復(fù)雜地層鉆進(jìn)中貫通式潛孔錘應(yīng)用及反循環(huán)鉆頭改進(jìn)

針對欒川鉬礦復(fù)雜地層勘探中所遇到的反循環(huán)形成難和形成不徹底的狀況,提出了貫通式反循環(huán)取樣鉆頭的改進(jìn)方案,并且進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)。試驗(yàn)表明,改進(jìn)后的鉆頭具有反循環(huán)效率高,鉆進(jìn)速度快,巖礦心采取率達(dá)99%以上的特點(diǎn)。

簡要介紹了流體力學(xué)計(jì)算軟件,詳細(xì)闡述了運(yùn)用該軟件分析取心鉆頭內(nèi)外流場的原理和步驟,通過仿真分析gq-89貫通式風(fēng)動(dòng)潛孔錘反循環(huán)取心鉆頭周圍的流場,優(yōu)化設(shè)計(jì)了鉆頭的反循環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù),取得滿意效果。

針對gq89潛孔錘反循環(huán)鉆頭在河南鉬礦應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題,對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并介紹了優(yōu)化后的反循環(huán)鉆頭結(jié)構(gòu)原理。利用fluent軟件對優(yōu)化前、后的孔底流場進(jìn)行了模擬分析,又借助有限元軟件對原鉆頭和優(yōu)化鉆頭進(jìn)行了應(yīng)力應(yīng)變分析。分析結(jié)果顯示:優(yōu)化后的gq89潛孔錘反循環(huán)鉆頭性能得到大大提高。改進(jìn)后的鉆頭實(shí)物在河南鉬礦進(jìn)行實(shí)驗(yàn),取得了令人滿意的效果。

為實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜地層用同步跟管鉆進(jìn)工藝鉆鑿直徑較大的樁孔和水井,設(shè)計(jì)了一種氣動(dòng)潛孔錘反循環(huán)跟管鉆進(jìn)鉆頭。介紹了該鉆頭的結(jié)構(gòu)組成、工作原理和設(shè)計(jì)特點(diǎn)。與常規(guī)設(shè)計(jì)相比,該新型鉆頭流道設(shè)計(jì)可以增強(qiáng)排渣效果,保持孔底干凈,減少重復(fù)破碎,提高鉆進(jìn)效率;邊齒數(shù)量較多,耐磨損能力強(qiáng),有利于提高使用壽命。

簡要介紹了流體力學(xué)計(jì)算軟件fluent,詳細(xì)闡述了運(yùn)用fluent軟件分析取心鉆頭內(nèi)外流場的原理和步驟,通過仿真分析gq-89沖擊器取心鉆頭周圍的流場,優(yōu)化設(shè)計(jì)了鉆頭的反循環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù),取得滿意效果。

介紹了潛孔錘反循環(huán)鉆頭改進(jìn)設(shè)計(jì)的思想,運(yùn)用cfd技術(shù)對鉆頭體內(nèi)部流場進(jìn)行了數(shù)值模擬與仿真分析。結(jié)果表明:卷吸作用與鉆頭體底部的噴射孔形成的反循環(huán)氣流共同作用,加強(qiáng)了反循環(huán)形成效果;且鉆頭體內(nèi)部上返風(fēng)速>15.24m/s,使巖芯得以順利地排至地表。設(shè)計(jì)加工了帶有不同傾角引射孔的鉆頭體模型,經(jīng)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證表明,當(dāng)引射孔傾角為30°時(shí)形成的壓力最大。將加工出的鉆頭用于欒川鉬礦生產(chǎn),鉆遇采空區(qū)時(shí)或穿過采空區(qū)后,反循環(huán)都正常形成,應(yīng)用該技術(shù)共完成勘探孔66個(gè),累計(jì)進(jìn)尺>2500m,鉆進(jìn)時(shí)效4.08m。

運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的科學(xué)研究手段,對影響氣動(dòng)貫通式潛孔錘反循環(huán)形成的鉆頭新增引射孔各參數(shù)、底噴孔各參數(shù)以及其它相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得到一系列適合不同規(guī)格鉆頭的相關(guān)參數(shù)值及其回歸方程。運(yùn)用visualbasic語言,將研究結(jié)論與專家的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)匯合,編寫了鉆頭參數(shù)優(yōu)選系統(tǒng)軟件。研究結(jié)論應(yīng)用于生產(chǎn)試驗(yàn)中取得令人滿意的結(jié)論,巖礦心采取率達(dá)到98%以上,反循環(huán)形成順利,巖礦心完整度好。參數(shù)優(yōu)選系統(tǒng)的建立為該項(xiàng)硬巖鉆進(jìn)技術(shù)的完善提供了參考性依據(jù)。

介紹了空氣潛孔錘反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù),針對反循環(huán)鉆具中的鉆頭做了系統(tǒng)研究?？諝鉂摽族N反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)是集欠平衡鉆進(jìn)、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、潛孔錘反循環(huán)鉆進(jìn)三種鉆進(jìn)技術(shù)于一身的先進(jìn)的鉆進(jìn)工藝,在礦產(chǎn)開采方面已經(jīng)成功應(yīng)用。首次將引射原理應(yīng)用到鉆頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,根據(jù)引射角度不同設(shè)計(jì)出兩種不同類型的反循環(huán)鉆頭,并運(yùn)用fluent流體工程仿真軟件對設(shè)計(jì)的鉆頭分別進(jìn)行數(shù)值模擬,以獲得最優(yōu)反循環(huán)鉆頭結(jié)構(gòu)。對加工出的引射裝置進(jìn)行試驗(yàn)研究,試驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果比較,二者基本吻合,驗(yàn)證了仿真技術(shù)的可靠性。最后確定了適合空氣潛孔錘反循環(huán)鉆井使用的最佳反循環(huán)鉆頭結(jié)構(gòu),為其進(jìn)一步應(yīng)用開拓了廣泛的空間。

氣動(dòng)潛孔錘是以壓縮空氣作為動(dòng)力的一種風(fēng)動(dòng)工具,將一個(gè)沖擊作用的氣動(dòng)裝置與破碎巖石鉆頭結(jié)合潛入孔底進(jìn)行鉆進(jìn),并充分利用潛孔錘排出的壓縮空氣,對鉆頭進(jìn)行冷卻和排渣。本文對潛孔錘鉆應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)分析,逐步掌握潛孔錘特性及各種施工參數(shù)的確定,并對設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化使用,形成一套基本成熟的硬巖鉆進(jìn)鉆進(jìn)施工工藝。

反循環(huán)鉆頭的選用、正循環(huán)鉆孔.

我們在瀏陽縣某銅礦區(qū)進(jìn)行深部普查找礦勘探工作,設(shè)計(jì)鉆孔孔深均在800m以上.斷層帶上部遇到厚達(dá)400m以上膠結(jié)性差的砂礫巖、礫巖層,350m以上的半風(fēng)化的纖維板巖,可鉆性3—5級、結(jié)構(gòu)松散、

本文主要分析了復(fù)雜地層的形成原因并提出了鉆進(jìn)過程中的相應(yīng)對策。

通過分析沖擊反循環(huán)鉆進(jìn)方法在大橋橋墩灌注樁工程施工中的應(yīng)用情況及施工中出現(xiàn)的問題,進(jìn)一步總結(jié)了鉆進(jìn)施工方法,為更好地應(yīng)用該方法提供參考。

工程施工鉆孔中,經(jīng)常遇到不穩(wěn)定地層。目前,國內(nèi)外針對不穩(wěn)定地層的鉆孔方法很多,但都有一定的局限性,且需要大型設(shè)備施工。潛孔錘沖擊靜壓跟管鉆進(jìn)工藝是利用潛孔錘在套管上部的沖擊和鉆機(jī)自身對套管的靜壓,將護(hù)壁套管下入孔內(nèi)的一種鉆進(jìn)方法。套管下入的主要?jiǎng)恿κ菨摽族N的沖擊力,鉆機(jī)的靜壓力起輔助作用。該方法可利用小型輕便鉆機(jī)鉆進(jìn)不穩(wěn)定地層,鉆孔效率高,成孔質(zhì)量好,設(shè)備搬遷方便。

螺桿加PDC鉆頭復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)

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科學(xué)深鉆擴(kuò)孔鉆頭及鉆進(jìn)技術(shù)研究

在瓦斯含量極高的煤層（厚）和不同地層段涌水的超厚水敏性地層中鉆進(jìn)施工，合理設(shè)計(jì)鉆孔結(jié)構(gòu)、選擇設(shè)備、鉆進(jìn)方法、鉆進(jìn)參數(shù)和正確操作，是順利完成鉆進(jìn)施工的前提，正確使用泥漿是孔內(nèi)事故預(yù)防措施的關(guān)鍵。正確使用“高密度”水基成膜泥漿，既能保持孔內(nèi)液柱與孔壁之間的壓力平衡，也能降失水抑制水敏性地層水化膨脹和分散脫落，從而達(dá)到防止孔壁坍塌，起到穩(wěn)定孔壁的作用。介紹了這些技術(shù)措施在貴州揚(yáng)寨煤礦高瓦斯涌水超厚煤系復(fù)雜地層中的應(yīng)用及效果。

本文通過對qzj－100b型潛孔鉆機(jī)的改制和高空作業(yè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)加工，完成了大斷而隧洞內(nèi)各種角度鉆機(jī)和各種水平高度鉆孔的施工作業(yè)，為今后施工類似工程積累了經(jīng)驗(yàn)。

國外空氣潛孔錘鉆頭設(shè)計(jì)與效果

川西地區(qū)深層鉆井普遍存在鉆井周期長、鉆速慢、鉆井成本高的問題。這一問題嚴(yán)重地制約了川西深層氣藏的勘探開發(fā)。而合理地根據(jù)所鉆地層性質(zhì)選擇鉆頭類型是提高機(jī)械鉆速、降低鉆井成本的有效途徑。針對川西地區(qū)鉆井技術(shù)現(xiàn)狀,通過調(diào)研眾多優(yōu)選鉆頭方法,以鉆井地質(zhì)條件分析及各類鉆頭選型優(yōu)缺點(diǎn)剖析入手,并結(jié)合各鉆頭特性分析及已有鉆井資料統(tǒng)計(jì)分析,評價(jià)出適合川西致密地層的鉆頭選型,即在蓬萊鎮(zhèn)、遂寧組、沙溪廟組、白田壩組、千佛崖組地層使用pdc鉆頭,在須家河組地層宜使用牙輪鉆頭,但可繼續(xù)嘗試采用新型pdc鉆頭。該研究結(jié)果為該地區(qū)深層氣藏的快速、高效鉆探開發(fā)提供了有力的技術(shù)保障。

日本反循環(huán)鉆進(jìn)施工法的現(xiàn)狀