反循環(huán)取樣鉆探裝備及鉆探工藝技術(shù)研究

項(xiàng)目研制出一臺(tái)設(shè)計(jì)鉆深能力為600米的全液壓、多功能反循環(huán)鉆探設(shè)備。提出適用于各類地層的反循環(huán)連續(xù)取樣的鉆進(jìn)工藝方案，并完成了相應(yīng)的器具配套和試制。 空氣反循環(huán)取樣鉆具在野外生產(chǎn)試驗(yàn)中取得良好的效果。2012年在新疆累計(jì)鉆探工作量為5000余米，最大孔深為230m，鉆進(jìn)最高時(shí)效為10m/h，鉆孔取樣率均達(dá)到100%。 2100433B

氣舉反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探主要應(yīng)用于固體礦產(chǎn)資源勘探，特別是一些特殊礦種和松散、破碎地層。如第三、四系礫巖型金礦或賦存在構(gòu)造破碎帶、蝕變帶的金礦床，普通巖心鉆探方法取心難，鉆進(jìn)中易人為造成礦物貧化或富集，使地質(zhì)資料失真。高嶺土、鋁土礦則遇水膨脹，巖礦心易受泥漿污染。采用空氣反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探可以保證地質(zhì)資料準(zhǔn)確，且效率高?？諝夥囱h(huán)連續(xù)取樣鉆探亦可在水文水井、工程施工等領(lǐng)域應(yīng)用。

循環(huán)介質(zhì)先從雙壁鉆桿的內(nèi)外管環(huán)隙或鉆孔環(huán)狀空間泵入(流入)孔底鉆頭處，然后從鉆桿的中心通道(或雙壁鉆桿內(nèi)管的中心通道)返回地表，完成洗井功能。

1、沖洗介質(zhì)上返通道斷面小，流速快，對(duì)巖屑(包括可被地質(zhì)部門利用的巖樣)的攜帶能力強(qiáng)，孔底重復(fù)破碎現(xiàn)象大大減小，洗井效果好;

2、洗井介質(zhì)對(duì)孔壁的沖刷小，有利于鉆孔穩(wěn)定，減少埋鉆、斷鉆桿等孔內(nèi)事故;

3、沖洗介質(zhì)對(duì)鉆頭的冷卻效果好，鉆速快、鉆頭使用壽命長(zhǎng);

4、可實(shí)現(xiàn)邊鉆進(jìn)，邊取樣，可隨時(shí)了解到所鉆地層情況。巖礦心采取率高，代表性強(qiáng)，方便地質(zhì)編錄和地層的真實(shí)描述;

5、以空氣作為循環(huán)介質(zhì)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)節(jié)水鉆進(jìn)，在干旱、缺水地區(qū)施工優(yōu)勢(shì)更加突出。2100433B

20世紀(jì)40～50年代，反循環(huán)鉆探技術(shù)開始在荷蘭、德國(guó)興起，很快推廣到世界各地，并相繼出現(xiàn)了多種形式的反循環(huán)鉆探技術(shù)。初期的反循環(huán)鉆探只能采取巖礦屑。近年來在地質(zhì)鉆探中應(yīng)用反循探環(huán)鉆技術(shù)已能成功地連續(xù)采取巖（礦）心。反循環(huán)鉆探時(shí)，由于沖洗介質(zhì)在鉆桿中心孔內(nèi)以高速度上升,故排出鉆屑的能力強(qiáng),鉆屑粒徑大，鉆屑在孔底的重復(fù)破碎少，能大幅度提高鉆探效率，特別是在大口徑鉆探中效果明顯。

鉆探取樣，地下核試驗(yàn)后，用鉆探方式獲得供放射化學(xué)分析用的熔巖樣品。地質(zhì)勘探中，意為鉆探獲取礦物樣品。 2100433B