应用微机监测系统随钻识别地层与孔内工况

钻探微机监测系统可随钻监测和记录９个钻进参数，绘制４～６条四次过程曲线，提示孔内情况，声光报警。在生产现场，操作者可根据系统显示的提示和曲线等信息，识别孔底地层变化情况，进行见矿预报，保证好的地质效果，该系统还可辅助操作者识别孔内烧钻、钻杆折断。岩心堵塞等异常工况，从而降低事故率，提高钻探效率。     

节水钻探系统井下工况判断水力模型

节水钻探是基于解决干旱地区和漏失地层钻探严重缺水问题而发展起来的一项最新技术,其通过实现钻井液的孔底局部循环,使钻进过程中的用水量降为原来的5%～20%。节水钻探系统在使用过程中,由于孔内不返水,在地表只能通过观察压力表的变化量来判断孔内工况,精度不高。通过研究,最终解决通过地表压力变化值来判断孔内工作情况的量化问题,建立初步理论模型,从而更加准确地判断孔内的工况,使这套钻具更快地应用到实际工程中。     

钻探参数实时采集系统研制与应用

钻探参数实时采集系统研制的目的是向钻探技术及管理人员提供直观的钻探实时参数,通过该系统可全天候的掌握钻探工况。钻探参数采集的方法是通过传感器采集压力、转速、位移、流量、液位等物理参数,使用配套的软硬件设备进行数据转换和处理,在人机交互界面显示直观的工程参数。该系统根据野外现场不同工作环境可以使用互联网、GPRS终端或者北斗卫星终端把现场实时工程数据无线传输至远程服务器上,用户通过手机或电脑即可查看到现场的实时或历史工程数据。采用本系统可以预防和减少钻探事故,为事故处理提供数据支撑,为实现钻探自动化、智能化提供基础数据。     

一种提前预测孔内事故的新技术

由于种种原因,在钻井过程中往往会出现一些意想不到的孔内事故,处理孔内事故通常需要浪费大量的时间和资金。介绍了一种能够提前精确预测孔内事故的新技术,该技术利用时间序列方法实时分析钻井过程中钻进参数的变化,依据钻进参数变化曲线来提前预测孔内事故发生。并给出了该技术的一个应用实例以及避免事故发生的补救措施。研究表明,该技术能够提前100~200 min可靠预测将要发生的孔内事故,大幅度降低经济损失,具有重大的经济价值和广泛的应用前景。     

"孔-井-地"一体化智能钻进系统及关键技术

根据国家出台和发布的一系列能源装备制造、煤矿机器人和煤矿智能化发展等政策和标准的方向性要求,结合煤炭行业智能化开采的发展趋势,在研究我国钻探施工过程中钻探电液参数、钻机姿态参数、钻孔几何参数、钻孔地质参数、工况环境参数测量和控制现状的基础上,针对钻探施工过程中操作、安全和决策控制等实际需求,提出了智能开采"孔-井-地"一体化智能钻进系统的定义和总体框架,介绍了框架的详细组成及节点测量参数,搭建了基于几何-地质-机械-环境全面感知的钻探数据融合的软硬件平台。研究了组成智能钻进系统的关键技术与装备:钻孔测斜技术的测量原理、组成框架和设计方案,伽马参数测量的原理、组成和设计方案,孔中工况参数的组成和采集方案;无线电磁波传输技术的组成框图、传输原理、基于偶极子天线的激励方式以及机械结构;一体化钻机工况参数测量的组成和实现方案;钻场环境感知参数测量与网络摄像头相结合的监测监控技术;基于目视化管理技术的地面可视化大屏电子看板软件系统。技术实现结果表明,系统利用矿井成熟的工业环网系统作为传输介质并结合多种传感器的采集、控制、传输和展示手段,实现"孔-井-地"一体化地面智能控制钻孔体系的思路在技术上是可行的,能为智能化钻进测量体系完善及技术发展提供参考。     

数字信息采集及传输系统在HXY-1600智能拖车钻机的应用

为了提高钻探工作效率,作者将计算机、电子、通讯三大技术和钻探相结合,探讨信息采集及传输系统在HXY-1600智能拖车钻机上的应用,实现钻进参数采集以及机长可通过视频传输远程监控钻探现场。     

钻探微机智能监测系统的研制与应用

钻探微机智能监测系统是检测技术、识别算法、计算机技术与钻探工艺相结合的高科技成果。它可方便快捷地安装于野外钻进现场，自动生成钻进参数的约束条件，对孔内工况进行智能识别，从而提高钻探效率，降低事故率，还可跟踪钻孔轨迹，进行中靶预测，建立钻探生产数据库。     

TRT地质超前预报技术在某矿山的应用研究

阐述了TRT地质超前预报技术的工作原理及技术特点,介绍了TRT地质超前预报技术的探测方法.通过在某矿山的应用试验研究,摸索出了适合该矿山的最优探测参数,在此基础上,利用钻探对TRT探测的异常区进行了验证,这种利用物探资料结合钻探的综合地质预报方法,是现代矿山地质预报方法的一个重要发展方向.     

节水钻探新技术及其潜水柱塞泵结构参数的优选

中国属于严重缺水国家,传统的钻探施工中需要消耗大量的地表水,为解决干旱地区工程型缺水问题,提出了一种基于孔内地层水局部循环的节水钻探新技术;论述了以脉动器和潜水柱塞泵为主的节水钻探系统的结构和工作原理;并详细论述了潜水柱塞泵的结构、工作原理和结构参数的优选.利用地层水实现孔内局部循环钻进是经济、环保、高效的好方法.     

地质钻探孔内复杂情况和孔内事故种类梳理分析

近年来地质钻探孔内事故数量呈下降态势,但由于技术经济条件变化、地质钻探应用领域和范围扩大,钻孔深度增加,孔内复杂情况增多,一旦发生孔内事故,处理难度变大。应尽快对地质钻探孔内复杂情况和孔内事故种类进行梳理,制定地质钻探孔内事故预防和处理技术规程,推动孔内事故预防处理技术发展和规范化管理。地质钻探孔内复杂情况种类主要有钻孔漏失/涌水、钻孔弯曲、孔内温度异常、钻孔缩径/扩径、钻孔坍塌/阻滞、孔内沉渣、孔内异物和其他孔内异常等;地质钻探孔内事故种类主要有钻具事故、卡钻事故、埋钻事故、烧钻事故、套管事故、测井事故、取心事故和其他事故等。地质钻探与石油天然气钻井有着较大的工艺差异,孔内复杂情况和孔内事故种类亦与石油天然气钻井有所不同,不能完全照搬其种类划分,但应借鉴学习石油天然气钻井行业的井下事故预防处理先进技术和管理理念。     

YDX-1型轻便岩心钻机的研制与应用

根据我国矿产资源勘探开发现状,通过对国内外现有岩心钻机的对比分析,研制了YDX-1型轻便岩心钻机,其特点为高效、轻便、易搬运、模块化、全液压顶驱式。通过机电液测控技术、虚拟仪器技术、Internet网络技术,对钻机运行及钻进过程中相关数据进行采集、分析、处理,完成钻机故障诊断和故障处理、孔内工况识别和典型工况自动处理、钻进规程参数优化、远程数据传输及监控等任务目标,实现钻进过程自动化控制。钻机于2013年在山东省威海市进行了野外生产试验,展示出优良性能、高效率和高可靠性,取得了良好的经济技术效果。实践证明:YDX-1型轻便岩心钻机设计布局合理,性能优良,用途广泛,可靠性高,机械化程度高,制造质量总体水平高,对钻探工艺适应性强,是高山交通不便矿区勘探较为理想的新一代钻探设备。     

转盘式钻机的研究与应用

转盘式钻机采用马达旋转机架,并配置有螺杆式自动排渣和瓦斯收集,提高工作效率,解决高瓦斯突出煤层深孔施工的空白。     

连续流量法煤巷突出预测中钻头位置测定技术

ZTL/1000型连续流量法煤巷突出预测装置,是一种预测煤巷掘进工作面突出危险性的"线预测"装置,能够真实地反映煤巷工作面前方的突出危险性。连续流量法煤巷突出预测过程中通过测定钻孔外钻杆的钻进距离从而测定钻孔中钻头的位置,原有的测定装置中使用拉线式位移传感器进行钻进距离的测定,但在使用中出现易卡线、回弹力度大、使用操作不方便等问题,导致打钻过程中钻头位置确定不准确,从而影响煤巷突出预测结果。为克服这一缺点,对钻头位置测定技术进行了重新实验研究。     

江西武山铜矿区螺杆钻定向钻探技术研究与应用

结合在江西武山铜矿区ZKS1951孔的孔位上成功打出一个定向分支钻孔ZKS1952孔的施工过程,研究总结了复杂地层螺杆钻定向钻探大角度分支孔造斜的钻进工艺。主要介绍了螺杆钻定向钻探的原理、设备选型、钻进工艺及技术应用等。中靶精度、钻孔质量完全满足地质要求,取得了较好的地质效果和经济效益。创造了河南省有色地矿局复杂地层大角度螺杆钻定向钻探造斜的新纪录。     

潜水钻机在粘性土中的成孔技术

沿海地区第四系覆盖层,上部软土地层主要为粘性土。钻孔灌注桩在釆用潜水钻机成孔过程中,上部软粘土对成孔质量和最终成桩质量的影响都很大。潜水钻机成孔过程中出现的质量问题主要有桩顶冒水、桩身夹泥、缩径、露筋、糊钻、成孔垂直度差等,分析了产生这些质量问题的原因。总结潜水钻机在粘土中成孔控制的技术要点,包括施工准备阶段、施工阶段、清孔阶段的控制,以及其他措施。     

长螺旋钻机在粘性坚硬地层中的应用探讨

以许昌市三国大剧院桩基工程为例,从普通长螺旋钻机、液压动力头钻机、利用变频技术的高自重大扭矩动力头钻机在坚硬地层钻进中遇到的问题和应对措施等几方面,论述了各款型长螺旋钻机对地层的适应性,为以后类似工程施工选择施工机械提供参考。     

旋挖钻头设计制造数据库系统设计

旋挖钻进施工目前是我国常用的桩工施工工法。旋挖钻机施工由于效率高、噪声低、环保、成孔质量高等特点,施工范围极广。但由于施工地层各不相同,需要选择不同形式的钻头来满足不同的施工要求。合理地选择和使用旋挖钻头,能够丰富旋挖钻机的施工工艺,拓宽旋挖钻机的施工领域。建立旋挖钻头数据库系统,为旋挖钻头的设计、制造、选型提供数据支撑,满足日益复杂的施工要求。本文介绍了旋挖钻头设计制造数据库系统的设计及应用情况。     

深井“三软”煤层煤与瓦斯突出防治技术及应用

在区域性防突技术中,通常采用"四位一体"防突预测,而在"四位一体"综合防突工艺中,关键是准确的预测预报。为了进一步防止无突出危险区突然升级,对煤层巷道掘进期间按突出威胁区进行管理,采用钻孔钻屑指标法和钻孔瓦斯涌出初速度法,对工作面的突出危险性进行预测验证。     

螺旋钻杆的有限元分析及运动仿真

以某矿现有旋转钻机为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS WorkBench对钻杆进行了受力分析及参数优化,获得了钻杆质量最小时钻杆轴内径和螺旋叶片厚度值。运用ADAMS软件建立了钻杆钻进系统刚-柔体模型,通过对钻进过程的运动仿真,得到了钻杆在钻进工作中的接触及变形情况,并分析了钻杆完全钻进过程中的屈曲行为。研究结果为钻机的改进及钻进效率的提高提供了理论参考。     

RD20Ⅱ型钻机及空气潜孔锤钻进施工中若干问题探讨

采用RD20Ⅱ型钻机及空气潜孔锤钻进工艺,有效地解决了大口径煤层气孔、矿井通风孔、电缆孔及水源井等钻探施工中硬岩钻进效率低,干旱缺水地区钻探成本高,地层遇水易坍塌、缩径等问题。在介绍了RD20Ⅱ型钻机和QL系列潜孔锤结构特点的基础上,总结了在空气潜孔锤钻进中的一些问题及解决思路和措施。