钻探范文10篇

时间:2023-04-01 08:57:04

钻探

钻探范文篇1

关键词:工程地质勘查;钻探信息;钻探方法;选择性影响

现阶段地质勘查作业中,常用的是钻探方法,其与钻探方法结合运用,能够快速的获得工程地质资料,提高资料处理效率,有着积极的作用。随着工程建设环境的日益复杂,使得工程地质勘查作业的重要性得以凸显。在开展地质勘查作业的过程中,钻探方法的选择与应用,直接影响着钻探效率与进度的控制,因此对工程地质资料的搜集,有着较高的要求。

1钻探技术应用分析

目前,我国的钻探技术与装备水平较为先进,地质钻探技术的应用,主要是在地表钻孔,将地里面的岩石击碎,获得地下岩层内的地质构造信息,为工程建设提供完整的数据信息。我国工程地质勘查作业中,常用的钻探技术,主要包括反循环钻探技术以及绳索取芯技术等,每个技术的应用优势不同,适应的工程地质也不同,因此工程地质勘查作业中的钻探信息收集,有着必要性。

2钻探信息对钻探方法选择的影响

工程地质勘查作业的过程中,常遇到的地质类型,主要包括浅土层、碎石类土层等,为了能够确保钻探方法应用效果,则需要合理的利用钻探信息,比如颗粒组成与密实度等指标。

2.1影响浅土层钻探方法选择的指标

在对土层进行地质勘查作业的过程中,影响钻探方法选择的因素,主要包括岩芯采取率与回次进尺率等,这些钻探信息直接影响着钻探地质资料的准确性,而且还影响着钻探效率[1]。岩芯采取率主要是用来明确钻探路径中各土层厚度以及埋深情况等,利用δ来表示采取率系数,利用公式δ=(L2-L1)/(L0-L3)来计算,其中L2指的是本回次岩心长度,单位是m,L1指的是上回次岩心残留长度,单位是m,L0指的是本回次进尺长度,单位是m,L3指的是本回次岩心残留长度,单位是m。δ值与1越接近,则钻探信息的准确性就越高。回次进尺率主要是用来表现钻进效率的重要指标,利用η来表示,利用公式η=(H2-H1)/(H0-H1)来计算,其中H0指的是本回次钻进完成的钻孔深度,单位是m,H1指的是上回次钻孔深度,单位是m,H2指的是下回次钻后的钻孔深度,单位是m,η值与1越接近,则表示钻进效率就越高。除此之外,在进行浅土层勘察中,还需要利用取土芯方法,明确土层结构与构造,结合地质资料信息,根据钻孔结构与冲洗液等情况,来选择回转取芯钻进法或者锤击取芯钻进法等,以确保钻探的效率。综上所述:基于η与δ值的变化特性,通常硬塑或者天然密度相对较大的土层,多使用回转取芯钻进法或者锤击取芯钻探法,当η与δ数值与1越接近,则越可以确保钻探的质量,能够提高钻探的效率,可以基于钻探信息和钻探方法之间的关系,例如表1所示,来提高地质资料的准确性,同时提高钻探效率[2]。

2.2碎土类土层钻探方法选择的信息指标

对于此类土层钻探作业,基于钻孔结构、岩心采取率以及冲洗液等信息,来选择是使用回取芯钻进或者锤击取芯法等,透过各类指标,来分析钻探方法应用的效果。这需要对各类钻探方法适用性进行分析,比如密实程度与潮湿程度等[3]。若地层是松散性较强的卵石类,卵石个体的套入性较强,而且自由度大,此时虽然钻进较为容易,但是极易坍塌,可以采取跟管钻进法。若卵石层较为密实,个体自由度较小,此时孔壁坍塌的机率较小,可以采取螺孔钻进法。若卵碎石层的含水量相对较小,在钻进的过程中,孔壁不易坍塌,可以采裸孔钻进法。若卵碎石层的含水量相对较高,可以采取跟管钻进法。除此之外,卵碎石粒径的大小程度,直接影响着钻进的速度,也有影响着钻进方法应用过程中钻具器的选择,通常使用Φ127或者Φ146钻器具。若粒径比岩心管内径或者卵碎石个体粒径小,则可以选择适当的增加钻具口径,合理的调整口径,以达破碎个体的目标。综上所述,为了能够提高钻探作业的效率与质量,可以基于卵碎石和钻进方法之间的关系,例如表2,来及时的调整钻探方法[4]。

3钻探信息有效搜集的策略

3.1采取数字地质调查法

在工程地质勘查作业中,钻探信息的完整性与真实性,直接影响着钻探方法的选择,对后期钻探作业,有着直接的影响,因此需要加强钻探信息搜集与处理的控制,以确保工程的质量。利用数字地质调查法,利用开放式通用数据采集模块,来完成基础地质调查工作,实现钻探信息采集智能化与信息化,以快速、准确的获得钻探信息,以提高工作效率。此方法采取的是空间+属性的方式,利用PRB采集模式的扩展性与约束性,能够满足地质勘查野外数据采集的需求,对提高地质勘查作业的质量,有着积极的帮助。在实际搜集钻探信息的过程中,充分的利用现代化设备与技术,能够为钻探人员,提供更多的钻探信息,对合理的选择钻探方法,有着积极的作用,相关的技术人员要熟练的利用数字化技术,以提升钻探的质量。

3.2采取合适的搜集方法

钻探信息中岩芯钻取率以及回次进尺率等指标,其直接决定着钻探方法的选择,对此在进行搜集与处理的过程中,要合理的选择搜集与数据处理方法,以确保钻探信息搜集的有效性。以岩芯钻取率计算为例,钻探人员需要合理的选择具有代表性的地层,进行岩芯钻取试验,利用计算软件,套用计算公式,准确的计算岩芯钻取率,以确保钻探方法选择的有效性。对于钻探方法的选择来说,并非仅仅从单个指标来判断,而是需要综合多项目指标来分析,需要钻探人员能够搜集大量的相关数据,做好前期的准备工作,以确保后期钻探作业与地质勘查工作可以顺利的进行,保证工程能够安全开展作业,确保工程的质量。

3.3运用资料查阅法

工程地质勘查作业的过程中,钻探信息的获取,可以利用地质资料资源,来获得相关数据,因为各地区地质资料是有着明确记载的,是前期大量外业作业所获取的信息,地质信息在短时间内不会发生较大的变化,将其作为而基础数据,配合外业数据采集,通过各种调查试验,来获取完整的钻探信息,进而选择钻探方法,以确保地质勘查作业的顺利开展。前期工作有效的开展,能够加快地质勘查后期作业,无论是从经济性角度,还是从专业性角度,做好钻探信息的前期调查工作,均有着必要性。

4结语

钻探范文篇2

一、安全生产。都说安全是天。实习期间才深刻的认识到安全生产的重要性和意义。这里领导和工人都严格的贯彻“安全第一预防为主”安全生产方针。新工人来的第一课就是安全教育,来的时候就首先的让我学习了

所以在实习期间没有发生以外的事故,安全生产的法规。使我明白了什么叫“三不伤害”同时也增强了自我保护意识。通过系统的学习使我明白了安全的重要性。做到安全生产。

二、业务和技能。这次我打的水文观测孔。结合自己在学校所学的理论知识;以及老工人师傅的指导帮助。学会了判断岩层、操作机器、测量水位以及书写纪录。使自己的业务水平有了一个质的提高。同时也增强了自己动手操作水平。期间主要对平砂岩做了一些细致调查研究:砂岩是一种沉积岩,主要由砂粒胶结而成的其中砂里粒含量要大于50%决大部分砂岩是由石英或长石组成的石英和长石是组成地壳最常见的成分。砂岩的颜色和沙子一样,可以是任何颜色,最常见的棕色、黄色、红色、灰色和白色。地球上常见由砂岩相成的悬崖峭壁。有的砂岩可以抵御风化,但又容易切割,所以经常被用于做建筑材料和铺路材料。砂岩中的颗粒比较均匀坚硬,所以砂岩也被经常用来做磨削工具。砂岩由于透水性较好,表面含水层可以过滤掉污染物,比其他石材如石灰石更能抵御污染。这里钻探时主要遇到困难是打平顶山砂岩,平顶山砂岩硬度高容易破碎在钻进过程中不容易钻进又容易掉块卡钻,所以在以后的学习中我要多注意加强这方面的学习。

三、日长生活。一般在野外作业。许多配套设施也不到位。不过在这3个月的实习中让我学会了许多以前不会的东西,也学会了劳动中寻找快乐。同时了增强了自己独立生活和判断问题的能力。想这将会成为让我一生都收益的财富。这为期一月的实习生活中,受益匪浅。短短的90多天内,不仅向老工人师傅学习了钻探基本方法和技巧,体会到应该如何跟和同事交流和相处,更被队里同志们无私敬业精神所感动。这不仅为我今后的理论学习打下了良好的基础,也使我今后从事钻探行业有了一个良好的开端。最后,更加感谢学校和队领导给了实习学习的机会,也多谢同事们多日来无私的照顾和关心,使我开心顺利的完成在队里

钻探范文篇3

1石油钻探设备磨损原因

石油是世界上十分重要的能源,可以说,任何一个国家的发展都离不开石油,而石油的开采钻探设备必不可少,为了能够保证钻探效果,做好钻探设备的日常维护十分重要。但是实践中,石油钻探设备经常因为各种原因而产生磨损,其磨损所产生的具体原因如下:

1.1钻探设备运转期间,各个零部件之间相互之间产生摩擦,长此以往,零部件表面出现了磨损,久而久之,形态发生变化,再加之,因为物理变化以及化学变化的共同作用,使得零部件出现了严重的老化现象,腐蚀严重。

1.2钻探设备停止作业时,需要进行日常的维护,因为有关人员却没有将其保管好,在钻探设备闲置时,没有采取相对应的保养对策,久而久之,钻探设备出现了明显的有形磨损,而且随着闲置时间的加长,设备有形磨损的程度越加严重,严重者导致钻探设备精度出现误差,或者是某些功能丧失,无法继续应用,需要花费大量的资金来进行维修,最为严重的就是钻探设备因为腐蚀过于严重,已经失去了维修的价值,只能进行报废处理。上述这两种磨损情况,都可以称之为有形磨损,也就是钻探设备外表的产生的磨损,从而降低设备原有的功能,针对这种磨损有关人员通常会采取补偿方式。除此之外,还有一种磨损称之为无形磨损,这种磨损与有形磨损最大区别就是,其因为钻探设备自身的功能以及技术等都没有出现破损,所以并不影响钻探设备的正常应用。

2石油钻探设备的日常维护

石油钻探设备的好与坏直接影响着钻探的效果,因此有必要对钻探设备进行日常维护,其确保其不会出现严重的有形磨损,其具体的维护对策如下:

2.1采取设备磨损补偿方式。日常维护的目的是尽量避免钻探设备出现磨损,但是一旦出现磨损,尤其是有形磨损,有关人员应该立即采取补偿方式,以便能够确保钻探设备继续应用。第一,当钻探设备出现了有形磨损,相关人员所要进行的第一项工作就是加强养护,从而减缓其有形磨损的速度,使用一定量的润滑油,减少各个零部件之间的摩擦;第二,钻探设备磨损形式分为很多种,每一种形式都有不同的补偿方式,因为有关人员应该依据磨损方式的不同来选择正确的补偿方式,比如,某些磨损完全可以通常适当的维修就可以解决,而有些则反。采取设备补偿方式来解决钻探设备磨损的问题,其主要的目的就是能够使钻探设备尽可能的恢复到原有的程度,而不是直接报废处理,浪费资金。

2.2重视设备管理和专业技术人员的教育培训工作。石油钻探是一项技术性较强的工作,需要高素质的专业技术人员和设备管理人员。对此,我们应不断加强对设备管理人员和专业技术人员的培训及考核工作,提升其管理水平及业务技术能力。此外,设备管理和专业技术培训工作,要始终坚持以推进技术进步、服务企业、为生产经营服务的宗旨,根据不同的职务、不同的岗位,进行多层次、多形式、多渠道的知识及技能培训工作,从而增强教育的针对性、有效性和适用性,不断提高设备管理人员、维修人员的专业水平和岗位技能。

2.3加强石油钻探设备的安全管理,实现安全生产。目前,国家对石油钻探企业的管理非常严格,而石油钻探企业的安全管理的重要因素就是石油钻探设备的安全管理。对此,石油企业首先可以采取钻探设备安全责任制制度。明确设备管理部门的相关职责,制定严格的安全管理制度,设备专职兼职管理人员的岗位职责等制度。其次,编制相应的安全生产操作规程和安全生产知识,做到人手一册,强化其防护意识以及自我保护意识,使广大生产人员能够从思想上认识到安全的重要性,进而从源头上控制钻探设备安全事故的发生。对于违规操作、玩忽职守等不良行为造成的设备事故及经济损失,企业可根据损失的大小对其进行处理,损失严重且构成犯罪的,应依法追究其责任。最后,操作人员应熟悉本岗位所涉及的钻探设备的技术性能、结构远离以及可能发生的事故和应采取的措施,避免因错误操作而发生事故。

2.4加强钻探设备的维护与保养。石油钻探设备是指用来进行石油和天然气勘探以及开发的成套钻探设备,为使充分发挥其功能、进行有效生产,我们必须加强钻探设备的维护与保养工作。首先,保持钻机表面和滑轨的干净洁,应随时清理钻机表面的泥浆、油泥等杂物。此外,还应注意检查钻机各部分零件的轴承部位、动力头、摩擦部位和油泵、齿轮箱的温度变化情况,确保各部分的温度不高于70℃。一旦出现高于70℃的情况,就应立即停机检查,消除引起过热的原则。其次,密封处一旦出现渗漏油情况,应及时进行停机处理,此外,应严格按照润滑油的使用要求对需要润滑的部位进行润滑,且不得出现固件松动的现象。最后,定期对各软管进行检查,看是否出现干裂、老化等情况,O型密封圈和组合圈垫是否出现损坏。

钻探范文篇4

一、安全生产

都说安全是天,可以前也并没有怎么在意,在实习期间才深刻的认识到安全生产的重要性和意义。在这里领导和工人都严格的贯彻“安全第一预防为主”的安全生产方针。新工人来的第一课就是安全教育,我来的时候就首先的让我学习了安全生产的法规。使我明白了什么叫“三不伤害”;同时也增强了自我保护意识。通过系统的学习使我明白了安全的重要性,所以在实习期间没有发生以外的事故,做到了安全生产。

二、业务和技能

这次我们打的是水文观测孔,通过自己的实际操作,结合自己在学校所学的理论知识;以及老工人师傅的指导帮助。学会了判断岩层、操作机器、测量水位以及书写纪录。使自己的业务水平有了一个质的提高。同时也增强了自己动手操作水平。期间主要对平砂岩做了一些细致调查研究:砂岩是一种沉积岩,主要由砂粒胶结而成的,其中砂里粒含量要大于50%。决大部分砂岩是由石英或长石组成的,石英和长石是组成地壳最常见的成分。砂岩的颜色和沙子一样,可以是任何颜色,最常见的是棕色、黄色、红色、灰色和白色。地球上常见由砂岩相成的悬崖峭壁。有的砂岩可以抵御风化,但又容易切割,所以经常被用于做建筑材料和铺路材料。砂岩中的颗粒比较均匀坚硬,所以砂岩也被经常用来做磨削工具。砂岩由于透水性较好,表面含水层可以过滤掉污染物,比其他石材如石灰石更能抵御污染。我们这里钻探时主要遇到的困难是打平顶山砂岩,平顶山砂岩硬度高容易破碎在钻进过程中不容易钻进又容易掉块卡钻,所以在以后的学习中我要多注意加强这方面的学习。

三、日长生活

钻探范文篇5

1地质勘查与深部地质钻探找矿技术的现状

地质勘察与深部地质钻探技术是一项在地质形式的基础上,在深部开采前进行的地质环境分析和勘查工作。地质勘查主要是指对含丰富矿物质地区进行矿化检测,现阶段在深部找矿方面的应用仍处于起步阶段。深部找矿技术所能勘查到的深度目前仅为300~500m,与其他深部找矿起步较早,勘查深度可达1000m的西方国家之间,仍具有较大差距。

2物探技术在深部找矿的应用

目前深部找矿基本均属于预测性找矿,其基本流程见图1。在深部矿产的地质勘查工作中,其核心任务之一是对深部矿的赋矿位置进行准确界定,而前期深部地质信息的来源基本都依赖于物探技术。传统物探技术在深部找矿中的应用主要体现为以下几个方法上:瞬变电磁法(TEM)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)、金属矿地震勘探法、井中物探方法和大比例尺航空物探方法。2.1瞬变电磁法。(TEM)瞬变电磁法(TEM)是目前普及度较高的找矿技术。相对于传统的直流电、继电法,其探测深度大,垂直分辨率高。经实践证明,瞬变电磁法(TEM)的探测深度可达300~400m。2.2可控源音频大地电磁法。(CSAMT)可控源音频大地电磁法(CSAMT)的工作原理是通过在工作范围内逐步改变电磁频率,进而对不同地质深度进行取样,其探测深度可达1000m左右。2.3金属矿地震勘探法。金属矿地震勘探法早前只应用于盐田和一些沉积矿床的勘查,而后在加拿大发展成为一种可勘测深部隐伏矿的勘查技术。其工作原理是利用人工模拟的地震波的传播规律来对地质情况进行勘查。国内该技术暂时处于空白阶段。2.4井中物探方法。井中物探是指采用多种传统物探方法对井壁四周和钻孔底部的信息进行获取,其中井中瞬变电磁法作用效果最好。2.5大比例尺航空物探方法。大比例尺航空物探方法具有远距离、快速检测地质信息的能力,配合GPS可区域地质填图中进行深部找矿。

3钻探技术在深部找矿的应用

在深部找矿中,钻探技术不仅能为其提供准确的地下深部地质信息,更是最终矿体验证环节中必不可少的手段。而且,钻进的控制精度、效率和成本对最终探获储量的精度和成本会起着决定性的作用。3.1金刚石绳索取芯技术。金刚石绳索取芯技术已经广泛运用到深部钻探找矿之中,主要是指在采矿过程中,利用高硬度的金刚石进行钻探,以达到更大深度的钻探效果。但目前与国外相比,我国钻探材料与钻探技术都相对落后,亟待改进与完善。3.2反循环连续取样钻探技术。反循环连续取样钻探技术是指以压缩空气为循环载体,借助双臂钻杆的作用来碰撞全面碎岩以及连续的岩屑,将其作为地质样品用来实施钻探施工。该种技术方法既能满足开采矿资源的深度、矿源厚度、具体方位的要求,还能高于传统的立轴式取柱状岩心施工速度,在工程造价上大大的节约了施工成本。目前我国已在一些区域中试用该技术,但该技术用地表岩屑取代柱状岩心,其双臂钻杆需要使用特殊材质,导致该技术的应用推行难度较大。3.3高精度受控定向钻探技术及岩心定向技术。高精度受控定向钻探技术是指按设计的理想方向进行钻孔。该技术方法在隧道和斜坡陡壁均能精确钻探出合适的孔位,这些是普通钻孔难以实现的。但是由于地质中的岩心直径不大,在地质钻探取芯中,高精度受控定向钻探技术不被重视。

4地质勘查技术与深部地质钻探技术的不足

4.1地质勘察技术的不足。在深部找矿的地质勘察中,遥感勘察技术是其中一项重要的技术应用。但遥测得到的地球物理或地球化学信息,由于其与深部地质要素存在复杂的非线性关系,具有用信息弱、地表干扰背景强的特点,反演方法繁多,且无其他来源信息可对其进行纠正,因此,常具有多解性,制约了该技术的应用,降低深部成矿预测的准确度,对深部找矿带来一定的影响。4.2钻探技术的不足。深部钻探是深部找矿中探明深部矿产储量及其要素的最终技术收单。深部钻探的技术相对成熟,但随着勘探目标体深度的加大,不仅钻探的单位成本会增加,钻探的增储效率也会大大降低。因此,如何降低钻探成本、提高钻探效率是当前钻探技术在深部找矿中亟待解决的重要问题。

5结语

浅地表矿产资源日趋紧张,深部找矿称为现代找矿勘查的重要方向。勘查目标和环境的特殊性导致深部找矿对地质勘查技术和钻探技术的要求较高,目前,我国深部找矿正处于探索实践阶段,地质勘查与深部地质钻探找矿技术这两方面技术均存在不足之处,需要进一步的完善与加强。

参考文献:

[1]仝永庆.地质勘查与深部地质钻探找矿技术[J].世界有色金属,2017(09):92-93.

[2]王吉涛.关于地质矿产勘查深部找矿方法的探讨[J].世界有色金属,2017(05):187-188.

[3]叶尔扎提•努尔哈孜.地质勘查和深部地质找矿技术分析[J].世界有色金属,2017(06):222-224.

[4]倪锁阳,齐云鹏,张学萌,等.论述地质勘查方法及深部找矿存在问题[J].世界有色金属,2017(03):186-187.

钻探范文篇6

关键词:地质勘查;深部地质;钻探找矿技术;途径

目前,矿业产业经历了多年的发展后地表可直接挖掘的矿产资源越来越少,在这样的形势下,地质勘查和深部地质找矿显得越来越重要。笔者通过调查研究并结合多年的工作经验,在文中着重探讨了深部钻探找矿技术,以期为矿业从业者的工作起到积极的作用。

1地质勘查的主要内容

1.1矿山接替资源

当所开采的矿山出现资源危机,或者由于矿山的开采影响了当地经济的增长,就要开展勘查矿山接替资源的工作。在进行矿山地质勘查的过程中,要综合考虑矿山的类型,选择地质条件优越和市场需求量大的矿山。要深入勘查矿山和矿区的情况,并把这些因素作为寻找矿产的依据。

1.2矿山生产环节

矿山生产环节的地质勘查也是一项重要的工作,第一是对矿山的储量及服务年限进行勘查,目的是为生产企业的开采规划提供依据,这样开采工作才能在科学的指导下开展合理开发;第二是对矿山生产区周边的储矿情况进行勘查,能够为今后扩大矿山生产范围做准备。

1.3矿产的伴生矿及尾矿

矿产的开发工作往往不是针对单一矿种,而是要在开采过程中对低品位矿和新型矿进行综合评估,将与矿山资源共生的其他矿开采出来,这也就是所说的伴生矿和尾矿。

2深部地质找矿技术及地质钻探技术

2.1深部地质找矿技术

传统的找矿技术方法是由表及里进行,也就是从地表开始逐渐深入。这种传统的找矿方式效果不佳,所以,应该不断转变找矿的思路,将先进的技术和精准的设备运用其中,从而对地质的表面和深部构造有一个充分的认识,归纳出地质成矿的规律,再将岩石在属性上的差异考虑在内,使测量的精度有效提升,矿藏的精确度也得到提高。

2.2深部地质钻探找矿技术

(1)X荧光技术。X荧光技术的工作原理是依据射线提供对应的数据结果,特点有灵活性和轻便性,另外在元素品味和成份的获取上也有独特的地方。目前,在地质找矿工作中,X荧光技术的应用越来越普遍,其作用也越来越显著。具体来说,矿物自身具有反射光线,在矿物受到一定波长的作用时就会有射线发出,同时,所放射出的射线具有X元素的特征,能够被X荧光机有效识别。X荧光技术在深度地质找矿工作上具备三点优势:第一,可以将地质的隐伏构造标示出来;第二,可以将矿体的具体方位指示出来;第三,可以将矿体边界勾勒出来,并显示出矿体的厚度。(2)甚低频电磁法。随着找矿工作的不断推进,找矿的面积日益增大,地表的矿产已经被开采的所剩无几,所以,要想获取矿产资源就必须进行深部地质找矿,给矿业企业的开采增大了难度。为了适应当前地质找矿行业的情况,一种新型的找矿方法在深部地质找矿工作中应运而生,即甚低频电磁法。这种方法具有勘查速度快、效率高、灵活性大的优点具体来说,甚低频电磁法的工作原理如下:第一,将所测数据用Fraser滤波进行处理,运用地质找矿规律和矿体赋存规律来确定矿地的方位和形状;第二,预测矿体的赋存方位;第三,提供找矿额度依据。

2.3钻探技术

(1)受控定向及岩心定向钻探技术。前文列举的两种方法都属于地质找矿技术,在深部钻探技术上则要运用受控定向钻探技术。这种技术能够让钻孔按照一定的方向进行,同时能够交叉完成主孔和分支孔的钻进。受控定向钻探技术主要被应用于矿产勘查和盐卤矿等,其钻孔的精度较高,通常在0.5米以内,所以,受控定向钻探技术也被应用于坑道钻探。随着信息技术的不断推广和使用,钻孔设计和数据处理技术也得到提升,钻探技术水平的提高使得钻矿、测量、调试工作可以同时进行。面临地表矿藏不足的现状,深部采矿成为日后发展的趋势,因此受控定向钻探技术在今后的找矿工作中将突显出越来越重要的作用。(2)深部钻探技术的关键。运用深部钻探技术要综合运用钻柱和钻杆,两者交替工作,从而使钻杆所受荷载平衡。在日常养护方面要定期进行探伤检查,并加强钻柱的润滑,将阻力和摩擦力降至最低。在钻探深度上以1500m为界限,一旦超过这个数值,就要使用高强度的绳索取心钻杆,同时,也要将钻杆的壁厚与直径增大。在钻进方法上,深部钻探技术采用的是绳索取心金刚石钻探方式,如果出现掉块和坍塌的现象,要运用高性能的无固相冲洗液和高光谱钻头技术。(3)深部钻探技术的质量控制。在进行深部钻探工作时有两个关键的技术指标,一个是孔斜,另一个是采取率。对于孔斜,要对其斜差加以控制,当钻进深度达到50m的时候,也要对钻孔的方位角和定角加以测量。对于采取率,通常情况下,完整岩层采取率应当高于80%,对于破碎岩层而言,采取率也要大于65%。要结合实际情况采取相应措施来提高采取率。

3地质勘查及深部地质钻探找矿技术存在的问题和改进措施

3.1地质勘查及深部地质钻探找矿技术存在的问题

(1)设备陈旧。目前,我国所采用的钻孔技术同发达国家相比处在落后的状态,大多矿产企业都采用金刚绳索的取心工艺,常常出现机具装备上的不匹现象。除此之外,钻探口径过于单一,极差变数少,当地质结构较复杂时很容易发生事故。(2)人才匮乏。除设备陈旧外,专业从事钻探技术的人员匮乏也是制约钻探技术发展的重要因素。分析钻探从业人员短缺的原因有以下三个方面:一是工作条件较为艰苦;二是工作稳定性差;三是职称评定与职位晋升难度大。

3.2地质勘查及深部地质钻探找矿技术的改进措施

(1)引进工艺。要在有效发挥已有钻探设备作用的基础上不断改进工艺,引进新方法,例如更新钻探设备,改善钻孔顶角问题等。同时,要加强矿业企业与科研机构的合作,不断探讨技术创新和工艺改进。(2)引进人才。要想吸引更多的人从事钻探工作就要采取一定的措施来提高钻探技术人员的待遇。第一,提高薪资待遇,并设立奖金和补助;第二,注重对技术骨干的继续培养,为技术人员的职称评定提供平台;第三,强化技术工作人员之间的沟通交流,为技术水平高、工作业绩突出的人员提供广阔的晋升空间。

综上所述,目前地表浅矿的开采量越来越低,面临这种形势,深入地质勘查技术,推进深部地质找矿技术发展大势所趋。在分析了深部地质找矿技术与钻探技术的基础上总结了当前地质勘查及深部地质钻探找矿技术存在的问题,并提出相应的改进措施,对提升技术水平和开采量都有参考价值。

作者:顾 鹏 单位:黑龙江省齐齐哈尔矿产勘查开发总院

参考文献

[1]王雅晶.地质勘查及深部地质钻探找矿技术分析[J].黑龙江科技信息,2014(7):123.

钻探范文篇7

1.1钻井设备老化严重,加大维修成本

目前,许多公司钻井设备处于老化状态,设备更新严重滞后,加大了维护成本。大量的钻井公司使用的还是多年前的设备,这些设备老化不堪,使用困难,大大超出正常的使用年限,有些设备甚至难以正常工作。由于设备本身老化严重,一经使用就需要大量的维护维修工作,昂贵的维修费用,增加了钻井成本。

1.2钻井技术落后,施工周期长

钻井技术是石油钻井工程的重中之重,目前,我国的石油钻井技术发展相对滞后,尽管我国的石油钻井技术一直处于高速发展状态,但是相比于国际领先技术依然存在一定的差距。特别是在多分支井和智能钻井等方面,较国际一线水平还存在较大差距,甚至某些领域还处于刚刚起步或者没有发展的阶段。技术水平和钻井装备的落后,导致我国在石油钻井的过程中,面对较为复杂的地下情况准备不足,难以很好的完成任务,不仅会出现不必要的支出,而且由于业务水平较低,建设周期也会延长,进一步增加了成本。

1.3成本控制体系不完善

我国现有的石油钻探工程,在成本控制上较为简陋,没有形成一个完善的成本控制体系,钻井工程没有和有效成本联系起来,成本控制方式粗糙不完善。在制定目标成本的时候没有准确的确定方法,目标成本控制数额不确定,波动区间较大,不利于成本控制,各个钻井工程的成本控制起伏较大,缺乏规律。没有合理的奖惩措施对成本控制进行规范,工作人员对成本控制认识不够。

1.4物价持续上涨提高石油钻探成本

随着经济的不断发展,各类物价在不断的上涨当中,在石油钻井工作中,主要表现在钻井工具所需物料的价格上涨和人工费的上涨。近些年,钻井所需的主要物料包括柴油,钻头,常用工具等价格均有所上涨,一些技术更新导致的物料需求,也使得钻井成本上升。

2石油钻探成本控制的主要方法

2.1选择适宜的钻井设备

部分老化甚至无法正常工作的钻井设备,在使用的过程中会极大的影响工作效率,同时,工作后的维修费用也将导致生产成本的上升,选择适宜的钻井设备,对超过使用期限的设备进行更新,一方面可以提升工作效率,另一方面也可以降低设备维护成本。

2.2选择适用的钻井技术,提升技术水平

石油钻井是一种技术含量较高的工作,提升技术水平,能够有效的控制成本。由于地下情况复杂,钻井技术的使用要考虑实际情况,选择符合环境的石油钻探技术,因地制宜,不光要考虑技术的先进性,还要考虑技术的实用性,综合考虑钻井的速度,效率,安全性等,选择最适合的钻井技术。

2.3做好决策阶段,完善方案设计

项目整体决策,将对项目的执行产生巨大影响,做好决策阶段的工作,有利于方案的整体进行,有利于成本控制。要做好决策工作,就要做好方案设计。在方案的设计中,应该全面考虑石油钻探的各项因素,包括:钻井技术的选择,设备的选择,地层压力问题,浅气层问题,井场准备问题,井斜控制问题,井漏问题等,充分考虑各方面因素进行方案设计,并提出多个可行性方案。在设计出方案后,要对各个方案进行对比分析,选出最优化的设计方案,对各个方案进行不确定分析,包括概率分析,盈亏平衡分析等,最后做出综合评价,为决策提供依据。在方案确定并实施后,为确保方案效果,还应进行跟踪检查,确保方案的顺利执行。

2.4建立健全成本控制体系

钻探范文篇8

关键词:页岩气钻探;护壁技术;钻井液护壁技术;套管固井护壁技术

1概况

中国页岩气广泛存在于海相及陆相沉积盆地中,含气页岩层段时代从古生界分布至新生界,储集层地质条件较为复杂。我国富有机质页岩TOC含量较北美低,海相页岩热演化程度普遍偏高,陆相页岩则普遍偏低,且含气量偏低,埋深偏大。地形多为山地、丘陵等复杂地表,构造复杂,受构造条件影响大,发育断裂,保存条件较差。

2页岩气钻井钻进难度

页岩气储层的页理发育,具有层理和天然裂隙等薄弱面,非均质性和各向异性强。泥页岩中一般含有蒙脱石、伊利石、高岭石、绿泥石等粘土矿物。粘土矿物含量越多,发生地层坍塌的可能性愈大。蒙托石吸水膨胀率高达90%~100%,而伊利石吸水膨胀率仅有2.5%,混层矿物吸水膨胀率按蒙脱石所占的比例多少而定,比例大者吸水膨胀较大。由于粘土矿物吸水膨胀产生的压力,若不加以抑制,则会大大的超过岩石的胶结强度极限而引起井塌而带来井壁稳定性差的问题,为了解决页岩气井钻探的井壁稳定性差等问题,需采取科学合理的钻进护壁解决措施,提高页岩气井钻探的质量。

3钻进护壁技术

页岩气钻探中钻进护壁技术主要有钻井液护壁技术、套管固井护壁技术和其他特种护壁技术等。钻孔护壁技术的选择通常要根据页岩气钻进过程中钻遇不稳定地层的类型以及需要护壁的位置所处钻孔深度等几个方面进行综合考虑,有时还要采用多种护壁技术组合以保证钻孔能继续实施。3.1钻井液护壁技术。钻井液护壁就是在充满水和膨润土以及CMC等其他外加剂的混合液情况下,由于钻井液对孔壁产生的静压力而在孔壁上形成的泥皮,可以有效地防止孔壁坍塌或剥落,并维持钻孔的形状不变。钻井液还具有携渣和冷却、润滑钻具的作用。(1)破碎不稳定地层护壁。地层出现松散破碎等情况,采用双聚防塌钻井液体系。备用堵漏材料(如锯末等隋性堵漏材料)、加重材料(重晶石)、稀释剂及润滑剂等材料。双聚防塌钻井液配方:清水+0.1%~0.2%烧碱+3%~5%膨润土+0.8%~1.5%降失水剂(GPNH)+1%~2%防塌型随钻堵漏剂(GPC)+0.3%~0.6%增粘剂(GTQ)+0.2%~0.3%包被剂(GBBJ);钻井液性能:漏斗粘度25~35s;密度1.02~1.05g/cm3(密度根据现场需要调整);API滤失量6~10mL;泥皮不大于0.3mm;pH值8~10。(2)水敏性地层护壁。水敏性地层主要指遇水膨胀和分散地层。该类地层可以采用成膜防塌钻井液体系。该钻井液可在孔壁形成隔水膜,能有效抑制水敏性地层吸水膨胀与分散,具有较强粘接性,有利于松散破碎地层孔壁稳定,同时有利于保护岩芯和提高岩芯采取率。成膜防塌钻井液配方:水+5%成膜A剂+0%~5%成膜B剂+0.3%~0.8%增粘剂(GTQ)+1%~2%改性沥青防塌剂(GLA)+2%~3%封堵剂(GFD-1)+0.2%~0.3%包被剂(GBBJ)。3.2套管固井护壁技术。3.2.1套管固井护壁技术。套管固井护壁技术是钻探施工最有效和最可靠的钻井护壁方案之一,页岩气钻探施工所用套管有井口管、技术套管、生产套管。除生产套管以外,其他套管均起到稳定井壁,保证顺利施工的作用。3.2.2固井技术。(1)影响水泥浆设计的因素。影响水泥浆设计的因素包括:井深、钻井液液柱压力、水泥浆粘度与水灰比、井温、可泵时间及稠化时间、支持套管柱所需的水泥强度、钻井液及其处理剂类型、水泥浆密度等。(2)水泥浆体系选择:①表层套管:常规水泥浆配方:G级油井水泥+2.5%降失水剂+1.3%分散剂+0.1%消泡剂+44%水。②技术套管:常规水泥浆配方:G级油井水泥+2.5%降失水剂+1.5%分散剂+0.1%消泡剂+44%水。③生产套管:领浆低密度韧性防气窜水泥浆配方:G级油井水泥+20%漂珠+15%微硅+4.0%弹性材料+5.0%防气窜剂+4.0%液硅+4.0%降失水剂+1.5%分散剂+0.1%消泡剂+58%水;尾浆韧性防气窜水泥浆配方:G级油井水泥+5.0%防气窜剂+4.0%弹性材料+1.0%液硅+4.0%降失水剂+1.5%分散剂+0.1%消泡剂+44%水。(3)水泥浆性能要求。水泥浆性能要求推荐数值,见表1。(4)固井施工工艺措施。①对于钻孔存在漏失的井段,在下套管前应进行漏失段堵漏,使地层有足够承压能力保证固井施工时不发生漏失。②注水泥浆之前,现场取样,进行水泥浆稠化时间、相容性复核试验,确保注水泥浆施工安全、顺利。③下完套管到井底后,充分循环钻井液,钻井液性能应达到注水泥要求。④推荐采用大泵紊流顶替钻井液,排量不低于钻进排量。达不到紊流时,应注入足量的前导低密度水泥浆,尽量降低领浆密度,以降低漏失风险。⑤注水泥必须按照设计进行,确保连续施工。水泥浆和前置液注入量、注替排量、水泥浆密度和性能必须达到设计要求。水泥浆密度应保持均匀,平均密度与设计密度误差不超过±0.02g/cm3。⑥注水泥期间,专人专岗观察井口钻井液返出情况,分析判断井下情况。⑦固井碰压后,稳压2~3min后泄压,如回压阀密封好,则敞压候凝;否则,需关井憋压候凝,管内外静液柱压差2~3MPa,并派专人按要求放压。3.3其他特种护壁技术。其他特种护壁技术包括注水泥护壁技术、膨胀套管护壁技术等,本文主要阐述一下膨胀套管护壁技术。近些年来膨胀管技术呈现快速发展,膨胀套管护壁技术主要包括膨胀实体套管技术、膨胀波纹管技术和膨胀有缝管技术。膨胀套管护壁技术采用多瓣梅花型薄壁波纹管成形技术、小口径膨胀波纹管悬挂锚固技术及小口径多根膨胀管对接技术,能在有效封隔漏失、缩径、坍塌等复杂情况地层的同时不损失井眼直径。与常规的套管不同,膨胀管从上层套管中下入、膨胀后,坍塌、掉块的复杂地层被膨胀管隔离,随后可用与膨胀管下入前的同样直径的钻头继续钻进。使用膨胀套管技术,钻遇页岩气不稳定地层时,在钻穿该层位后,下入膨胀套管,既稳定了孔壁,又简化了钻孔结构,套管层次可大大减少。

4结论与认识

通过对页岩气钻井中坍塌、掉块等难点问题,分析推荐了钻井液护壁技术、套管固井护壁技术和膨胀套管护壁技术,合理利用护壁技术,可提高页岩气井钻探的效率。①钻井液护壁技术,针对页岩气钻井工艺和地层特点,选择合理的钻井液体系和性能参数,做好现场钻井液管理和维护调整工作,确保井壁稳定和工程质量。②套管护壁是钻探施工最有效和最可靠的钻井护壁方案之一,固井质量也是保证套管护壁效果的关键技术。科学合理地设计水泥浆配比和套管结构,采取有效的工艺技术措施,提高固井质量。③膨胀套管护壁技术具有可以解决多种类型钻井的孔内井壁不稳定事故的能力,可为我国页岩气等非常规能源的钻探开发提供了更加可靠的护壁技术。

参考文献:

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[5]郑军卫,孙德强,李小燕,等.页岩气勘探开发技术进展[J].天然气地球科学,2011,22(3):511-517.

钻探范文篇9

地质找矿的生产过程是物化劳动和活劳动的耗费过程。按成本费用经济内容,结合钻探生产特点,钻探成本费用作如下划分:(一)材料费用:指在钻探生产中耗用的管材、钻头、及低值易耗品。(二)燃料费用:指在钻探生产中耗用的柴油等燃料。(三)工资费用:指应计入钻探成本的职工工资及各种津补贴。(四)外部施工费:指聘用外部人员进行的搬迁、场地平整,便道修护等劳务费。(五)青苗赔偿费:是指农作物正处于生长期未能收获,因征用土地需要及时让出土地,致使农作物不能收获而使农民造成损失,所给予土地承包经营者或土地使用者的经济补偿。(六)外部运输费:为钻探施工而发生的钻探设备及辅助设备,施工材料,燃料等运送所发生的费用。(七)折旧费:使用钻探设备期间钻探设备价值损耗以折旧的形式计入成本。(八)加工修理费:钻杆、套管等加工及设备维修费。(九)其他直接费用:指不属于以上各要素费用而直接为该钻探施工发生的应计入直接成本的生产费用,如差旅费、电话费、公杂费、业务招待费等。(十)间接费用:应由钻探施工承担的辅助费用及管理费用。

二、制定钻探施工成本定额

地勘单位应当根据钻探施工历年实际情况,结合设备仪器物料消耗水平、人工报酬等因素,不断地总结分析钻探施工成本规律,加以提炼,因地制宜,制定出比较科学、合理及切实可行的成本定额。用以指导钻探施工,作为钻探成本预算编制基础和成本控制的有效依据,同时也是成本考核、领导干部绩效评价的重要标准。在制定钻探成本定额时,需注意的事项有:(一)成本定额的制定要区分岩石硬度、孔深,工作内容,按费用要素性质列表显示。机械岩心钻探要素费用中材料费用、燃料费用、工资费用,在特定的工作量范围内其总额,随钻探进尺、或钻孔数量变动而正比例变动,属变动成本。青苗赔偿费、其他直接费在特定的产量范围内不受工作量变动影响,一定期间的总额能保持相对稳定属固定成本,外部施工费(劳务费)属混合成本,介于固定成本和变动成本之间,因工作量变动而变动,但不是成正比例关系。拟定的定额表格形式,既要反映这些费用要素,与成本核算相对应,又要满足生产需求和企业管理,形式上要简单明了,便于掌握。(二)定额成本的制定,应有钻探研究、钻探生产、财务等有关人员参加,依据现行的部级定额标准,以单位有关历史的资料数据,日常积累的有关人工、材料、机械消耗费用指标,为经济依据,以钻探施工技术规范、操作工艺流程为技术依据共同商定。本单位内部计价定额,应反映单位的施工技术水平和管理水平,体现自己的竞争优势。(三)制定科学的定额,是钻探项目成本历史资料的分析提炼,具先进性,应该是切实可行的,大部分成本定额是通过努力能够达到。同时要定期对成本定额进行评审、修订完善,以保持定额成本的先进性和权威性。

三、事前成本控制措施

钻探工作内容包括生产准备,安装与拆卸钻机,钻进,护壁,取芯,校正孔深,测斜,填写班报表,简易水文观测,封孔,清理钻具,移至新点。对于承接的每个钻探施工项目,事前都要对成本进行事前测算,钻探施工以机台为单位,在机长的组织安排下,完成除地质工作以外的探矿、安装、钻探等一系列工作,按生产流程将项目生产划分为:出队前准备责任中心,负责机械检修,备工备料;外部环境协商责任中心,负责三通一平,青苗赔偿;钻探责任中心负责钻探施工。每个责任中心,都有十分明确的,由其控制的行动范围。按定额标准,结合项目实际情况,编制成本责任预算。在实际业务开始之前,成本责任预算和其他控制标准要正式下达,以此指导、控制实际费用的发生。

四、施工过程中成本控制

钻探生产过程就是成本费用的形成过程,因此成本控制要贯穿于钻探施工的全过程,必须全员参与和全过程实施。合理选择钻孔结构,分层选择最优钻进方法,生产中严格遵守操作规程。使用性能良好的钻探设备,定期进行维修保养,避免因设备损坏引起停钻延误工期。提高钻探人员技术素质,相互间密切协作,相互配合做好各项辅助生产工作。及时抢修设备、运送材料、供应生产用水,避免停工待修、待料、待水、待电等现象发生,并要求做到安全生产,文明施工。成本控制是一个系统工程,贯穿于整个生产过程之中。现场要及时准确的了解各项费用开支情况,防止不必要的费用发生,杜绝非生产性开支,将费用控制在预算之内。

五、事后成本控制与分析

(一)单据审核及单据报账手续。严格审核和控制各项费用支出的真实性、合理性和合法性,并按照国家统一的会计制度确定其是否应计入生产成本、期间费用。原始单据报账手续审核内容有:经办人是否签字并注明经济内容,归属项目;是否有证明人签字,证明所发生的经济事项;是否经主管领导审批;所需附件是否齐全。如外部施工费、外部运输费等费用除上述手续外,需附实物工作量验收单、派工单、相关合同协议及施工代表身份证复印件、银行开户账号等资料,对达到转账起点的付款,一律通过银行转账支付。(二)成本分析。实际成本是由定额成本、脱离定额的差异和定额变动差异三个因素组成。计算机械岩心钻探项目实际成本定额法理论公式为:实际成本=定额成本+脱离定额差异+定额变动差异。计算公式体现了加强成本控制而采用的一种成本计算与成本管理相结合的理论依据,能及时反映和监督生产费用和钻探成本脱离定额的差异,把钻探成本的计划、控制和分析结合在一起,以便在生产中及时了解生产费用和钻探成本脱离定额的差异情况以及发生的原因。值得一提的是,成本分析是一个动态的、全过程的分析过程,也可理解为每一项经济业务发生后即可作为成本分析的基础,与成本预算予以对比分析和及时纠正不良差异,不断提高从分析中发现问题和解决问题的能力。

六、建立成本考核奖惩机制

考核奖惩制度是维持控制系统长期有效运行的重要措施。项目结束后要对项目的成本进行考核评价,将实际成本与成本预算进行比较,按照“责、权、利相结合”和“多节多奖、少节少奖、不节不奖、超支罚款”的原则进行考核。对成本控制实现好的责任方予以奖励,反之进行处罚。适当的奖惩对加强钻探人员的成本意识,调动加强成本控制的主观能动性,以最优的费用支出取得好的钻探效果,更好地为地质找矿服务。

参考文献:

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钻探范文篇10

1工程地质钻探的特点及适用条件

在工程地质勘察中,钻探是最基本最常用的勘探手段。不同类型的建筑物,不同的勘察阶段,不同的工程地质条件下,凡是布置勘探工作的地段,一般均需采用钻探方法。与地质找矿钻探相比,工程地质钻探的特点是:

(1)勘探工程钻孔布置,不光要考虑自然地质条件,还需结合工程类型及特点。如水坝一般应顺坝轴线布孔,工业与民用建筑则需按建筑物的轮廓线布孔等。

(2)钻进深度一般不大,除了大型水利工程,深埋隧道以及为了解专门的地质问题(如控测深岩溶)外,孔深均为十余米至数十米,所以经常采用简易钻探法和轻便钻机。

(3)钻孔多具综合性目的,1个钻孔除了需查明地层岩性、地质结构和水文地质条件外,还要作各种试验、取样、长期观测。有些试验往往与钻进同时进行,所以进尺较慢。

(4)工程地质钻探在钻进方法、钻孔结构、钻进过程中的观测编录等方面,均有特殊的要求。与物探、坑探相比较,钻探工作有其独特的优点,它可以在各种环境下进行,不受地形地质条件的限制。它能直接观察岩心和采样,勘探精度高。勘探深度大,不受地下水的限制,钻进速度也较快,这是坑探所不能比拟的。

2钻头的选择和使用

金刚石钻头的硬度超过坚硬岩石的几倍到几十倍,从理论上说,金刚石钻头可以顺利地在各类地层中钻进,但在实践中,金刚石钻进技术经济效果与管理密切相关,只有科学地选择钻头,并合理地使用,才能提高钻速,减少事故,增加纯钻进时间和延长钻头寿命。

2.1金刚石钻头选择原则

金刚石钻头要求与岩石性质相适应,如选用得正确,便会得到好的效果;如选择不当,不但钻进效果不好,甚至引起其他方面的麻烦。钻头的选择往往涉及许多方面的因素,概括地说应遵循以下原则:

(1)硬的、坚硬致密而研磨性大的岩层,均匀性差,完整度差,甚至破碎地层宜用孕镶金刚石钻头。

(2)硬度级别较低的、完整均质岩层应选用表镶金刚石钻头。

(3)在中硬及中硬以下岩层钻进,选用优质聚晶(PCD)和复合片(PDC)钻头为好。

2.2金刚石钻头选择使用

依据上述原则,针对施工地区地层特点,确定钻头类型。冲击层钻进采用四翼螺旋肋骨取芯钻头和三翼阶梯式无芯钻头。在中硬以下岩层中钻进均采用复合片钻头,7级以上石英砂岩和火成岩等较硬岩层采用人造孕镶金刚石钻头钻进。同一类型的钻头又有不同的形状,我们选择了几种孕镶人造金刚石钻头和复合片取芯钻头及复合片无芯钻头进行了生产试验。从表l可以看出,圆弧形孕镶金刚石钻头各项工作指标都较高,故我们最终选择了圆弧形人造孕镶金刚石钻头钻进较硬的石英砂岩和火成岩。使用金刚石代替硬质合金钻进后,可大幅提高钻速,减少辅助工作时间,钻探效率提高30%以上。两种钻进方法的效果比较见表1。

3工艺参数

金刚石钻进效率除了取决于正确选择钻头外,还取决于钻进工艺参数:钻压、钻头转速和冲洗液量。影响钻进工艺程参数的因素很多,主要有岩层的性质和特点、钻头的类型、所用设备和钻具性能以及钻孔的直径和深度等。评定金刚石钻进工艺是否合理,主要依据钻速、钻头的总进尺和单位进尺金刚石的消耗量三个方面的指标来衡量。根据金刚石性质及破碎岩石的机理,金刚石钻进必须采用以高转速为主体的钻进工艺,配合适当的钻压和足够的冲洗液量。

3.1钻压

决定钻压既有钻进所需的一面,又有所用的设备和钻具可能施加其上的一面。实践证明,钻速在一定限度内随着钻压的上升而增加,当加在钻头上的压力大于所钻岩石的压人硬度时,岩石就由表面破碎转到体积破碎,钻速迅速增长,但当压力接近或超过金刚石本身抗压强度时,金刚石开始破损,导致钻速下降。因此,钻压有一个最优值,这个最优值应该处于岩石抗压强度和金刚石抗压强度之问,以保证钻头很好的磨锐,维持比较稳定的钻速。依据上述原则,结合钻头钻压推荐值,确定钻进不同岩层的钻压值:7级以上较硬岩层10~15kN,5~6级砂岩、细砂岩、粉砂岩,钻压控制在8~llkN,泥岩钻进钻压5~9kN,新地层钻进钻压在4kN以下(见表2)。在实际钻进中,我们根据不同地层条件和钻头情况,对钻压进行调整,以使孔底钻头获得所需钻压。对完整岩石选用钻压上限,对破碎、裂隙和软硬互层岩层选用下限。另外,钻压的施加还具有阶段性,金刚石钻头刚入孔底时,轻压慢转钻进4~5min,等钻头与孔底密合以后,再以正常规程钻进。这样既提高了钻进速度,又可降低钻头金刚石的消耗量,增加钻头的总进尺,特别是PDC钻头钻进,钻压由小逐渐增大对克服钻速衰减是十分必要和有效的,表3列出了3种不同加压方式钻进效果。

3.2转速

转速是影响钻进效率的重要因素。研究转速与机械钻速和钻头磨损之间的关系,对正确选择转速具有重要意义。首先我们选择在不同岩层条件下钻速与转速的变化规律进行试验研究,如图1。从图1曲线可以看出,在泥岩、细砂岩、石英砂岩中钻进,钻速和转速的变化近似呈线性关系,其中,泥岩对转速的增加最为敏感。当然,随着转速的增加,钻头单位时间内的磨损量有所增加,但是其单位时间内的进尺量亦随转速增加而增加,钻头磨损的增长低于破岩效率的提高,因而相对磨损量下降。虽然钻进效率随转速的增加而提高,但是生产中不能无限提高转速,而应结合钻头、设备、钻具能力、钻孔等因素来确定转速。在生产施工中,参照钻头的推荐值,结合设备、钻具情况,确定了比较合理的转速(表4)。

3.3冲洗液量

冲洗液量是金刚石钻进的另一重要规程参数,它除了冷却钻头,排除岩粉外,还具有调节金刚石胎体正常磨损,即适时暴露金刚石的作用,还有软化岩石、保护孔壁、润滑减振作用。金刚石钻进特点是岩粉细小,钻具与孔壁、孔底的间隙都很小,冲洗液流经狭窄的通道,阻力很大,般不需要大泵量。如泵量过大,不仅增加工作泵压,而且会冲坏孔壁,冲蚀岩芯,而易造成岩芯堵塞事故,还会造成钻压的过量减少,甚至会造成钻具的振动。当然,泵量不足也会发生排粉不畅,增大阻力,增大金刚石耗量,严重不足时,则会发生烧钻等严重事故。冲洗液排除岩粉和冷却钻头的效率,取决于液流返流速度,所以,现在常以冲洗液的上返流速来计算金刚石钻进所需的泵量,即:Q=6VF式中:O为冲洗液量Umin;V为环空间隙上返流速(≥0.3~0.5wds):F为钻孔的环空面积(era2)。在实际操作中,随钻孔的不断延深而降低转速,取得较好效果(表4)。钻压和转速这二个工艺参数,虽然各有其作用和特点,但在钻进过程中是相互配合和相互制约的,因此不能孤立研究选择某一参数,必须综合权衡,使钻头在最优状态下工作,方能充分发挥金刚石钻进的有效能力。

4效益

4.1直接效益

随着该工艺技术研究、实践完善及其推广应用,使地质勘探钻进效率大幅提高,平均钻机月效由380m提高至现在的580m,最高突破1000m,提高52.6%。全年开动钻机18台,钻探作业总台时达146899,钻月数达204.026个,按市场价格280~320元,m,单机每个钻月可多创收60000元左右,公司可多刨产值1000多万元,经济效益相当可观。

4.2间接效益

工艺技术推广应用后,不仅提高了地质勘探的钻进效率和经济效率;同时也因所施工的钻孔质量好、工期短,受到甲方的肯定与好评和同行的敬佩与效仿,稳固并扩大了在这一行业中的市场份额。