宋佳宇， 徐会文， 张 楠， 韩丽丽

(1.吉林省水利水电勘测设计研究院，吉林 长春 130000； 2.吉林大学建设工程学院，吉林 长春 130026； 3.中国地质科学院勘探技术研究所，河北 廊坊 065000)

冰钻电动机械钻具孔内升降运动特性试验研究

宋佳宇1， 徐会文2， 张 楠2， 韩丽丽3

(1.吉林省水利水电勘测设计研究院，吉林 长春 130000； 2.吉林大学建设工程学院，吉林 长春 130026； 3.中国地质科学院勘探技术研究所，河北 廊坊 065000)

根据冰层钻进特点，从钻孔水力学角度出发，分析测试了钻具的质量、长度与钻井液的粘度、密度等因素对钻具下降速度特性的影响规律。通过对4种长度、不同质量的钻具在2种酯类钻井液中下落过程的测试，得出了钻具的下落速度与钻具的长度呈反比，与钻具的质量呈正比，且钻具的下落速度随钻井液的粘度和密度的增大而减小。钻具下落的加速运动时间主要与钻井液的粘度、密度及钻井液在钻具表面流动时的剪切速率有关。

南极冰层钻进；钻井液；钻具升降速度；加速时间

在极地冰层取心钻进工作中，科学合理地控制钻具的升降过程对于保证冰层孔壁稳定及提高钻进效率具有重要的实际意义。根据国内外学者的研究成果及极地科学考察工作的需要，在理论分析基础上，建立了冰钻升降钻具试验台，试验研究钻具在冰孔内升降过程中的运动规律及其影响因素，对进一步提高极地冰层取心钻进的科学化水平具有重要意义。

1 升降钻具时运动状态理论分析

钻具在冰孔内由静止状态开始进行自由下落时，其运动过程分为变加速运动和匀速运动两个阶段。……