按关键词阅读: 工程地质 钻探 技术研究
【工程地质|工程地质钻探技术研究】9、、科学(超深孔)钻探和地表取样钻探等 。
如按所用冲洗液和循环方式又可分为泥浆钻探、清水钻探、空气钻探、正循环钻探以及反循环钻探等 。
按钻探区域的不同又可分为极地钻探、陆地钻探、水域钻探以及月面钻探等 。
除此之外 , 还有一些高效的钻探方法如热力法、熔融法和化学方法等 , 但这些方法因为成本高、技术难度大而未得到广泛适用 。
其中热力法包括高频电流钻、火焰喷射钻、微波钻等 , 熔融法包含等离子钻、电热钻、激光钻等 , 而化学方法常用的是利用化学试剂将岩石进行破碎 。
2.2.1 冲击式钻探 。
(1)冲击式钻进是始创于中国的一种古老的钻井方法 , 早在11世纪传入西方 , 目前在中国和国外都还在广泛适用 。
其钻进原理在于使用钢丝绳或钻 。
10、杆相连用一字型或十字形钻头 , 上下运动冲击岩石 , 同时捞出岩屑和岩粉 , 形成钻孔 。
(2)影响冲击钻进的速度主要是冲击频率、冲击功、冲击方式及传递三要数 。
冲击频率对钻进速度的影响根据冲击的频率不同 , 可将其分为4类:低频、中频、高频和超高频 。
冲击频率与钻进效率是成正比的 , 但当冲击频率达到某一定值后 , 这个比例关系就不再存在 , 相反而有所下降 。
这是因为单位时间内的重复次数多 , 孔内的岩屑来不及排出 , 沉积在钻头部位起到一个缓冲的作用 。
另外 , 冲击频率大 , 必然冲击时间过短 , 导致冲击功对于岩石的作用时间不够长 , 破岩不够完全而达不到高效率的体积破碎 。
冲击功大小对钻进速度有着最直接的影响 。
研究表明:在钻头直径固定时 , 不同 。
11、的冲击功破碎的单位体积岩石所需的冲击功是不同的 , 而且数值相差很大 , 这就说明了冲击功在冲击式钻进中的地位 。
(3)冲击方式及传递对钻进速度的影响按振动源不同可分为机械式、气(液)动式和电磁式3种类型 。
其中重点介绍机械式冲击钻 , 机械式也称为机械惯性式 。
这种利用凸轮的旋转产生冲击力的冲击方式的最大特点就是结构简单、制造容易、振动力大 , 但同时其结构特点也限制了在水平孔钻进中的应用 。
2.2.2 回转式钻探 。
(1)回转式钻进是当前用的最普通的钻进方法 , 这是利用钻具的回转运动破碎岩层而成孔的一种钻进方法 。
钻机分为大、小锅锥钻机 , 正、反循环转盘式钻机 , 液压动力头式钻机 , 潜孔振动回转式钻机等 。
相对简单的回转 。
12、钻机只有简单的钻进装置 , 完善结构的回转式钻机除了具备钻进装置外还具有循环洗井装置 。
回转钻机中的另一种转盘式水井钻机的钻具包括钻杆和钻头 。
回转速度视钻机而异 , 如石油钻机在一般情况下最高为160r/min , 金刚石钻机最高可达到2400r/min 。
常用的钻杆的名义直径有60、73、89和114mm等4种 , 钻头分全面钻进用钻头和环状钻进用钻头2大类 。
(2)大、小锅锥利用其锅锥形钻具旋转切削土层 , 两者都可由人力或动力驱动 。
旋转过程中切下的土屑或岩屑掉落到锅内 , 随后提升到地面倒出 。
其结构简单工效低 , 只能用于一般的土层或软质岩层地层条件 。
正、反循环泥浆洗井转盘式钻机由塔架、卷扬机、转盘、钻具、泥浆泵、水龙 。
13、头和电动机等组成 。
作业时 , 动力机提供的扭矩通过传动装置驱动转盘 , 由主动钻杆带动钻头旋转破碎岩层 。
泥浆通过泥浆泵注入钻杆与孔壁之间的环形区域起到润滑钻杆和冷却钻头的作用 。
2.2.3 冲击回转式钻探 。
(1)冲击回转式钻进是指用冲击和回转2种方式同时破碎岩石的钻探方式 。
作业时 , 以钻杆带动钻头低转速回转 , 在轴向钻头的压力下 , 再利用通过钻杆中心的液体或气体产生的冲击力 , 以冲击和回转2种方式破碎岩石 , 充分发挥冲击和回转切削2种作用来形成钻孔或采取岩芯 。
这种方法起源于19世纪的欧洲 , 1958年才被中国地质部所重视而开始研究 , 20世纪70年代发展较快 。
冲击回转式钻进的优点在于其能大大提高硬质层转速和回转进 。
14、尺长度 , 降低钻孔弯曲程度 , 明显降低工程成本 。
冲击回转钻探通常采用以下2种冲击器实现 , 一种是利用钻孔中冲洗液能量驱动的冲击器来实现 , 称液动冲击回转钻探;另一种则利用压缩空气驱动的风动冲击器实现 , 称气动冲击回转钻探 。
稿源:(未知)
【傻大方】网址:/a/2021/0822/0023893505.html
标题:工程地质|工程地质钻探技术研究( 二 )