半周期自修正防弯钻具(XBZX)的研制与应用

针对深孔钻探中钻孔弯曲问题,研制了半周期自修正防弯钻具(XBZX)。该钻具采用杠杆工作原理,结构简单。经过多个钻孔应用实践证明,使用该钻具能有效降低钻孔弯曲,并且在许多造斜地层的钻孔施工中取得了良好效果。     

刻槽阻尼钻具孔内降阻防喷钻进技术研究

针对突出煤层瓦斯抽采钻孔易发生喷孔瓦斯超限的问题,围绕在钻孔内削弱瓦斯喷出压力的研究思路,设计了刻槽阻尼钻具,进行了组合钻具实验室阻尼效果分析,同时使用R780地质管材加工钻具,对钻具强度进行了仿真校核,并在屯兰矿18407轨道巷开展了现场钻进工业性试验。结果表明：通过刻槽阻尼钻杆一次卸压,扩孔钻头消耗剩余瓦斯气流携带能量可以有效降低瓦斯喷孔压力,瓦斯压力变动主要受刻槽阻尼钻杆参数设计及扩孔钻头物理形状影响。实验室钻具阻尼效果分析得出,瓦斯稳定流过钻具刻槽阻尼段风压降低约73.5%.钻具强度校核表明,各项安全系数大于1.现场使用刻槽阻尼钻具施工,钻具在钻孔内削弱瓦斯喷出压力的作用明显,未出现喷孔瓦斯超限。     

煤层定向长钻孔施工钻具组合的优化配置

根据影响钻孔轨迹的因素分析以及对钻孔轨迹的预测,结合试验区的煤层赋存特点,设计了几种稳斜钻具组合型式并进行了试验。结果表明,试验中所选用稳定器的近钻头、满眼钻具组合,具有良好的保直作用和一定的纠偏能力,比较适合定向钻进的钻孔。应用不同的保直稳定组合钻具,有助于实现控制钻孔的轨迹。     

南极冰层钻进铠装钻具升降运动特性分析与试验

极地冰层取心钻具的升降运动特性对提高钻进效率、减少孔内事故具有重要影响。在总结极地冰钻特点的基础上,分析了钻孔直径、钻具质量和钻井液的流变特性对钻具在升降过程中的影响,钻具在钻孔过程中运动的两阶段特性、滞流层的存在与影响因素,确定了因钻具的运动所引起的流体扰动量与扰动范围。研制了用于测试铠装电缆悬挂式钻具升降测试试验台和测试的方法,通过对3个不同直径与3个不同质量的钻具在其下落过程的实际测试,得出了钻具下落速度与直径呈二次方关系,与钻具的质量成线性关系的结论。     

井下可回收式组合钻具设计及特性分析

针对松软煤层瓦斯抽采钻孔浅、事故率高等问题,设计了一种可回收式组合钻具,将本煤层瓦斯抽采钻孔分为2级施工,有效的延伸了钻孔深度。基于组合钻具湍流模型及FLUENT软件数值模拟,分析了组合钻具内部流场气相速度场与气相压力场工作特征,得出组合钻具2条流域通道供风气流比为8∶2,很好满足孔底分级钻进需求。     

螺杆钻具使用要点

液动螺杆钻在定向钻井中获得了广泛的应用。然而,我国大多数钻井队或机台,对这一钻具还比较陌生。螺杆钻具钻进的进尺速度、钻具寿命和定向精度,直接影响着螺杆钻具钻进的钻探质量和经济效益。虽然螺杆钻具价格比较高,但只要使用得当,不但不会增加钻孔成本,而且还由于提高了钻进速度、提高了钻井成功率、避免报废钻孔,还可以从一个主孔钻若干分枝孔,     

水平钻孔岩屑淤卡钻事故分析及处理

介绍了水平钻孔及其特征,分析了水平钻孔岩屑淤卡钻具事故形成的机理,结合实际生产经验,提出了水平钻探淤卡钻具事故的预防及处理方法。     

如何消除钻具测地下水位的差误

据了解目前有些同志当利用钻具作钻孔中的提水试验时,其所量得的“地下水位”往往忽略了钻具触水后地下水面进入钻具内的高度,现拟谈一谈消除上述误差的个人意见：如图1,于水龙头处设一水哨,当钻具放入钻孔,岩心管插入水面后,便会因钻具内部空气体积被压缩而由水哨发出丝丝的响声。     

爆破技术在水文钻探中的应用

生产实践表明，采用爆破技术处理钻孔内发生烧、埋、卡钻事故和增大钻孔出水量，是一种行之有效的施工方法。现将该方法简介如下。一、处理孔内事故钻具1．爆破位置的确定 在钻孔口径小于325mm的孔段进行爆破时，爆破点最好选在岩心管内，钻具内岩心和岩心管接头间的距离应控制在0.8—1.5m之间，最大不得超过2m；若钻孔口径大于325mm，则爆破点应选在粗径钻具内的短钻杆内。     

煤矿井下水力反循环连续取芯配套钻具设计与应用

针对可用于近水平浅钻孔的水力反循环连续取芯方法,设计了双壁钻杆、多规格金刚石复合片取芯钻头、双壁送水器以及孔口装置等反循环取芯配套钻具。在某废弃采石场施工了3个近水平取芯钻孔,完成该套钻具的功能性测试,优化了取芯钻头的底喷水眼数量,取芯率和岩芯质量达到设计要求。在某矿完成多个穿断层、穿陷落柱取芯钻孔,取得良好的反循环取芯效果,应用试验表明,该钻具的结构设计较为合理,水力反循环连续取芯技术可推广应用于煤矿井下取芯钻孔施工中。     

岩心钻探中几种偏绕事故钻具的方法

在小口径岩心钻探施工中，经常会遇到这样的现象，钻具或钻杆断裂后，孔内情况极其复杂，经过长时间的反复处理，仍然无法将事故钻具或钻杆处理出来，继续处理既耽误时间，又不知结果如何，如果报废钻孔重新施工，成本代价又太大，尤其是在钻孔比较深的时候，更是如此，这是一般承包机台难以承受的，这时我们可以采取偏绕事故钻具的方法，使钻孔绕过事故钻具继续向下施工，这样就可以用较小的代价，获得较大的成果。经过多年的工作实践，总结了以下几种行之有效的偏绕事故钻具或钻杆的方法。     

孔底钻具组合的空间力学模型及其应用

借鉴地面钻孔理论研究的成果,首次将钻具组合的三维分析应用于煤矿井下定向长钻孔的受力与变形分析。通过对钻孔轨迹影响因素进行了综合分析,给出了对钻具结构和钻进参数进行优化的模型,并根据分析过程和所确定的模型编写了解算程序。     

城郊矿主、副井筒冻结孔施工技术

城郊矿主、副井冻结深度分别为393和404m,控制钻孔单孔偏斜率和成孔最大间距是冻结孔施工中的关键技术问题。钻孔施工中,根据地质条件合理选用不同类型的钻具组合,并用液动螺杆钻具纠偏,保证了钻孔施工质量,提高了钻进效率。简要介绍了冻结孔施工情况及效果。     

煤矿井下定向钻孔轨迹预测方法研究

针对传统钻孔轨迹预测方法中三点定圆法未考虑钻具受力变形、纵横弯曲梁法相关参数难以获取的问题,提出了一种运用纵横弯曲梁理论对三点定圆法进行改进的煤矿定向钻孔轨迹预测新方法。该方法根据纵横弯曲梁理论对单弯螺杆钻具组合进行受力分析,导出三弯矩方程,求取钻具组合弯曲变形后形成的第二跨跨长L_2,代入三点定圆法中,计算得出钻具组合在不同受力条件下的预测造斜率,实现煤矿近水平千米定向钻孔的轨迹预测。运用晋煤赵庄矿千米钻机钻孔轨迹数据对模型进行了验证,验证结果表明,该方法的预测精度达到施工要求并高于传统的纵横弯曲梁法。     

向钻孔中定位下降钻具的新方法

向钻孔中定位下降钻具的现行的方法还是相当复杂的,并且要占去很多时间。所建议的向钻孔中定位下降工具的方法是简单的,有一些预先的准备工作与下降普通钻具时没有什么区别。按这种方法下降钻具是借助于以普通提引器为基础设计的特殊仪器来进行（图1）。     

煤矿井下穿层钻孔多方位极小半径冲孔技术

碎软煤层渗透性差，瓦斯含量高、压力大，常规穿层钻孔抽采瓦斯时单孔抽采范围小，需密集布孔，钻孔工程量大，易造成采掘接替紧张。基于此，提出穿层钻孔多方位极小半径冲孔造穴抽采瓦斯技术设想，设计了能够固定方向极小半径弯曲的冲孔钻具，通过孔口钻机的推送和孔底施加给射流喷头的阻力实现钻具的固定方向弯曲冲孔，通过动力头握持钻具旋转、固定实现弯曲方位的控制，以此形成穿层钻孔多方位极小半径多分支孔。分析了固定方向弯曲短节弯曲角度、短节长度和钻具曲率半径的关系，为短节的设计提供理论支持；通过测试试验获取了固定方向弯曲钻具的抗拉强度和耐压参数；理论分析了多方位冲孔的可行性，设计了工艺流程；采用试制的钻具在地面进行了模拟试验，在1个主孔中完成了不同方位4个分支孔的冲孔造穴，分支孔孔深6～8 m，证明了技术设想的可行性和钻具结构设计的合理性，能够达到穿层钻孔多方位极小半径冲孔功能要求。     

ODP第137航次清理和加深洋壳中最深钻孔

ODP第137航次回到位于东赤道太平洋的钻孔504B，以清理以前掉落在这个洋壳最深钻孔中的钻具并将其加深。该航次于1991年3月20日起始于夏威夷，5月1日停泊于巴拿马，在此打捞了落在孔中的钻具。清理钻孔后，将该孔在2C地震层中加深了60m。     

重力式导向防斜钻具在钻孔灌注桩施工中的应用及探讨

介绍了一种高垂直度要求钻孔灌注桩施工的防斜钻具——重力式导向防斜钻具的设计、加工,及其在福州至银川高速公路九江长江公路大桥桥基工程中的使用效果,从理论上分析了该钻具的防斜原理。     

大佛寺矿40104运顺钻孔事故分析及处理技术

针对大佛寺矿40104工作面运顺钻孔抱钻、掉钻事故的具体状况,经分析钻孔事故发生的可能原因,对钻具打捞方案进行分析优选,通过理论分析与现场实践相结合,成功打捞了孔内钻具,为采煤排除了安全隐患。     

钻进方向可调的高压气射流钻具

传统钻机大多依靠连接在钻杆前端的旋转钻头上的硬质合金块切割实现钻进,随着钻孔的钻进其钻头会被磨损。现介绍一种新型的钻进方向可调的高压气射流钻具,其钻杆不需要旋转即可进行钻进,解决了长钻孔施工时需要大转矩的问题;钻具的钻杆上引入了为钻杆提供前进或后退动力的行进机构,解决了长钻孔施工时钻杆前后运动动力不足的问题;钻具的钻头通过气体驱动旋转并释放出高压气体流,产生类似于水刀的效果,最终达到切削煤层或岩层的目的。方向可调的高压气射流钻具的新功能,能够克服传统钻机存在的诸多缺陷。