空气潜孔锤跟管钻进技术与应用

跟管钻进技术已发展成为对付复杂地层钻进的一种有效方法,主要介绍空气潜孔锤跟管钻进技术、SP系列跟管钻具的特点以及空气潜孔锤跟管钻进技术在地质灾害、水电建设、城市高层建筑地基处理、公路、铁道建设工程等复杂地层钻进的应用。     

SD型潜孔锤跟管钻具的研制

介绍了新型潜孔锤跟管钻具——SD型潜孔锤跟管钻具的工作原理,运用计算机仿真有限元程序ANSYS Workbench 12.0软件对跟管钻具进行辅助分析,并通过了生产试验。SD型潜孔锤跟管钻具为我国频繁发生的地质灾害治理,特别是边坡应急处置提供了一种新的器具。     

小湾水电站边坡支护小口径潜孔锤跟管钻进工艺

结合云南小湾水电站预应力抢险锚索的施工实践,介绍了在堆积体厚达60余米的地层中用潜孔锤跟管钻进造孔的施工工艺,详细阐述了潜孔锤跟管钻具的类型、结构特点及相应的操作技巧,总结分析了跟管过程常见问题及解决措施.     

同心先导孔跟管钻具的设计及应用

在较多含大孤石或裂隙发育的堆积体中用潜孔锤偏心跟管工艺钻孔时，往往受限于偏心块张敛程度和管材质量影响而导致拔管重新跟进或钻孔报废，基于这样的施工情况，设计出了同心先导孔跟管钻具，并介绍了在云南小湾水电站复杂地层中进行1800kN级预应力锚索造孔的成功应用情况。     

对复杂地层偏心扩孔跟管取心钻具的设想

针对复杂地层钻进和取心困难的问题,将潜孔锤跟管钻进、局部反循环取心工艺和单动双管取心钻具结合起来,设想了一种复杂地层偏心扩孔跟管取心钻具。论述了设计原则、设计思路、钻具工作原理以及钻具的特点。     

辐射井降水技术在浅埋暗挖地铁中的应用

介绍了辐射井施工工艺取得重大突破,特别是引进双壁反循环和偏心潜孔锤跟管钻进新工艺施工水平井,成功解决了流砂和卵砾石地层水平井施工的难题,同时应用沉井法和锚喷倒挂壁法施工竖井,解决了场地狭小的难题,并在北京地铁降水施工中得到广泛应用.     

影响空气潜孔锤跟管钻进速度和跟管深度因素的分析

通过对空气潜孔锤跟管钻进钻具的受力分析，得到影响潜孔锤啃管钻进速度的跟管深度的因素。     

新疆冲洪积卵砾石地层岩土工程勘察钻探技术发展回顾

冲洪积卵砾石层是新疆岩土工程勘察的主要地层,通过对近30年来冲洪积卵砾石层工程钻探的技术总结,对孔底局部反循环取心钻进、取心钻具回转钻进、牙轮钻具全面钻进、潜孔锤全面钻进等几种主要的钻探工艺技术要点进行了总结归纳,并评述了各钻进工艺的优缺点,尤其对市场竞争环境下卵砾石层钻进工艺做出了对比分析,提出了钻探技术发展的方向。     

潜孔锤偏心跟管钻进技术

主要介绍潜孔锤偏心跟管钻进技术、SP系列偏心跟管钻具的特点以及潜孑L锤偏心跟管钻进技术用于解决地质灾害、水电建设、城市高层建筑地基处理、公路、铁道建设工程等复杂地层钻进的实例。     

冲击挤压跟管钻具的设计与仿真分析

通过对潜孔锤跟管钻进在软弱地层中难以钻进的原因进行分析,提出将冲击挤压钻进与跟管钻进结合的设计思路,进行冲击挤压跟管钻具的结构设计。运用有限元分析软件对钻具的钻进工况进行仿真模拟分析,根据计算结果对钻具的设计、优化进行指导并为钻具结构设计的合理性提供理论依据。     

偏心跟管钻具钻进的仿真分析

针对偏心跟管钻具工作环境与受力作用复杂的情况,通过建立跟管钻具在地层中钻进的有限元模型,设定各种边界条件及载荷,运用有限元分析软件ANSYS 12.0对跟管钻具的钻进工况进行仿真模拟,分析钻具在钻进时与地层岩土体相互作用下的应力应变情况。根据模拟分析结果能够更清楚地了解钻具钻进时的应力状态,并对钻具的设计、优化起到指导性作用以及为钻具设计结构的合理性提供了理论依据。     

新型偏心跟管钻具的设计与有限元分析

介绍了新型偏心跟管钻具的结构组成以及设计思路。针对跟管钻具工作环境与受力作用复杂的情况,通过对跟管钻具进行建模,设定各种载荷条件,运用有限元分析软件ANSYS11．0对跟管钻具的工况进行模拟。根据模拟分析结果能够对钻具的设计进行改进,并为新型跟管钻具设计结构的合理性和可靠性提供理论依据。     

气动潜孔锤双冲击跟管钻进技术

为了解决潜孔锤跟管钻进过程中经常发生的套管断裂问题以及增加套管跟管深度,采用了潜孔锤双冲击跟管钻进技术,设计了套管振击器,在钻进过程中对套管顶端施加外部作用力。通过计算套管振击器产生作用力的大小和分析套管跟管最大深度的影响因素,验证了振击器产生的冲击力能够使套管顺利跟进,解决了套管断裂及跟管深度过低的问题。     

贯通式潜孔锤钻头钻进复杂地层防卡堵试验研究

贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进技术作为一项高新技术,在实际施工中经常遇到复杂地层(如坚硬破碎地层、卵砾石地层和溶洞地层),尤其在我国西部,钻进过程中经常发生一些问题,严重影响了正常钻进和该技术的推广与应用。为了推进该项技术的完善和发展,对该技术进行了进一步试验研究,在钻头结构及钻进工艺方面作了改进和完善。     

煤矿井下复杂岩层跟管定向钻进技术研究

为了解决煤矿井下复杂岩层破碎定向钻进出现孔壁坍塌而成孔难题,创新发明出复杂岩层跟管定向钻进技术护住复杂破碎孔段。该技术先采用中心定向钻具外跟套管穿过复杂地层,然后提出中心定向钻具利用外部套管护住复杂岩层孔段,最后在外部套管内下入下一级定向钻具施工。本文通过开展跟管定向钻具设计、跟管定向钻进工艺研究,并将该技术应用于淮北某矿高位定向钻孔试验。试验中该技术成功护住了由2层煤线、1层泥岩组成的103.5 m复杂岩层孔段,最终定向钻进成孔孔深530 m。试验表明,本技术可有效护住复杂地层孔段,提高复杂岩层定向钻孔深度和保护抽采通道。     

空气潜孔锤孔底局部反循环封堵工具研究与应用

空气潜孔锤钻进工艺钻进效率是常规钻井工艺的10~20倍,对提高矿产资源勘探开发效率,促进贵州省经济发展具有重大意义。西南(贵州)喀斯特地区是全球最大的喀斯特连片分布区,碳酸盐岩地层分布广泛,溶洞及溶隙、裂隙发育,在使用空气潜孔锤钻进工艺钻进时,容易发生漏风现象,导致返渣困难,甚至发生卡钻、埋钻事故。双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环钻进工艺可以有效解决喀斯特地区空气潜孔锤钻进工艺使用困难的问题,但该工艺使用的封堵工具极易磨损,限制了该工艺在深井钻探中的使用。本项目主要以双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环封堵工具为对象,通过调整封堵工具结构,增加封堵环旋转性能等手段,对封堵环进行改良和优化设计,增加封堵工具的使用寿命,实现双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环钻进工艺在深井钻探中的应用。     

高温硬岩空气潜孔锤钻头设计

干热岩试验性开发井钻井施工,在高温硬岩的地层条件下,如何实现高效钻进仍存在很多技术难点。空气潜孔锤钻进技术是解决硬岩地层钻进的有效方法之一,潜孔锤钻头是空气潜孔锤钻进的关键器具。根据青海共和干热岩GH-01井空气潜孔锤钻进技术应用情况,分析探讨了空气潜孔锤钻头断齿、掉齿、磨损严重、使用寿命短等问题,从钻头结构设计、钻头材料选取、钻头冷压固齿工艺等几个方面对空气潜孔锤钻头进行了优化。固齿优化过程中采用有限元分析方法,对钻头冷压固齿过盈量进行仿真分析计算,根据分析计算结果确定最优固齿过盈量。通过对潜孔锤钻头结构、材料、加工等优化,为适用于高温硬岩的空气潜孔锤钻头研制提供了借鉴。为提高空气潜孔锤钻进综合效率,为干热岩钻探开发提供了技术支持和技术储备。     

贵州岩溶疏干区浅层地热能地埋管施工技术

贵州省浅层地热能资源丰富,开发潜力巨大,但碳酸盐岩地层分布广、浅表岩溶裂隙极为发育,浅层地埋管施工难度大。以贵州仁怀妇幼保健院浅层地温中央空调地埋管工程为例,采用偏心潜孔锤跟管钻进、潜孔锤钻进、简便除尘器除尘、固结封堵和圆木封隔溶洞、提吊法下管等技术措施,解决了在由于溶蚀和断裂构造及河流深切割作用造成的局部岩溶发育以及地埋管埋置深度内无水的岩溶疏干区进行地埋管施工面临的松散浅表回填及岩溶软弱层成孔困难、全孔段无液面潜孔锤钻进粉尘污染环境、溶洞跑管(PE管)等技术难题,在保证了工程质量、安全的同时提高了施工效率,为类似工程提供了施工经验。     

GL-4000型钻机的研制

介绍了GL-4000型钻机的研制前提、主要结构及性能参数,阐述了该机的主要用途。该机采用先进的直动式负载反馈微调变量液压系统及数显装置,可实现多方位变幅,与高压注浆泵配套,可以完成各种旋喷施工,配上潜孔锤及跟管钻具又可完成跟管钻进。