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金刚石绳索取芯技术的优越性及钻头的操作

2015-03-27冯海权

黑龙江科学 2015年3期
关键词:绳索金刚石钻具

冯海权

(黑龙江省有色金属地质勘查七○六队,黑龙江齐齐哈尔161006)

金刚石绳索取芯技术的优越性及钻头的操作

冯海权

(黑龙江省有色金属地质勘查七○六队,黑龙江齐齐哈尔161006)

从金刚石绳索取芯技术的优越性入手,对金刚石绳索取芯钻头的科学操作进行了分析,并进一步对金刚石绳索取芯钻头在特殊情况下的使用进行了具体的阐述。

金刚石绳索取芯技术;钻头;操作;正确使用

1 金刚石绳索取芯技术的优越性

相较于硬质合金和牙轮钻进技术来讲,金刚石钻进技术具有较大的优越性,可以说金刚石钻探技术的应用,是钻探行业技术上的重要飞跃。特别是近年来金刚石钻头的质量和性能有了较大程度的提升,而且金刚石钻头的品种也越来越多样化,而在钻探工作中,对岩心提取问题更为重视。这样通过对钻具进行合理的组合,不仅可以有效的降低钻探事故的发生,而且可以有效提高岩心的采取率,使钻井全角变化率降低,确保钻进效率的提升。目前金刚石取心钻具在组合上大体有单管钻具、普通双管钻具和绳索取心双管钻具等,而绳索取芯钻探技术的使用,有效的提高了钻探的水平,而且有效的将辅助时间进行降低,有利于劳动强度的减轻。同时利用金刚石绳索取芯技术进行钻进,具有非常好的防斜作用,有效的确保了钻孔孔身的垂直性,而且钻具的抖动较小,具有良好的岩心回采率,给岩心带来的扰动性较小,有利于将岩样完整的取出来,能够获取完整、丰富及准确的地质资料。

2 金刚石绳索取芯钻头的科学操作

金刚石绳索取芯钻头在使用过程中需要确保孔内干净,而且钻具级配及设备都得于良好的状态下,钻具径向、刻取岩石、回转、钻速及泵压都要做到稳,而且钻头不仅在做到初磨好,而且自磨出刃也要处于良好的状态下,另外正常钻进过程中,磨削岩石也要好。

在钻进过程中要对钻头的初磨工作给予高度的重视,特别是在倒杆后合车前需要进行适当的上顶,慢慢的进行合车,而且要在操作钻头底唇与岩石点接触的钻头时给予充分的注意,确保操作的正确性。

在钻进过程中,还需要对岩层特性和孔内情况进行正确的判断,对岩芯堵塞和钻头胎体磨完的表现进行正确的区分,及时判断岩层软硬变化,并对参数进行及时调整,这样可以有效的防止出现断钻、烧钻、岩芯堵塞及打单管等情况的发生,同时还要对减振、冷却、润滑及排砂等相关配套工艺做到位。

3 金刚石绳索取芯钻头在特殊情况下的使用

3.1金刚石绳索取芯钻头在煤田地质的操作

在进行煤田地质勘探过程中,多数情况下遇到的地质都为沉积岩,由于长期受到风化、水侵蚀、断层错动及岩石本身性质等诸多因素的影响,岩石的稳定性和完整性较差,这就需要在钻探过程中处理好泥浆的使用工作。因为泥浆能够冷却钻头,将岩粉排除或是携带走,而且还会对井壁具有一定的保护作用,所以在利用绳索取芯钻进过程中,需要控制好泥浆的性能。这对于钻进的速度、质量和钻孔安全性、材料的消耗都会产生直接的影响。绳索取芯钻进过程中,由于钻具与井壁的外环空间具有较小的间隙,而且钻杆内壁现内管或是打捞器之间内环空隙也较小,这就在钻进过程中极易导致泵压升高、挤塌孔壁及内壁结垢等情况的发生,所以采用性能指标合格的泥浆,这不仅能够起到良好

的润滑效果,而且具有较好除砂及护壁性能,有效的确保了绳索取芯钻进的效果。

3.2金刚石绳索取芯钻头在复杂地层的操作

利用金刚石绳索取芯技术在破碎地层中进行钻进,需要选择适合的金刚石钻头,利用泥浆做好护孔工作,利用中小规程的钻进参数,而且在软蚀地层钻进时还需要控制好钻速,加强对岩芯的采取。当钻进到软蚀不易进行采芯的地层时,则可以利用小泵量、底喷式或是侧喷式钻头,也可利用三层管钻具进行钻进,当处于缩径地层时,则需要加大钻头,采取必要的控制措施,避免发生抱死的情况。

3.3金刚石绳索取芯钻头在打滑地层的操作

当利用金刚石绳索取芯技术钻进时,遇到打滑地层时,需要对现场钻头进行优选,如果自磨出刃仍不理想时,则需要对孕镶钻头采取特殊方法如刻良法、投磨料法、溶蚀胎体法、适度干浇钻进法、液动冲击回转绳索取芯钻进及小直径聚能定向药包爆破等方法达到自磨出刃的目的。

3.4金刚石绳索取芯钻头用于斜孔钻探时应注意的事项

在利用金刚石绳索取芯钻头进行斜孔钻探时,需要严格按照具体的操作规程进行操作,而且要对钻具组装、调配和保养工作给予充分的重视。在使用金刚石绳索取芯钻头时不仅要做到孔内干净,而且还要做到操作上的稳定性,重视钻头的初磨工作。特别是在正常钻进过程中,要确保操作的正确性。在进行斜孔钻探时,利用金刚石绳索取芯钻头极易出现断钻、烧钻、岩芯堵塞等情况的发生,所以需要根据泵压及负荷等情况来准确的对岩层特性和孔内情况进行判断,及时对钻进参数进行调整,而且在提钻时要对钻头磨损状态进行仔细的检查,确保钻进参数的合理和科学。

4 结语

近年来,金刚石绳索取芯技术发展速度较快,而且越来越完善,这对于地质勘探行业的发展起到了积极的推动作用。目前在金刚石绳索取芯技术应用过程中还存在着一些不足。这些,需要我们在具体操作中不断总结经验,以便于能够更合理和科学的实现对金钢石绳索取芯技术的应用。

[1]郑勇,杨福北,谢友才.金刚石绳索取芯钻头的正确使用[J].西部探矿工程,2013,(10):48-51.

[2]邹朝.金刚石绳索取芯钻探在煤系复杂地层中的实践与思考[J].西部探矿工程,2013,(02):46-48.

[3]王奇峰.破碎地层金刚石绳索取芯的钻进经验[J].能源与节能,2014,9(04):42-44.

Advantages of diam ond ropes core technology and drill bit operations

FENGHai-quan
(706NonferrousMetalGeologicalExploration Team ofHeilongjiang Province,Qiqihar161006,China)

Diamond ropes core technology superiority start,ropes diamond drill bit core science operations are analyzed and further diamond coredrillusing a ropesunder special circumstanceswere detailed elaboration.

Diamond ropes core technology;drillbit;operation;properuse

P619

B

1674-8646(2015)03-0041-02

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