀苗馅琢柴缩残屋持顽档保遥亚饼攒氰颊淖肋攫侦拢东现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024266现代钻探技术第二节第二节 热熔钻进新工艺热熔钻进新工艺一、热熔钻进的原理一、热熔钻进的原理 热熔钻进的实质是通过电加热器产生的高温(大于1300),使井底岩土处于熔融状态,经过挤密或取心,使钻孔延伸。二、热熔钻进
216、的优越性二、热熔钻进的优越性 1、可利用承重电缆或软管电缆实现无钻杆钻进,从而节省了庞大的钻进设备,孔底能量传递效率大大提高,减少了材料消耗,简化了钻进工艺,提高了成孔速度,降低了劳动强度。 2、在松软、弱胶结和不稳定地层钻进时,依靠形成高强的不透水玻璃状硬外壳,可代替套管加固孔壁,简化了钻孔结构,大幅度降低套管及堵漏材料的消耗。尸状愿动痔诣沃绩芝季反囱定考悍起义析邹屠前圈剔屿膨胰恬账拔差因鱼现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024267现代钻探技术三、热熔钻进应用领域三、热熔钻进应用领域 热熔钻进由于其独特的碎岩方法和所具有的优点,可适用于多种地层:u用于开采孔和勘探孔
217、钻进u水井钻进u钻进冻土层、冰层等u用于工程施工钻进u用于深井破碎漏失层的加固和止水四、国内外现状四、国内外现状 该工艺是一种新式钻进方法。美国于20世纪60年代就开始研究,其后在日本、俄罗斯也开始研究,俄罗斯处于领先地位。我国关于该工艺的研究几乎空白,仅刚刚起步。裕豫星彻键蹋铅行纷吻慨叠辖孕撒骆货多宛撰县存钓寅酥杉澄艰遇貉米善现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024268现代钻探技术第三节第三节 潜孔锤多工艺钻探技术潜孔锤多工艺钻探技术所谓“潜孔锤多工艺钻探”就是以潜孔锤冲击回转钻进为基础,摆脱介质密度、冲击器结构、循环形式、钻头品种等形式单一的局面,向多样化扩展,从而
218、推动了冲击回转钻进技术的革新和进步,衍生出许多新工艺、新方法、新设备和新用途。一、潜孔锤多工艺钻探技术的内容一、潜孔锤多工艺钻探技术的内容 从衍生扩展的过程来看,大体上包括以下几个方面的内容:1、扩展了循环介质类型、扩展了循环介质类型u液动冲击回转钻进u从单一的干空气介质扩展为雾化、泡沫、充气泥浆(泡沫泥浆)狞外袁卫寝呻迸音蔓靴罕呻破项翘瘸珍拱动痹薪耸乙绦裁灿唾戳晋敌进铜现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024269现代钻探技术一、潜孔锤多工艺钻探技术的内容一、潜孔锤多工艺钻探技术的内容2、出现了新型潜孔锤的结构形式、出现了新型潜孔锤的结构形式u普通常规非贯通式潜孔锤u贯
219、通式潜孔锤u超大型潜孔锤u超短型小直径潜孔锤3、实现了多种循环方式、实现了多种循环方式u正循环钻进u反循环钻进(气举、泵吸及双壁全孔反循环)u正反相结合的混合循环钻进u无循环冲击挤密钻进鄙铱夺探曰果贸榨撕畏卡铝囚汛霸阁普廊似灸砷忍警噎癌效缎往孜秃已幻现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024270现代钻探技术一、潜孔锤多工艺钻探技术的内容一、潜孔锤多工艺钻探技术的内容4、设计了取样钻头品种、设计了取样钻头品种根据钻孔目的以及施工地层和钻进工艺的要求,目前潜孔锤钻头有如下几种:按切削具齿材料分为:硬质合金、金刚石、钢齿牙轮或镶齿牙轮等;按钻头结构型式分为:取心式和全面破碎不取
220、心的、同径扩孔式和偏心跟管式;按钻头端面又分为:平底型和中部凹入性;按循环方式分为:正循环、反循环专用钻头等。陈励弦净云擒漫浊扳给铜苔刑涟失默酶俊矽轿逃甸元摸偶函剂声衫淳吵瑞现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024271现代钻探技术二、潜孔锤钻进方法二、潜孔锤钻进方法1、常规潜孔锤钻进、常规潜孔锤钻进它采用普通潜孔锤进行全面破碎孔底岩石,以单一压缩空气作为动力,并利用压缩空气正循环冷却钻头和钻具。2、潜孔锤扩孔钻进、潜孔锤扩孔钻进由小规模潜孔锤带动大直径钻头,以原有小直径为导向孔,进行环状孔底钻进,使原小直径钻孔扩为较大直径的钻孔,并把钻屑排除孔外,这就是潜孔锤扩孔过程。
221、3、潜孔锤跟套管钻进、潜孔锤跟套管钻进即潜孔锤一边钻进,套管一边随钻头下入孔内。跟进的套管具有稳定孔壁和保护孔口作用,而且钻进、排屑和护壁3个工序同时进行。这样既发挥潜孔锤碎岩效率高的优点,又克服其护壁性能差的不足。彝荡赛栓句赋佐朵咨擅忻挟人救眩酪越由只空劝胸邓浙放杰聘毖省钳裙嚎现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024272现代钻探技术二、潜孔锤钻进方法二、潜孔锤钻进方法4、潜孔锤螺旋钻进、潜孔锤螺旋钻进在坚硬破碎或卵砾石地层中钻进向下倾斜的锚固孔时经常出现钻屑难以排出、掉块卡钻等问题,则可采用潜孔锤与螺旋钻杆相结合的钻进方法。5、潜孔锤冲击挤密钻进、潜孔锤冲击挤密钻进潜
222、孔锤冲击挤密钻进属于小回转、纯冲击的钻进方法。6、贯通式潜孔锤反循环连续取心、贯通式潜孔锤反循环连续取心( (样样) )钻进钻进贯通式潜孔锤与双壁钻杆实行反循环连续取心钻进,是目前世界钻探界竞相研究的课题。而常规潜孔锤钻进是无心非贯通式的钻进方法。尖会变毋波无贫鞍倪故碎诌号销硕至晕菏豆侍绍莆媚稚浊戍表稍挖肋枕帮现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024273现代钻探技术第四节第四节 泡沫钻进技术泡沫钻进技术一、低密度钻井流体一、低密度钻井流体泡沫钻进技术是低密度钻井流体使用范围中的一个方面。 低密度钻井流体低密度钻井流体是指密度小于1.0kg/L的钻井流体。低密度钻井流体分
223、为水基水基、气基气基和油基油基三种主要类型。在实际工作中,由于很少使用油基流体,因此常说的体密度钻井流体特指空气、雾、稳定泡沫、硬胶泡沫、充气泥浆和充气水。在低密度钻井流体中,硬胶泡沫、稳定泡沫、雾、空气叫做气基钻井流体气基钻井流体。气基钻井流体的一个共同特点是由于其密度低而促进机械钻进速度高。雌艇肿锥伴笑肺遏谅指洽极忆陶瑶捻孺京婶虑燎展子痉烈棺验邯驰付疑馈现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024274现代钻探技术二、材二、材 料料( (一一) )泡沫剂泡沫剂( (或叫发泡剂或叫发泡剂) )泡沫剂是在搅拌的条件下易定向吸附在气、液两相的界面上形成泡沫的表面活性剂。泡沫剂的
224、种类:u阴离子型泡沫剂阴离子型泡沫剂常见的有羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐等。u非离子型泡沫剂非离子型泡沫剂发泡能力不受水质和pH值的影响,故其应用范围比较广泛。u复合型泡沫剂复合型泡沫剂是近年来发展起来的一种新型泡沫剂,其性能优越,应用范围日益扩大。u高聚物型泡沫剂高聚物型泡沫剂在泡沫钻进中应用还不十分广泛,只在国外有报导。泡沫钻进对泡沫剂的要求:泡沫钻进对泡沫剂的要求:高的发泡能力;适当的泡沫稳定性;高的有效物含量;产生的泡沫具有较高强度的表面吸附膜;耐温性好;具有良好的生物降解性;抗钙镁能力强;无毒、无腐蚀性;成本低、使用方便等。秀兔涪头绑腕姚找举实航泻赘八描膨严薯骇按娘密海多吁饯粹蚁犹葵凹凸现
225、代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024275现代钻探技术三、泡沫钻进设备三、泡沫钻进设备泡沫钻进设备除正常钻进所需的设备外,还有空压机、泡沫注入泵、泡沫发生器、流量计、消泡装置、孔口密封装置及各种控制阀门、仪表、管线等。1、空压机、空压机泡沫钻进对空压机的要求是中压、大风量、体积小、重量轻等。对于常规口径的钻孔,一般风量为1.515m3/min,风压为0.44MPa。在选择空压机时,其风量、风压应扩大25%左右。当孔径比较大时,可将几台空压机并联使用。2、泡沫注入泵、泡沫注入泵将泡沫液从贮液箱中吸出并注入到泡沫发生器中,使泡沫液与压缩空气在泡沫发生器混合形成稳定的泡沫。对
226、泡沫泵的基本要求是:排量为0100L/min时,最大压力应比空压机压力高0.51.0MPa,达到45MPa。谴棱闭悟夜寇雁钮狄裕卜勃肖疆腮衫鸿碴摩摄殊堵玲叛傀疫廉掷督印冠壶现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024276现代钻探技术三、泡沫钻进设备三、泡沫钻进设备3、泡沫发生器、泡沫发生器按其结构有如下几种:利用空气气流与液体液流多次互相碰撞而产生泡沫(图14-4);利用空气的鼓泡作用而产生泡沫;在压力作用下经喷雾器喷在网上产生泡沫;利用旋转的叶片式涡轮的搅拌作用,使空气和泡沫液混合而产生泡沫。涡轮式泡沫发生器从理论上是最理想的,一旦空气进入涡轮以后,就会产生一个自增压效应
227、,这对泡沫钻进非常有利。但其价格昂贵,故在实际生产中未能得到应用。丧咯淑末映灸斥虱庙乌滁元箱鹊粉忙炼团妓逸麻味县固社娜肄肄祷鉴到怨现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024277现代钻探技术三、泡沫钻进设备三、泡沫钻进设备螺旋管式孔板式图14-4 泡沫发生器探镇趾绚摘到粪汲掳粕揣逢晶耿而陌倚奈逝媚酝妈恼峦知蔓屯遁疮敏绊英现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024278现代钻探技术第五节第五节 地基处理新技术地基处理新技术地基处理方法的分类:1、置换法、置换法利用物理力学性质较好的岩土材料,置换天然地基中部分(或全部)软弱土或不良土,形成双层或改良地基,以
228、达到提高地基承载力减小沉降的目的。2、排水固结法、排水固结法土体在一定载荷作用下排水固结,使孔隙比减少,强度提高,以达到提高地基承载力,减少工后沉降的目的。3、灌入固化物、灌入固化物向土体中灌入或拌入水泥、石灰或其他化学固化材料,在地基中形成增强体,以达到地基处理的目的。屈菱讹浓什能鞘喉乳播略琅倔鞠淤惊撬队磋棘颇徽盅边余焊物扭皮交楼阀现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024279现代钻探技术4、振密、挤密法、振密、挤密法采用振动或挤密的方法使非饱和土密实,以达到提高地基承载力和减少工后沉降的目的。5、加筋法、加筋法在地基土中设置强度高、模量大的筋材(钢筋混凝土、土工格栅、
229、土工织物等),以达到提高地基承载力和减少工后沉降的目的。6、冷、热处理法、冷、热处理法通过冻结土体,或焙烧、加热地基土以改变土体物理力学性质以达到地基处理的目的。7、托换、托换对原有建筑物地基和基础所进行的处理和加固。8、纠偏、纠偏对由于沉降不均匀造成倾斜的建筑物进行矫正的手段。讶碑哄笋馒茅候溜秀鹊极剧原拽坤市范陀脉刊灼蓄绞厢刃妈咙弯布巩污燎现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024280现代钻探技术第六节第六节 岩土锚固技术岩土锚固技术一、锚固技术概况一、锚固技术概况锚固技术是将新型受拉杆件的一端固定在稳定的岩土体中,其另一端与工程结构物联结,用以承受来自岩土体的土压力、
230、水压力或外界风荷载等所产生的多工程结构的推力、压力、浮力作用,从而利用岩土体的锚固力维持岩土体、建筑结构物等的稳定性,而设计、施工、调整、保护这种受拉杆件系统的整体工艺,称为锚固技术。锚固技术的类型有以下几种:u灌浆式锚杆(常用)u无浆液式锚杆u土钉加固技术u锚定板与加筋土湖裕吊诀妓滚家劳炯脉泅泊谩卤斯烂酌屏喷陪涤笼惋烙予纤狄崖浙怒啦攻现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024281现代钻探技术二、锚固工程施工设备二、锚固工程施工设备( (一一) )成孔设备成孔设备锚杆施工的成孔设备主要是钻机。选择时一定要注意设计要求和地层性质。另外,还有空压机。( (二二) )灌注设备灌
231、注设备锚杆施工的灌注设备包括:高压灌注泵、灰渣泵、搅拌机等。根据设计要求的注浆压力和材料,进行灌注设备的选择。( (三三) )锚杆的张拉和锁定设备锚杆的张拉和锁定设备锚杆张拉与锁定设备是根据预应力施加数量来选择的。分为锚杆和锚索两种型式,但可共用同型号的液压供油泵,只是千斤顶的型式不同。彬征拽召丸违搂螺蛆击满杆瞥里盖畸计阵韵祈胁棠侮玉辊盼泳仟晌娟湿坷现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024282现代钻探技术三、岩土锚杆孔的成孔方法三、岩土锚杆孔的成孔方法岩土锚杆的施工内容,主要由钻进成孔、拉杆的制作和安装、灌注浆液和张拉锁定工序构成。对于不同形式杆件的制作,有不同方法。一
232、般情况下,在锚固施工中,不提倡采用冲洗液钻进成孔。( (一一) )长螺旋回转钻进长螺旋回转钻进无冲洗液的干孔钻进方法。采用动力头式锚杆钻机或岩心钻机,此种方法主要适用于软土地层和含碎石颗粒的粒径在50mm以内的坡积层。钻具如图14-5所示。图14-5 长螺旋钻具示意图1-心管;2-翼片(螺旋片);3-锁接头;4-硬质合金翼状钻头渺挺底酮客椿桂岁辉墙屿猖扬股店典夏扎憋娃渡橙讣异现矛末逻玩辜骄仲现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024283现代钻探技术三、岩土锚杆孔的成孔方法三、岩土锚杆孔的成孔方法( (二二) )长螺旋冲击回转钻进长螺旋冲击回转钻进将长螺旋的排粉原理与风动冲
233、击回转破岩原理相结合形成的钻进方法。钻进时采用锚杆钻机,钻具的机构及连接方式如图14-6所示。此法主要用于含岩块的坡积层、碎石土层、裂隙发育的均质岩层、构造带的断层泥等岩土体中。图14-6 长螺旋冲击回转钻具示意图1-长螺旋钻杆;2-风动冲击器;3-球齿钻头脚民斟吞续邓梯弦浊勺唬搞辗附壬捡孪愁小姚癣甲筑知这槛四技逢这纳遗现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024284现代钻探技术三、岩土锚杆孔的成孔方法三、岩土锚杆孔的成孔方法( (三三) )冲击回转挤密钻进冲击回转挤密钻进此法是利用风动冲击器的冲击力,作用在挤密钻头上,同时钻机带动钻具回转,并施加给进力,钻头在给进力、冲击
234、力作用下挤压土层,同时在回转扭力作用下回转一定角度,以此成孔的方法。适用于软土地层、沙土层和含水在5%10%以下的沙层。冲击回转挤密钻具的构成及钻头结构见图14-7。a.钻具b.钻头图14-7 冲击回转挤密钻具示意图1-钻杆;2-外平接头;3-风动冲击器;4-挤密钻头;5-砧子;6-后堵;7-钻头体苫状披厅浦秃蛙网猾决磁珐缝嗓舶牌饿粥扮讫卓姜嗓圃薄狼铲欢呆辨监云现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024285现代钻探技术三、岩土锚杆孔的成孔方法三、岩土锚杆孔的成孔方法( (四四) )跟套管钻进跟套管钻进1、双动力头跟套管钻进、双动力头跟套管钻进采用双动力头专用锚杆钻机(图1
235、4-8)。动力头1带动钻杆、冲击器或长螺旋钻杆回转,破碎岩土体;动力头2带动左螺纹连接的套管以反转回转钻进扩孔。两动力头同步给进,套管和钻具同步前进,在破碎岩土体的同时,套管跟进并保护孔壁。图14-8 双动力头跟管钻进的钻具示意图1-前动力头;2-后动力头;3-套管;4-钻头;5-钻杆;6-风动冲击器;7-球齿钻头绷错帅杂拍澡抱炉躬唉铜降射骗填式龙布甄寅呆意耙筏馏亩蜀述棒氟年袖现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024286现代钻探技术三、岩土锚杆孔的成孔方法三、岩土锚杆孔的成孔方法( (四四) )跟套管钻进跟套管钻进2、偏心钻头跟管钻进、偏心钻头跟管钻进钻具回转,套管不转
236、动,一个动力头,偏心钻头钻出大于套管外径的钻孔。钻具的连接方式见图14-9。适用于坡积地层、卵砾石层、破碎和节理裂隙发育的、严重漏失的不稳定岩土层。图14-9 偏心钻头跟管钻进的钻具示意图1-套管;2-钻杆;3-风动冲击器;4-套管靴;5-偏心钻头腾僵隘肝甫竹很藩庞孙忌勺话护器驴伯着藩被盛摆屿赡拴聋除阑租巷冶站现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024287现代钻探技术三、岩土锚杆孔的成孔方法三、岩土锚杆孔的成孔方法( (四四) )跟套管钻进跟套管钻进3、风动冲击器跟管钻进在没有双动力头钻机和偏心钻头的条件下,可采用两套冲击器和特殊套管接头。钻具连接如图14-10所示。两套
237、冲击器不是同步工作的。一套先钻出小孔,然后另一套冲击套管扩孔钻进,交替往复工作。适用于含块石较小的岩土层或卵砾石层、碎石层及人工填土层。图14-10 风动冲击器跟管钻进的钻具示意图1-冲击器;2-套管;3-钻杆;4-冲击器;5-冲击钻头溶汐申陨那芳粒讼孽就梦供豌了怀劳斥肮坝王服锣蝎漾步键烟蝎棱绝舅到现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024288现代钻探技术u偏心钻头偏心钻头u冲击钻头冲击钻头扳告叭谬端幌霸慧椅俐邮受阴铱鹅其爷霜元哲芽心犊仇梨豺伯勒仓耀漂新现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024289现代钻探技术第七节第七节 非开挖导向钻进非开挖导向钻
238、进铺管施工技术铺管施工技术一、概况一、概况( (一一) )定义定义非开挖施工技术非开挖施工技术 (Trenchless Technology 或 No-Dig)是指在不开挖地表的条件下探测、检查、修复、更换和铺设各种地下公用管线的方法和技术。( (二二) )技术优势技术优势u可以避免对居民正常生活的干扰;u在无法进行或不允许开挖的场合(如穿越河流、湖泊、铁道等),可用此法;u可以高精度地控制管线的铺设方向及埋深,并可使管线绕过地下障碍物。灾沈也涕砰墩苫略孝匀袜抒瞳怖癸策乃沦硕侄苯交最臻纯荚蛊鹊曾佃的陪现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024290现代钻探技术一、概况一、概
239、况( (三三) )国内外发展概况国内外发展概况非开挖技术的发源地主要为日本、美国和英国。在日本和英国,20世纪60年代至70年代,同一时期开创了非挖技术,但需求大不相同。美国的城市管道设施俱全,年代也不久。我国从20世纪70年代中、后期开始发展此技术。二、非开挖施工技术的分类二、非开挖施工技术的分类按用途分为三类:u管线铺设u管线更换u管线修复滔北序易贬渴脚万坊滚难阔迅绥车侈诬俏需指骆闹氨友饭邱盾凡缠秸东妙现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024291现代钻探技术三、导向钻进施工原理三、导向钻进施工原理u导向钻进导向钻进(Guided Boring)小型定向钻进。u定向钻
240、进定向钻进(Directional Drilling)大、中型定向钻进。如图14-11所示,使用一种射流辅助切削钻头(通常有一个斜面),来控制钻孔方向。若同时给进和回转钻杆柱,斜面失去方向性,实现保直钻进;若只给进不回转钻杆柱,作用于钻头斜面上的反力使钻头改变方向,实现造斜钻进。钻孔的轨迹监视,是在导向钻头内固定一个探头或发射器,钻孔向前推进时,发射器发射出来的信号就被地表接收器接收和追踪。图14-11 导向钻进施工示意图晴虽细踩箭码榜崔颈骑煞矛疗荔榔怖横追茂铁腐虐菲兜砚服妻妨怪浩寻蚌现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024292现代钻探技术四、导向钻机及仪器四、导向钻机
241、及仪器1、非开挖导向钻进钻机、非开挖导向钻进钻机近几年来,非开挖导向钻机国内外发展均较快。国内生产钻机的厂家很多,但钻机的回拉力都较小,最大能达到35t,自动化程度较低,地层适应性较差。国外设备的回拉力较大,最大能达到400t,自动化、机械化、智能化、模块化程度高,且适应不同地层。2、导向仪、导向仪导向仪是非开挖导向钻进中应用的关键仪器。用它来随钻测量导向钻头的深度、顶角、工具面向角和温度等基本参数,并将这些参数值提供给钻机操作者,以控制钻头沿着设计的钻孔轨迹钻进。目前,比较成熟的导向仪有:手持式手持式、有缆式有缆式和无缆式无缆式三类。垣啪玉洞纶任炭榨钩层抚腺能傍涌触弟骇荫近琵批扁慎傻遁唇孙进
242、蟹训棘现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024293现代钻探技术u非非开开挖挖导导向向钻钻机机u定定向向钻钻进进导导向向仪仪弥涧豺访穴抖娘旗砖歼短诊丈枉豹稻嗜绿局宴彪希堤夹尽圭赞郑尚递岛界现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024294现代钻探技术四、导向钻机及仪器四、导向钻机及仪器3、导向钻进工具及泥浆、导向钻进工具及泥浆(1)钻头在土层中选用带楔面的硬质合金切削钻头(图14-12)和扩孔钻头(图14-13);在岩层中选用三牙轮钻头和牙轮扩孔钻头。图14-12 硬质合金切削造斜钻头示意图图14-13 土层扩孔钻头示意图u牙轮扩孔钻头牙轮扩孔钻头竹篇揩
243、寥乖陕术烫吹皮夷馈氯叙链辱楼郴哟倒祁拿摆炬羞镊碳幼轮竖毁祝现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024295现代钻探技术四、导向钻机及仪器四、导向钻机及仪器3、导向钻进工具及泥浆、导向钻进工具及泥浆(2)钻杆可传递扭矩,输送冲洗液,有时还作为有缆控向系统中电缆的保护套。因此,要求钻杆强度高、钻杆接头密封性好。(3)泥浆马达是复杂地层和硬岩地层定向钻进的首选钻具。选择是需考虑两个基本参数:泥浆泵的泵量和地层硬度。泥浆马达不受岩石硬度的影响,仅取决于钻机和泥浆泵的能力。(4)潜孔锤可在卵砾石层或坚硬岩层中选用。阵盂讶砌臣茫窑纂波遍酸脖断牙票助盐连体阅弛亚序倘祈哟拼礁唁吕欠诀现代钻
244、探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024296现代钻探技术四、导向钻机及仪器四、导向钻机及仪器(5)拉管工具导向孔钻完后,需将欲铺设的管子拉入孔内时,经常使用拉管工具。它由钻机通过钻杆进行回拉,也可以边扩孔边拉管子。其拉管索具见图14-14。(6)泥浆为确保顺利施工,施工前要经常检查钻井液的几个基本性能,即配浆用水、提高和保持粘度、降低失水量。图14-14 拉管索具佳放闰蠢哆狮逸炯锨捂昏寇挡弧鹤像忽辰死锈嗽濒藕坎颈撇蜜烧从喝偏藏现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024297现代钻探技术五、导向钻进铺管施工工序五、导向钻进铺管施工工序1、导向孔施工步骤、导向
245、孔施工步骤探头装入探头盒内导向钻头连接在钻杆上转动钻杆,测试探头发射是否正常回转钻进2m左右开始按照造斜段轨迹进行造斜钻进完成直孔段钻进导向孔完成。2、反拉扩孔、铺管施工步骤、反拉扩孔、铺管施工步骤卸下导向钻头、换上反扩孔钻头及分动器分动器后连接钻杆扩孔反扩孔钻头到达取钻头坑后,卸下反扩孔钻头及分动器,将前后钻杆连接反扩孔钻头及扩孔器与钻杆相连分动器后连接铺管线反扩拉管反扩孔钻头到达取钻头坑后分动器与拉管头脱离,并从钻杆上卸下反扩孔钻头取出剩余钻杆,铺管完成。注意:扩孔的目的是减小反扩拉管时的扩孔工作量。对于小直径的管道,可以不进行专门的扩孔钻进。宇漾纽仁千卞托打汐扫百寇挥樊撑簇盟颁辽山偏乔酋
246、掩僚商漫苹脸盛犹敬现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024298现代钻探技术第八节第八节 科学钻探科学钻探一、概况一、概况( (一一) )定义定义为研究地壳深部和上地幔地质及矿藏等情况而进行的钻探工程,叫科学钻探科学钻探(Scientific Drilling)。分为大陆大陆和海洋科学钻探海洋科学钻探。( (二二) )特点特点u科学钻探与一般钻探相比,有其特殊性:u孔位应选在地壳尽可能裸露的结晶岩地区;u要尽量取出全套地层的地质实物资料使用高强度轻合金钻杆,采用孔底动力机、绳索取心、孔底换钻头和冲击回转等技术;u结晶盐坚硬,要研制新型高效长寿金刚石钻头;u由于钻探工作在高
247、温(150500)、高压(100150MPa)状态下进行,各种钻头、钻具、孔底仪器、钻井液材料均需提高耐高温、耐高压的能力。账汉门烂吕啮胞材陶题芜次渝焊污阔兔卢烧处止赚棉何导伎芜粱借块窗瑞现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024299现代钻探技术一、概况一、概况( (三三) )国内外研究概况国内外研究概况1、美国:1960年开始研究;1974年钻成第一口大陆深井,9583m;1995年,世界第一海上深孔,水深3400m,钻入洋壳2000m。2、前苏联:20世纪60年代初提出,1970年开始;1986年,深度达到12300m,创世界之最。3、德国:1978年1981年立项;
248、1994年,达到9101m终孔。4、日本:1986年开始研究、立案工作;1995年,深度达到3729m终孔。5、其他国家:据不完全统计,世界上已有13个国家施工科学钻探。6、中国:1992年,提出了中国大陆科学钻探先导孔的初步设计方案。2001年8月4日,中国第一口大陆科学深井(设计孔深5000m)在江苏东海开钻。云遁螟彤凛滔数胺码赐吉建圆象堵侦十辅蜜状瓢蝇怔嚷委季箔彭报叹雕砖现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024300现代钻探技术二、实施科学钻探的关键技术二、实施科学钻探的关键技术大陆科学深钻的技术难题可以概括为:硬、难、弯、深硬、难、弯、深四个字。硬硬体现在所钻岩层
249、都是结晶岩,可钻性级别为712级,单轴抗破碎强度达100150MPa以上,研磨性也属中等至强之类。钻进这类地层,钻头时效低,且易磨损。难难体现取心难,科学钻探一般要求全孔取心,取心率越高越好;但由于深孔钻进中,经常会产生岩心堵塞,严重岩心岩心采取率。弯弯钻孔偏斜是超深井钻进的普遍问题,钻孔是否垂直关系到科学钻探的成败。深深钻孔越深,带来的难题越多,如机械设备庞大、起下钻时间长、孔壁稳定性差、所用材料要承受高温高压的考验。索蜒硒宛絮原付迭粕储避鸵绕鼻余测冯溃椽穷捞陌钙琼甄弯望宝方悦永窄现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024301现代钻探技术三、钻探设备、材料和器具三、钻探
250、设备、材料和器具1、钻探设备、钻探设备采用地质钻探/石油钻探组合式钻探技术,即在石油转盘钻机上加装顶部驱动系统,实现高转速的井冈山绳索取心钻进。建议采用国产石油转盘钻机,进行适当改装(在东海第一井中采用了国产的蓝石-7000型转盘钻机)。2、绳索取心钻杆、绳索取心钻杆绳索取心钻进的深度取决于其钻杆的质量。建议使用国外引进的5-in钢质绳索取心钻杆。3、取心钻进系统、取心钻进系统采取以绳索取心为基础的组合式取心钻进系统,如不提钻换钻头系统、绳索取心式液动锤钻进系统、孔底马达、不提钻换钻头取心钻进系统。械丈蝎彝鸭茸底即械庐章侄吐鸯返乍拿浸炉邦雍疑咎召走漆译柑轰怂亥卉现代钻探技术ppt课件现代钻探技
251、术ppt课件7/31/2024302现代钻探技术三、钻探设备、材料和器具三、钻探设备、材料和器具4、液动锤钻进、液动锤钻进采用此技术作为提高结晶岩钻进效率和防止孔斜的主要措施。5、金刚石钻头、金刚石钻头须采用高强度、热稳定性好的优质金刚石,胎体要耐磨,也要使金刚石及时“自锐”,避免钻头在孔底打滑;钻头的唇面设计要考虑能有较高的比压,使岩石能产生微体积破碎。在东海第一井中先导孔施工中使用了大水槽孕镶块式钻头,平均寿命打17m。6、钻进泥浆、钻进泥浆采用以LBM低粘增效粉为主要材料的钻井泥浆系统。 LBM低粘增效粉是一种低粘、低失水、高分散性造浆材料,它由优质钠膨润土和低分子量聚丙烯酸钠盐按一定比例经混炼、挤压、干燥并粉碎而成。实践证明, LBM 泥浆是一种理想的绳索取心钻井液。东海第一井施工先导孔2000m没换过泥浆。居茶箍娃篙哼靡一栏形筛蜂扼顽略起锥差辣距嘱露庞揍亚雹轨撰嚼敲恰忿现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024303现代钻探技术课课 程程 放放 映映 结结 束束 谢谢 谢谢 !捡芬椽擦恿捶篱陀亏硒十叙卢硅僵堤兹酿劣闸刷灯蚜雷晾越孺携崩楚泳半现代钻探技术ppt课件现代钻探技术ppt课件7/31/2024304现代钻探技术