YSZ60重型绳索取心钻具施工超千米深孔

马耳峡矿区70年代就开展铜、银普查找矿工作，采用钢粒与硬合金钻进方法。由于地层促斜、坍塌、漏水等多种因素，报废的钻孔及工程量分别占总工作量的15.42％和16％。l992年又在该区设计2个超千米     

中深孔用S96绳索取心钻具

介绍了中深钻孔用的S 96绳索取心钻具的主要技术参数，钻杆柱，双管总成，地表附属工具及特殊取心工具等，该钻具在生产试用中获得了较好的效果。     

深孔复杂地层绳索取心钻具优化设计思路

采用绳索取心钻进技术在深孔复杂地层钻进时,易出现内管钻具打捞失败、岩心卡断失效及岩心易冲蚀等问题。本文从实际问题出发,结合国内外绳索取心钻具的发展现状,给出了钻具结构的优化设计思路,包括岩心管涂层减阻及振动解堵、弹卡机构防顶死设计、增加卡簧与岩心之间摩擦力、增大钻具内部过流面积、改变钻头处冲洗液流向等,以进一步提高绳索取心钻具在深孔中的钻进效率。     

国内外绳索取心钻具研发应用概况及特深孔钻进问题分析

随着钻孔深度的不断增加,对绳索取心钻具的使用性能提出了更高要求。在分析了国内外绳索取心钻具研发现状、结构设计特点及特深孔应用情况的基础上,整理了特深孔钻进绳索取心钻具使用存在的技术问题,定位机构打捞可靠性、到位报信提示可靠性、堵心报信机构工作稳定性、单动机构使用寿命均有待提高,并相应地分析了原因,为5000 m特深孔绳索取心钻具优化设计打好基础。     

FDS-P型绳索取心钻具研制及试验研究

针对复杂地层绳索取心钻进时易出现的内管总成打捞失败问题,开展了FDS-P型绳索取心钻具研制。基于内管总成打捞失败原因分析,完成了FDS-P型绳索取心钻具设计,通过室内试验,初步验证了钻具结构设计的合理性。为进一步验证钻具性能,在贵州页岩气井开展了野外生产试验,先后完成16个回次取心钻进,累计进尺39.03 m,岩心采取率达到98%以上,其中有6个回次发生堵心,内管打捞全部成功,内管到位及堵心均得到了及时提示。实际应用结果表明,FDS-P型绳索取心钻具结构设计合理,具有良好的到位及堵心报信提示作用,内管总成打捞可靠性得到显著提升,有效提高了易堵心地层钻进效率及岩心采取质量。     

近水平孔坑道用绳索取心钻具

针对国内目前将地面绳索取心钻具用于坑道内施工效果不佳的问题,研制了一种坑道专用绳索取心钻杆,该钻杆具有捞矛头持心装置、弹卡复合定位机构、快断机构的内外管总成及水力输送器、水力打捞器及通缆式水接头等附属装置。现场实验证明,该钻具成功解决了地面用绳索取心钻具不适宜进行近水平孔坑道内取心钻探施工的现状。     

深孔绳索取心安全打捞器的研制与应用

设计了一种可适用于深孔和干孔的绳索打捞、投放内管总成工具。介绍了深孔绳索取心安全打捞器的工作原理及结构组成;对工具内部的机械控制和井下脱卡控制原理进行了研究;介绍了打捞器井下脱卡的具体方法;最后通过野外试验证实了该打捞器可以减少处理事故的时间,性能稳定,拆装、维护方便。     

两种简易绳索取心内管总成打捞工具的应用

绳索取心钻进中,钻具断脱常会导致内管总成掉入孔内,打捞内管总成无疑是一个非常棘手的问题。本文分析了存在的施工难点及应采取的施工措施,针对2个钻孔不同的实际情况设计的2套内管总成打捞工具,成功把全部裸露于孔内的内管总成打捞上来,避免了钻孔报废,节约了时间,降低了经济损失。实践证明这2种工具是有效的。     

地质特深孔绳索取心钻杆机械性能研究

地质特深孔绳索取心钻杆结构区别于API石油钻杆,其机械性能计算不可直接引用API石油钻杆的相关理论公式。针对这一理论依据与计算方法缺失,本文对地质特深孔双台肩钻杆接头进行了受力分析,开展了钻杆接头拉伸载荷与扭转载荷计算理论研究,构建了绳索取心钻杆机械性能计算的理论方法。同时,通过有限元分析和台架试验,确定了H-5000规格双台肩绳索取心钻杆的机械性能,验证了计算方法的准确性,并提出了钻杆结构改进建议与下一步研究方向,为高性能薄壁绳索取心钻杆“服役”于5000 m地质岩心钻探工程提供了技术支撑。     

高原铁路水平定向试验孔施工概况和关键技术

川藏铁路地处高原高寒高山峡谷地区,铁路隧道勘察十分艰难。开展了千米级水平绳索取心钻进技术与装备研发,在川藏铁路卡子拉山一号隧道DZ-卡子拉山一号-定向实验-01孔进行应用示范。成功完成1212 m水平定向试验钻孔,查明陡倾岩层3条断层和19处节理密集带,方位角偏差≤1°,孔斜0.76°/100 m,机械钻速3.09 m/h,台月效率350.29 m,创造国内水平绳索钻杆PQ、HQ深度588 m和974 m两项最新记录。攻克难进入地区钻孔无法搬迁和查明混杂陡倾岩层构造的难题,突破过去垂直“点”勘察变为水平“线”勘察,直观查明隧道洞身段地层岩性、陡倾岩层构造、水文地质条件等情况,为解决高原铁路长大深埋隧道勘察难题提供了借鉴,具有示范与推广作用。     

滇西南钾盐调查MK-3大口径超深井绳索取心钻进工艺

滇西南中生代盐盆地钾盐资源调查评价项目MK-3井,设计井深2700 m,全孔取心,岩心直径≮80 mm,一般井段岩心采取率达到80%以上,盐岩段岩心采取率＞95%。工程技术要求高,施工难度大。施工中遇到了地层坍塌、涌水、掉块、盐岩溶蚀等问题,通过采用氯化镁饱和盐水冲洗液,HXY-9B型钻机取心钻进、TSJ-2000型水源钻机扩孔钻进,分级下管隔离等措施,圆满完成了钻探任务。完钻井深2701 m,岩心采取率90%,盐岩段岩心采取率达98.65%,终孔口径127 mm,岩心直径81 mm。经地球物理测井,各项指标都达到了设计要求。刷新了国内CHD127标准绳索取心钻杆P口径钻探深度的记录。     

蓄能式绳索取心液动潜孔锤的应用研究

蓄能式绳索取心液动潜孔锤钻具是在普通绳索取心钻具总成上端增加了发生和传递冲击载荷的结构,将冲击载荷通过绳索取心钻具外管传递至钻头。新疆达坂城黑沟-达拉地布拉克铀矿工区裂隙、构造蚀变带和构造破碎带发育,地层破碎,使用普通绳索取心钻具钻进,岩心极易堵塞、回次进尺短、频繁打捞内管、钻进效率极低。使用蓄能式绳索取心液动潜孔锤钻具钻进,增加了回次进尺,提高了钻进效率。论文依据施工现场使用情况,介绍了蓄能式绳索取心液动潜孔锤的结构和工作原理,统计、总结了应用情况,论述了绳索取心液动潜孔锤得出的应用结论。     

聚合物凝胶堵漏剂配方及其在高原铁路超深水平孔中的应用进展

高原铁路横穿藏东南缘,区域岩性复杂多变、岩体强度以及完整程度差异极大,致使线路勘察异常艰难。在开展的超深水平定向孔钻探勘察中,孔内漏失、掉块严重,严重影响钻探进度。分析认为,漏失通道大,水泥浆、PAM+SZ803高分子堵漏剂等传统堵漏材料径向渗透力弱、凝结性差和提下钻时的抽汲作用等多因素,共同导致掉块卡钻、坍塌埋钻、漏失、钻孔弯曲等井下复杂现象发生。为解决水平孔超深部裂缝性漏失问题,利用聚合物凝胶自由交联作用机理,合成一种新型聚合物凝胶堵漏剂。通过实验测试配方中交联剂、延缓剂（GH-8）、羧甲基纤维素的含量以及温度对成胶黏度、成胶时间影响,当聚乙烯醇3%、硼砂2%,羧甲基纤维素0.3%、GH-8 0.6%,交联温度30~45 ℃,成胶时间74~91 min,成胶黏度247400~254400 mPa·s,符合生产需求。承压封堵模拟实验研究表明,加入3%木屑后承压能力还可提高47%,漏失量减少30%以上。生产试验表明,本凝胶堵漏剂配方可有效解决裂隙性漏失问题,护壁效果明显,具有很好的推广应用前景。     

隧道工程勘察水平孔钻进钻具的运动与受力分析

川藏铁路隧道工程勘察水平孔工作量大,钻具阻力大、施工深度大、难度大、孔内事故率高,现有技术不能满足其隧道工程勘察水平孔施工要求。在充分调研石油、煤炭、地质勘探行业现有水平孔施工技术现状的基础上,分析了隧道工作勘察绳索取心钻进水平孔钻具的回转及振动的运动规律,确定了钻杆处于临界弯曲状态下极限弯矩及钻杆失稳变形的临界荷载计算公式,通过数值模拟的方法初步研究了钻杆所承受的摩阻力。