孔底恒压喷反复式钻具的结构特征及其应用

为了解决结构松散、内聚力差，具有水化膨胀的（或硬、脆、碎）岩矿层的钻探取心质量和生产效率问题，我队研制了孔底恒压喷反复式钻具。该钻具通过在某滑石岩矿区投入生产试验后，收到了良好的效果，在条件完全相同的情况下，与普通双管钻具相比，矿心采取率提高36.76％，时效提高57.5％，回次平均长度提高44.4％。该钻具已正式投入生产使用，目     

分水接头双动双管取心钻具

我队在千镜山矿区用大口径钻进复杂地层，由于岩矿层松软怕冲刷，长期来岩矿心采取率低，一般在50％以下。曾用喷反钻具，虽采取率可达要求，但分选严重，层位错乱，品质差。为此，我们根据早期使用的无泵钻具原理，设计了一种分水接头双动双管钻具，应用于施工的二个钻孔，效果较好（见附表）。经地质、水文、物探三家验收，认为岩矿心采取率高，层位准确，品质好，较好地满足了地质设计要求。一、结构原理1．分水接头双动双管钻具与其它双管无泵钻具基本相同，但改进了内管回水装置，并在内管上端加了一根短钻杆（见附图）。     

河南铝土矿勘探高肋骨PDC 钻头双管钻探工艺探讨

针对河南铝土矿勘探的钻探工艺进行探讨。从岩性及钻探工艺两方面分析在河南铝土矿勘探时常规钻探工艺易出现卡钻、岩心采取率低、钻进效率低的原因,岩性方面:河南铝土矿勘探过程中常遇的二叠系、石炭系地层多属软-中硬岩,易遇水膨胀、孔壁不稳定,钻杆、钻具易粘附孔壁导致泥浆排泄不畅;钻探工艺方面:普通合金钻探工艺岩心采取率低、钻速低,绳索取心钻探工艺岩心采取率高、钻杆钻具与孔壁间隙小,普通金刚石双管钻探工艺岩心采取率高、钻具与孔壁间隙小,普通PDC钻头钻探工艺岩心采取率高、钻具与孔壁间隙仍然不够大,采用常规钻探工艺常发生钻具或钻杆粘附孔壁、泥浆排泄不畅,易产生的卡钻事故而降低钻探效率。高肋骨PDC钻头可有效增大钻具与孔壁间隙、双管取心可有效提高岩心采取率,采用高肋骨PDC钻头双管钻探较好地解决了河南铝土矿勘探时卡钻、岩心采取率低、钻探效率低的问题。因而以为在河南铝土矿勘探中适宜采用PDC钻头双管钻探工艺。     

91单动三重半合管钻具的研制与应用

为了提高松软复杂地层岩矿心采取率和岩矿心的质量,弥补普通双管钻具取心功能的不足,特别研制了91单动三重半合管钻具。介绍了钻具的结构、工作原理、组装、维护保养及在3个不同矿区5个钻孔的野外生产应用情况。应用结果表明,该钻具适宜松散地层钻进,岩矿心采取率达到了100%,同时防止了岩矿心被外界扰动,保持了岩矿心的原状性,提高了岩矿心的质量并利于岩矿心后期的运输与储藏。     

直径56mm单动双管分反式取心钻具

在金刚石小口径钻探中采用普通双管钻具或绳索取心钻具，遇到硬脆碎、软泥、粉砂状等岩层时，岩心采取率不能保证，甚至一点也取不上来。针对这种情况，本队根据金刚石小口径钻探的特点，利用“流动液体的连续性方程”和“理想液体流束的伯努利定律”原理，研制了φ56单动双管孔底分反式取心钻具（简称分反钻具）。在4个钻孔的含矿破碎层和难     

甲魁煤田绳索取心液动锤钻进施工技术

甲魁煤田地质构造复杂,岩层破碎胶结松散,换层频繁,断层破碎带多。在钻探施工中导致孔内事故多、岩（矿）心采取率低、钻进效率低等问题。通过使用绳索取心液动锤钻进技术,解决了在该矿田钻探施工中遇到的技术难题,减少了辅助时间,提高了钻进效率和岩（矿）心采取率,保证了钻孔质量。     

双动双管钻进操作的八个要领

普通双动双管钻进,是云南冶金地质钻探工作中,多年来保证岩矿心采取率的主要经验。是目前使用最广泛的钻进方法。这种钻进方法,适合于用合金钻进Ⅵ级以下的破碎的或者又脆又碎的岩石。普通双动双管钻进有它独特的优点:钻具结构简单,配制方便;操作方法不复杂,容易掌握;保存和采取岩心效果好。现将双动双管的操作经验介绍如下,供参考。     

分水钻具的设计及其数值模拟分析

岩（矿）心采取率低是单管取心钻进的主要问题。在钻进时由于冲洗液对岩心的冲刷作用,使岩（矿）心中的矿物颗粒不断被冲洗液带走,造成岩心缺失、岩心采取率过低。从钻具内部流速分布、冲洗液冲刷作用、岩心采取率、冲洗液携粉等角度出发,分析了单管钻进时造成岩心采取率过低的原因,采取分流、降速等方法,设计了一套可以在一定程度上提高岩心采取率的分水单管钻具,通过数值模拟,证明了该钻具在满足及时清除孔底岩粉的条件下,能使单管钻具中岩心周围冲洗液流速降低25%左右,进而解决常规单管钻进岩心采取率不足等问题。     

弯管型喷射式孔底反循环双管钻具的初步试验

一、试验情况;为了提高岩矿心采取率,满足地质要求,去年我局在某矿区对弯管型喷射式孔底反循环双管钻具（以下简称反循环钻具）进行了试验。初步取得了一定效果。今年我局又在另一矿区进行试验。通过今年的两个月和两个孔112个回次的生产试用,解决了断层破碎带采取率问题,满足了地质要求,其使用效果如下表所示：     

分节活动式单动双管钻具取心试验

我们根据三一三队某铅锌矿区风化白云岩（疏松）矿层，用其它钻进方法，容易造成矿心品位贫化问题，设计了一种直径89毫米，分节活动式单动双管钻具。经过四个钻孔62个回次的生产性试验，钻进风化白云岩地层时，保持了岩（矿）芯原生造构，减少了矿心品位贫化程度，提高了钻进速度。钻进5—7级岩石时，平均岩（矿）芯采取率达到88％以上。平均小时效率达到2.2米，比双动双管钻进的平均小时效率，提高了0.7米，取得了较好的试验效果。如试验的ZK31—1孔，由孔深94.40—104.17米为风化软质（疏松）矿层，取上来的矿心，保     

适用于破碎地层的新型单动双管钻具

针对极度破碎地层取心率不高问题,设计并制造了一种新型单动双管钻具。该套金刚石单动双管钻具由钻杆接头、单动装置、内管、外管、卡心装置和超前侧喷钻头等组成。通过在云南羊拉矿区试验,能有效地提高破碎地层岩心采取率。      

双管双动取心钻具异径接头的改进

介绍了在河北衡水水文地质科学钻探中对双管双动取心钻具异径接头所做的改进及取得的效果。     

Let Me Drill a Coring Hole for You,and I will Return You a Telescope Inserted into the Earth

There was a famous saying by Sage Archimedes over 2,000 years ago that giving him a long enough lever and a fulcrum, he would tilt the entire earth. As an old driller, I propose another non‐famous saying that giving me a chance to drill a coring hole, and I will create a telescope to insert the deepest earth for you. Nowadays, drilling is one of most significant methods to collect samples from the deep earth. Those samples are extremely important for geoscientists to focus on the dynamic evolution of deep earth. Therefore, drilling engineering is thought to be inseparable for the geosciences. Unfortunately, some young geologists, especially students majoring on geology, have no meanings of what the drilling is, and of the importance for their geological researches. In this case, education popularization drilling knowledge should be strengthened in future. And we hope that sufficient attention of drilling engineering will be taken by geologists in the world. Moreover, in order to obtain high‐quality cores by various coring drilling methods. Drilling techniques and special coring tools must be continuously developed to successfully perform with regard to a variety of complex geological conditions. We have developed coring tools these years as follows: Splitted core barrel Triple tube coring drill tool, Advanced tube coring tool, Vacuum suction coring tool, Shock‐type coring tool, Long core barrel coring tool, WL‐drilling system with hydro‐hammer, WL‐drilling system with mud motor. These new coring tools have played a very important role in China's scientific drilling program. All in all, without advanced drilling technology, pickup of high quality samples from the deep Earth and geological research on the dynamic evolution will be restricted.     

破碎带取心钻进技术

云南省兰坪县中排乡李子坪铅锌矿详勘施工中,由于地层破碎带较发育,采用绳索取心钻进岩心采取率仍很低,无法满足设计要求。通过设计导流底喷钻头及相应的冲洗液,调整钻进参数等技术措施,取得了较好的效果,确保了工程质量。     

海洋沉积地层多功能取样钻具研制

目前,海洋钻探取心主要采用提钻或绳索打捞的方式获取岩心。随着对取心质量和采取率要求越来越高,再加上海底沉积层变化多样,单一的取样器具已经不能满足当前的取样需要。为此,本文研制了一种海洋沉积地层多功能取样钻具,能够根据海底地层性质,开展低扰动、高品质的取样操作。通过海洋钻进取样试验表明,针对海底的淤泥、粘土及砂质地层,超前取样钻具、液压剪切取样钻具和半合管取样钻具能够有效获取海底的沉积层岩样,平均采取率为73.34%。研制的多功能取样钻具采用超前取样和液压压入取样技术,降低了对沉积物岩心的扰动,提升了岩心品质和采取率,为下一步的工程化应用奠定了基础。     

三层管底喷取心钻具在海相第四系和新近系中的应用

在海相第四系和新近系地层中钻进存在流塑、软塑等淤泥地层取心困难,砂层中堵心、被冲刷、样品扰动等现象时有发生。针对上述问题,设计了三层管底喷取心钻具,并在施工中加以改进。通过在南黄海科钻CSDP-2孔第四系、新近系中施工验证,证明该钻具具有很好的取心效果。     

全孔反循环中心取样钻进设备与试验研究

气动贯通式潜孔锤与双壁钻杆及专门研制的反循环钻头(获国家发明专利)配套使用,可实现反循环连续取心(样)钻进新工艺,连续获取的岩样采取率高,品质好,代表性强。经复杂地层金矿、铜矿等矿区使用,钻进效率比普通钻进方法提高3倍,成本降低为原成本的1/8~1/5,有效解决了复杂地层矿床勘探和取心钻进难题。      

凤太矿田复杂地层大口径金刚石绳索取心钻进工艺

介绍了大口径金刚石绳索取心钻具在陕西凤太矿田小梨园金矿区复杂地层中的应用情况及施工工艺。针对以前在此矿区施工时遇到的孔内坍塌、掉块、事故多、效率低、采心困难、施工质量差等问题,从钻进方法、钻孔结构、护孔方法、钻进参数、润滑减阻、钻具级配等方面采取了有效的技术措施,提高了钻探施工效率和工程质量。     

山西河东煤田石楼北区块NSL05井煤层气钻井施工工艺

石楼北区块位于鄂尔多斯盆地东缘。该区域表土层松散易坍塌,在以往的钻探施工中,地层中不同程度的存在涌水或者漏失情况。太原组第三层灰岩可钻性较差,取心作业中频繁发生钻头被堵死的情况。为了解决以上问题,缩短施工工期,对钻具组合和钻井参数进行了调整,采用四翼PDC钻头、直螺杆的钻具结构;取心作业主要采用绳索取心,采用①215．9mm的取心钻头代替该区以往的016．9mm钻头,利用Φ127mm钻杆作为绳索取心工具的运行通道,并采用自行研制的内外管总成和内管取心工具．保证了取心效果;将钻头水眼更改为12mm×2＋14mm＋16ram的组合方式,有效保持了钻孔内的清洁,避免岩屑重复破碎,进一步提高钻进效率。同时介绍了钻探施工程中设备的配套、钻井液的配制、钻井技术参数的选择等。结果表明：该井取心岩心总收获率为92．15％,其中8#煤心质量总采取率为93．50％;井斜3°10′,全井水平位移44．17m,最大全角变化率耋1．1。／30m。对该区煤层气井钻探施工有很好的借鉴作用。     

大直径加重管组合绳索取心钻具研究与应用

新型能源勘探与常规矿产资源勘探的要求有所不同,其主要特征是孔深、直径大、地层复杂、工程精度要求高,而小口径绳索取心钻进工艺技术已难以满足新型能源勘探的要求。为了解决这一问题,本次研究在小口径绳索取心钻具的基础上加以改进,研发了一种大直径加重管组合绳索取心钻具,并在浙江临安页岩气勘探区块钻探中应用,解决了大直径深孔取心效率问题,取得了良好的效果。该钻具具有孔底加压、工作稳定、保直防斜、冲洗液上返阻力小,一次性成孔等特点,对深孔大直径绳索取心钻探技术的探索研究具有一定的指导和启迪作用。本文重点介绍了该钻具设计思路和方案,钻具结构作用原理和主要技术参数及应用情况。