浅谈绳索钻探工艺在煤田钻探中的合理应用

主要分析了绳索取心钻进工艺在煤田沉积岩地层钻探中的应用方法与存在问题。煤田沉积岩绳索取心钻进大幅度提高了效率和质量,减轻了工人的劳动强度,降低了成本,加快了勘探进度,但是煤系地层的自有特性还有很多制约绳索取心钻进地方,通过不断地在技术上进行研究与探索,必将使绳索取心钻进在煤田钻探的应用中上一个新的台阶。     

对浙西煤田使用金刚石绳索取心钻探冲洗液技术的探讨

金刚石绳索取心钻探技术在某些复杂地层尤其在煤系地层应用中,还存在着不同程度的钻杆内壁结垢和孔壁坍塌等技术难题.为此我们选择了浙西煤田政棠矿区作为试验点,对煤田使用金刚石绳索取心钻进     

福建马坑外围铁矿深部勘查钻探工艺组合应用研究

针对福建马坑外围铁矿深部复杂地层钻探技术难题,开展钻探工艺的组合应用探讨,通过采用绳索取心液动锤、多功能孔底反循环单动双管取心技术等以及复杂地层护壁堵漏的技术组合（套管、泥浆、水泥）,初步解决矿区复杂地层取心难、孔壁故障频发、易斜等问题,总结了一套对后续施工具有参考价值的钻探工艺和措施。     

福建煤田深孔钻探施工技术探讨

福建煤田地质构造复杂,断层发育,岩层极其破碎且较松软,泥岩受挤压破碎为薄片状或烂泥状,给钻探施工造成许多困难,比如泥页岩水化膨胀,孔壁失稳导致孔内坍塌严重等。采用绳索取心技术,优选金刚石钻头,科学确定泥浆配比和钻进参数,成功解决了这些孔内技术难题,提高了钻探效率,降低了生产成本,取得的施工经验可供该矿区或该类地层的钻探施工借鉴。     

黑山煤田绳索取心钻进用泥浆的配制与维护管理

长期以来,绳钻工艺因与煤系地层不太适应,国内的一些煤田勘探,仍以提钻取心钻探工艺为主,由于提钻取心的岩心采取率低,一定程度上影响了煤田钻探的施工质量。在国内金属矿区已普遍采用成功应用的绳索取心钻进工艺,能否应用到煤田勘探中,我们于2012年在黑山煤田进行了有益的尝试,经过施工7个钻孔的实践,取得了煤田绳钻施工中,在冲洗液配制的重要环节,如何选好、用好泥浆的初步经验。     

SA75+5绳索取心钻具在第三系煤田地质勘探中的应用

针对宝山-振兴煤田第三系煤田地质勘探中地层松散,易坍塌、掉块、缩径的问题,采用普通双管和普通绳索取心钻进,各有利弊,而将SA75绳索取心钻具钻头、扩孔器加大到Φ80 mm,并采取相应的钻孔、取心技术措施,取得了质量高、效率高、效益好的成果。     

深孔地质岩心（样）钻探技术面临的技术问题

实现深部找矿及找矿突破战略目标的主要手段是采用高效、低耗的钻探取样技术,而绳索取心钻探技术是当前难以替代的综合效益最好的地质找矿钻探技术。分析了绳索取心钻探技术面临的主要技术难题：钻杆断裂问题,坍塌缩径地层的适应性问题,内管总成投放打捞可靠性问题,以及提高金刚石钻头寿命问题,并提出了解决这些问题的措施和建议。     

高密度低失水泥浆体系在煤田绳索取心钻探中的应用研究

煤田钻探中,经常会遇到比较破碎、易坍塌、易水化膨胀等复杂地层,给钻进造成较大的困难。开发了具有良好的防塌性能、较好的抑制性并具有适当密度的高密度低失水泥浆体系。现场使用证明,该泥浆体系在煤田小口径金刚石绳索取心钻探中能很好维持孔壁稳定、有效抑制泥页岩的水化膨胀,降低孔内事故的发生率。     

国内常规海洋地质钻探取心技术进展

为实现在海洋地质钻探中高效、便捷地采获海底各类地层样品,设计研发了绳索取心泥浆静压活塞取心钻具、海洋砂质地层绳索取心钻具和液动冲击绳索取心钻具,并在南海进行了钻探试验和作业。结果表明,泥浆静压活塞取心钻具能有效减少样品扰动,原始结构较为完整,海洋砂质地层绳索取心钻具和液动冲击绳索取心钻具在粉砂层、砂层中的岩心采取率高于规范要求,能够满足作业需求。     

汶川地震科学钻探项目的概况和钻探技术

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目的概况,包括该项目的立项背景、研究目标、工程内容、组织管理等。此外,着重介绍了该项目钻探施工存在的技术难题以及为解决这些技术问题采取的技术方案,包括钻探设备、取心钻进方法、绳索取心钻杆、取心工具和钻井泥浆等方案。     

煤矿井下分段水力压裂梳状定向长钻孔钻进技术研究

随钻测量梳状定向钻进技术目前主要应用于煤矿瓦斯防治、地质异常体探测和探放水等领域。但该技术还未与水力压裂增透强化抽采技术相结合应用于煤层瓦斯防治领域,由于水力压裂增透强化抽采技术对钻孔特殊要求,相应钻探装备、钻孔设计和钻进成孔工艺均需要进行研究突破。本次研究成果融合了井下梳状定向长钻孔瓦斯抽采技术及水力压裂增透强化抽采技术的优点,形成了一套适合分段水力压裂梳状定向钻孔施工设备及工艺流程,能够满足对松软煤层瓦斯远距离与区域增透技术的需求,解决松软煤层透气性差、瓦斯抽采孔成孔性差、抽采距离短、抽采区域小等难题。     

煤矿坑道钻机性能检测试验台

介绍了一种煤矿坑道钻机性能检测试验台的功能及组成,经过两年多200余台各型坑道全液压钻机的检测运行,表明这种检测试验台具有结构简单,功能多样,测试直观,数据可靠,操作方便等特点。      

松软煤层井下泡沫钻进工艺试验

松软煤层瓦斯抽采孔的深孔施工技术在现有的钻进工艺下不能很好的满足要求。为了提高松软煤层钻进的时效和孔深,提出了煤矿井下松软煤层泡沫钻进工艺,并在淮北邹庄矿进行了现场试验。分析了3个试验孔的具体工况,提出了较为合理的解决方法,使钻孔深度达到了200 m。这不仅有效增加了在松软煤层中的成孔深度,提高了成孔率,还降低了孔口的粉尘污染。      

激光钻进煤岩技术的研究进展

激光钻进技术是一种极具潜力的创新技术,也是钻探领域的研究热点。作为一种非接触式钻进技术,对破碎松软岩层扰动破坏小,将激光钻进应用于煤层气定向钻进中可发挥出非常明显的优势。梳理和总结了激光用于煤岩钻进的成孔机制、钻进效果的影响因素。在激光钻进过程中,激光与煤岩相互作用伴随着复杂的理化作用,指出激光钻进煤岩主要的成孔机制是烧蚀成孔。从激光参数、岩石性质、外部环境等方面阐述了影响激光钻进煤岩效果的因素,论述了激光钻进用于煤岩这一特定钻进对象的特殊现象和问题,指出煤岩在激光照射下,组分的挥发、热解、升华、烧结和氧化构成了煤岩在高温下主要的热烧蚀机制。从钻进机理、工艺、装置等方面着手,建议加强激光钻进煤岩的多物理场耦合作用机制、钻进工艺、钻进装置研制等适应性研究,为激光用于煤岩的高质高效钻进研究提供参考。      

煤矿井下保直钻进技术现状及展望

煤矿井下钻孔轨迹偏斜易导致治理盲区的出现,严重威胁煤矿安全高效开采。通过对导致钻孔偏斜的地质因素、技术因素和工艺因素的系统分析,得到了钻孔偏斜的根本原因。对现有保直技术的原理及其适用性进行了分析总结。钻孔保直是影响钻孔施工质量的因素,但目前钻孔保直技术或多或少都存在技术上的问题,不能在煤矿大范围推广使用,故在钻孔保直方面需要不断发展,研发出适用性强、易于现场实施的保直技术。应加强偏斜因素的深层次的研究、钻孔保直机具设备的研发等工作。     

北京大安山煤矿井下深孔钻探实践

北京大安山煤矿地表只有少数钻孔控制到+550 m水平,为探明下部煤层赋存条件,提高资源储量级别,应用ZDY1000G型全液压坑道钻机、S75绳索取心钻进工艺进行了硐内深孔钻探,完成了坑道内试验钻探孔深505.17 m。随之在2012-2014年共计钻探进尺8237 m,勘探增加资源储量1877.7万t。深孔钻探技术不仅加快了对深部水平煤层的勘探,探明了深部水平煤层赋存条件。为开拓工程部署提供了可靠的地质资料,而且减少了巷探成本,提高了工程效率。本文对井下硐内深孔钻探进行了介绍。     

煤矿井下智能化钻机及问题探讨

煤矿井下智能化钻探技术及装备是煤炭生产企业急需的先进技术装备。文章介绍了相关科研院所及企业在研制自动化钻机方面取得的一些阶段性成果。由于钻探施工环节多、工艺复杂、现场条件多变，许多关键技术仍未解决，智能化程度、可靠性、适应性和实用性还需进一步提高。文章分析了钻机装备适应性、工艺复杂性及需求的多样性问题、防爆问题和钻杆连接及钻杆补充问题。指出需要开展导航与定位、程序控制自动钻进、自动装卸钻杆、参数实时监测及传输等技术攻关，从而达到智能钻机功能实用、施工高效及性能稳定的目标。同时指出真正意义上的智能化钻机大量应用还需要持续的研发投入和数年的时间过程，并提出逐步按全自动钻机阶段、智能化钻机阶段和钻孔机器人3个阶段分级实现井下智能化钻探较为适宜。     

钻孔随钻三维轨迹测量技术研究

煤矿井下钻孔施工中,在缺少控制钻孔轨迹偏移测量技术的情况下,施工钻孔轨迹与钻孔设计轨迹偏差较大,无法满足煤矿瓦斯抽采的设计需求。阐述了随钻钻孔三维轨迹测量技术,目的是通过对随钻三维轨迹测量技术的研究,精确控制瓦斯钻孔轨迹,解决瓦斯突出煤层快速掘进及安全高效回采问题。钻孔随钻三维轨迹测量技术是通过对钻机开孔角度和钻孔轨迹的精确测量,使用三维轨迹成图方法显示。通过大量的数据采集与施工验证证明,该方法成为预抽钻孔煤层保安全、促生产过程中的重要环节,避免了钻孔设计及施工的盲目性,提高了抽采钻孔的利用率及施工速度。     

我国煤矿井下近水平定向钻进技术的发展

煤矿坑道近水平定向钻进技术是钻探工程领域的一项新技术,主要应用于岩层和较稳定、较硬煤层的瓦斯抽放钻孔和地质勘探孔。简述了国内外煤矿井下近水平定向钻进技术的发展概况,对目前煤矿井下近水平定向钻进技术所采用的稳定组合钻具钻进和孔底螺杆马达钻进两种主要方法的特点与适用范围作了分析。结合我国煤矿井下地质条件、煤层特征和定向钻孔的技术要求,对我国煤矿井下定向钻进技术的应用提出了几点建议,并对我国煤矿井下定向钻进技术与装备进行了展望。     

煤矿井下碎软煤层顺层钻完孔技术研究进展

我国碎软煤层赋存层位多、分布广,普遍存在构造应力复杂、瓦斯压力高、煤体力学强度低、渗透性差等特点,钻进时易塌孔、喷孔、孔壁失稳,导致钻进困难、孔内事故频发、成孔深度浅、钻孔堵塞、存在抽采盲区等问题。随着煤炭开采深度的不断增加,碎软煤层瓦斯抽采钻完孔就更加困难。因此,碎软煤层高效、深孔、精准钻进技术以及增透、增产、护孔的完孔技术一直是碎软煤层瓦斯治理的重大技术需求和研究热点。从护孔、排渣、轨迹控制、完孔等成孔的关键技术难题方面,总结了碎软煤层顺层钻完孔技术研究现状和应用情况,分析了目前碎软煤层钻进技术存在的问题,提出了改进完善建议,分析了内控导向式旋转定向钻进技术,多孔介质充填式筛管、折叠膨胀管完孔技术等碎软煤层钻完孔技术新进展,为进一步完善现有碎软煤层钻完孔技术提供了思路。