第一篇：13級(jí)鉆探復(fù)習(xí)

《工程鉆探》復(fù)習(xí)提綱

緒論

1、鉆探工程的基本過程

2、鉆進(jìn)的3個(gè)基本作業(yè)、2個(gè)基本工序、兩項(xiàng)重要內(nèi)容是什么？

3、鉆探工程的應(yīng)用范圍和分類？

4、鉆孔及其要素

5、根據(jù)孔深，鉆孔可分為哪幾類？ 第一章

鉆進(jìn)設(shè)備

1、什么是鉆探設(shè)備？

6、鉆機(jī)的作用？

7、鉆探工藝要求鉆機(jī)能完成的工序是？

8、回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的基本組成有那些？

9、回轉(zhuǎn)器有哪幾種方式？

10、要求回轉(zhuǎn)器的結(jié)構(gòu)與性能必需滿足那些要求？

11、給進(jìn)機(jī)構(gòu)任務(wù)是？

12、給進(jìn)機(jī)構(gòu)其性能應(yīng)滿足那些工藝要求？

13、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的任務(wù)是？

14、鉆機(jī)的技術(shù)參數(shù)是什么的重要依據(jù)？

15、鉆機(jī)的技術(shù)特性參數(shù)包括那些內(nèi)容？

16、選用、評(píng)價(jià)鉆機(jī)的原則有那些？

17、泥漿泵在鉆探工作中的作用？

18、泵按工作原理分為哪幾類？往復(fù)式泵的主要優(yōu)點(diǎn)？

19、巖心鉆具的組成有哪些？鉆桿柱的功用是什么？為了減少鉆桿柱的磨損和侵蝕，在什么條件下，如何合理使用以延長鉆桿柱的使用壽命？

第二章 巖土的可鉆性

1、什么是巖土的可鉆性？巖土的可鉆性及其分級(jí)極為重要，它是合理選擇什么的依據(jù)，同時(shí)也是制定鉆探什么的基礎(chǔ)和考核什么的依據(jù)。

2、在生產(chǎn)中，通常以什么來作為衡量巖土可鉆性的指標(biāo)？巖土的可鉆性是個(gè)多變量函數(shù)，它主要受哪些因素的影響？目前國內(nèi)外評(píng)價(jià)巖土的可鉆性有哪些方法？

3、鉆頭碎巖刃具與巖石作用的主要方式有哪些？

4、碎巖刃具有各種各樣的形狀，在研究時(shí)我們一般抽象為哪兩種壓頭對(duì)巖石的作用？

5、軸向力和切向力共同作用下巖石的應(yīng)力分布分哪幾個(gè)區(qū)？碎巖工具對(duì)巖石的作用有哪些特點(diǎn)？

6、巖石變形破碎有哪幾種方式？常用哪些指標(biāo)來衡量巖石破碎的效果？

7、平底圓柱型、球型、尖楔狀切削具壓入時(shí)的巖石變形破碎過程？

8、關(guān)于破碎巖石時(shí)消耗的能量與破碎產(chǎn)物的關(guān)系，黎金格爾定律和基爾別切夫定律？ 第三章 回轉(zhuǎn)鉆進(jìn) 第一節(jié) 硬質(zhì)合金鉆進(jìn)

1、什么是硬質(zhì)合金鉆進(jìn)？適用于哪些巖層？有哪些特點(diǎn)？

2、簡述硬質(zhì)合金鉆進(jìn)的孔底碎巖過程？

3、硬質(zhì)合金鉆進(jìn)對(duì)塑性巖石來說，鉆頭切削具切入巖石的必要條件是什么？鉆頭切削具的切入深度與鉆壓、切削具寬度、刃尖角及巖石的抗壓強(qiáng)度成什么比例關(guān)系？對(duì)脆性巖石來說，回轉(zhuǎn)切削過程的實(shí)質(zhì)是什么？

4、在硬質(zhì)合金鉆進(jìn)過程中，在碎巖的同時(shí)也伴隨著切削具的磨損，切削具被磨損的程度由哪些因素所決定？

5、鉆探用硬質(zhì)合金切削具有哪些形狀？形狀的確定主要考慮哪些因素？

6、取心式硬質(zhì)合金鉆頭的結(jié)構(gòu)要素有哪些？硬質(zhì)合金切削具在空白鉆頭上鑲嵌形式有幾種？構(gòu)成刃口有哪幾個(gè)角度？

7、硬質(zhì)合金切削具在鉆頭底面上有幾種排列方式？硬質(zhì)合金切削具在鉆頭底面上的排列形式，應(yīng)考慮哪些因素？

8、取心式硬質(zhì)合金鉆頭分為哪幾類？

9、什么是鉆進(jìn)規(guī)程？硬合金鉆進(jìn)規(guī)程包括哪些？什么是最優(yōu)鉆進(jìn)規(guī)程？ 強(qiáng)力鉆進(jìn)規(guī)程？ 特殊鉆進(jìn)規(guī)程？

10、如何確定最優(yōu)的回次鉆程時(shí)間？

11、不同地層的鉆進(jìn)特點(diǎn)有哪些？ 第二節(jié) 牙輪鉆頭鉆進(jìn)

1、牙輪鉆頭鉆進(jìn)的特點(diǎn)有哪些？敘述牙輪鉆頭的碎巖原理？

2、牙輪鉆頭的基本參數(shù)有哪些？

3、鉆壓、轉(zhuǎn)速對(duì)牙輪鉆進(jìn)的影響是什么？ 第三節(jié)金剛石鉆進(jìn)

1、金鋼石鉆進(jìn)有哪些特點(diǎn)? 敘述金剛石鉆頭破碎巖石機(jī)理？

2、金剛石聚晶燒結(jié)體和金剛石復(fù)合片各有哪些特點(diǎn)？

3、金剛石的有哪些物理力學(xué)性質(zhì)？

4、金剛石鉆頭有哪幾部分組成？分為哪幾類？

5、選擇金剛石鉆頭的原則？ 第四節(jié) 鋼粒鉆進(jìn)

1、鋼粒鉆進(jìn)的特點(diǎn)有哪些？鋼粒鉆進(jìn)的缺點(diǎn)和使用上的局限性？

2、鋼粒鉆進(jìn)的碎巖方式有那些？

3、鋼粒鉆進(jìn)的投砂方法有哪些？

第四章 沖擊及沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)

1、什么是沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)？它對(duì)哪些巖石有很好的效果？沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用鉆頭有哪些主要的類型？

2、簡述沖擊回轉(zhuǎn)破巖機(jī)理？

3、為什么說破碎堅(jiān)硬巖石時(shí)，沖擊鉆進(jìn)比回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)更為有效？ 第五章 其它鉆進(jìn)方法

1、螺旋鉆進(jìn)的特點(diǎn)

2、螺旋鉆分類

3、旋挖式鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

第六章 鉆孔沖洗及護(hù)壁堵漏

1、鉆孔沖洗液的功用？鉆探對(duì)沖洗液有哪些要求？鉆孔沖洗方式有幾種？

2、沖洗介質(zhì)的種類及使用范圍有哪些？

3、泥漿的功用？為保證鉆探所鉆地層的要求，經(jīng)常對(duì)泥漿的哪些性能進(jìn)行測(cè)定？（要求掌握概念）

4、常用的泥漿處理劑可分為哪幾類？在泥漿的化學(xué)處理中，無機(jī)處理劑起的作用有那些？有機(jī)處理劑在泥漿處理中的作用有那些？

5、什么是復(fù)雜地層？分為哪幾類？敘述復(fù)雜地層的特征有那些？

6、孔壁巖層經(jīng)常受哪幾種力的影響？敘述在鉆進(jìn)過程中如何對(duì)孔內(nèi)復(fù)雜情況進(jìn)行分析與判斷？

7、敘述防塌泥漿的機(jī)理有哪些？

8、鉆孔漏失一般的的治理方法？

第七章 巖礦心采取

1、鉆探工程質(zhì)量指標(biāo)有哪些？

2、鉆探對(duì)采集巖礦心的要求有哪些？

3、巖礦心按采取難易的分類？

4、常用的取心工具有哪些？ 第八章 鉆孔彎曲與定向鉆進(jìn)

1、什么是鉆孔彎曲？鉆孔彎曲會(huì)帶來哪些不良后果？

2、鉆孔的空間位置三要素？鉆孔彎曲的原因與規(guī)律（特別是地質(zhì)規(guī)律）有哪些？

3、鉆孔偏斜的危害性？

4、鉆孔彎曲必須進(jìn)行效正，通常把鉆孔軌跡繪制在什么平面上？測(cè)斜通常是按一定的測(cè)距測(cè)量鉆孔的——，然后計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的——，畫出——。

5、鉆孔彎曲采用的計(jì)算方法有哪幾種？

6、什么是定向鉆進(jìn)？定向鉆孔分為哪幾類？定向方法有哪些？定向鉆孔施工工藝。第九章水文鉆探與成井工藝

1、什么是水文水井鉆探？水文水井鉆探的特點(diǎn)？水文孔的孔身結(jié)構(gòu)包括哪些內(nèi)容？綜合起來水文孔一般下哪幾種套管以保證鉆孔質(zhì)量？

2、水文水井鉆探常用哪些鉆進(jìn)方法？

3、成井工藝包括哪些工序？

4、過濾器有哪些類型？確定過濾器的主要尺寸有哪幾個(gè)方面？

5、在井管安裝前應(yīng)作好哪些準(zhǔn)備工作？

6、什么是止水？止水有哪幾種？常用哪些材料？

7、洗井的目的是什么？洗井的方法有哪些？ 第十章 工程地質(zhì)勘察鉆探和工程施工鉆

1、什么是工程地質(zhì)勘查與工程施工鉆探？工程地質(zhì)鉆探的目的有哪些？

2、工程地質(zhì)孔的類型有哪些?

3、工程地質(zhì)勘察鉆進(jìn)方法？工程地質(zhì)常用的成孔方法？

第二篇：深部鉆探

深部鉆探特點(diǎn)

1.深部鉆探技術(shù)目的意義

我國礦產(chǎn)資源分布廣泛，從目前礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)利用情況來看，我國礦產(chǎn)資源探明程度僅為 1/3 左右，在地質(zhì)找礦方面還有相當(dāng)大的潛力。為了延長礦山服務(wù)年限，在有資源潛力和市場(chǎng)需求的老礦山周邊或深部開展深部找礦工作就顯得意義重大，此外，最新的成礦理論都表明在我國大陸深部蘊(yùn)藏著潛力巨大的礦產(chǎn)資源。在深部找礦過程中，除了利用更成熟的地質(zhì)理論和更先進(jìn)的物化探方法、遙感技術(shù)等新探測(cè)技術(shù)外，最終還需要使用鉆掘（探）技術(shù)來取芯取樣，證實(shí)推斷和探測(cè)的正確性。這種深度的資源勘查鉆探工作對(duì)鉆探取芯取樣質(zhì)量、鉆探速度、施工成本、環(huán)境保護(hù)、安全防護(hù)等方面都提出了更高的要求。深部巖心鉆探的特點(diǎn)是施工周期長，孔壁穩(wěn)定性較差，而且隨著鉆進(jìn)的延續(xù)，取心及起下鉆次數(shù)增加使鉆孔穩(wěn)定性更差，極易發(fā)生孔內(nèi)事故；頻繁提下鉆，會(huì)加劇鉆桿等損傷。鉆探取芯的關(guān)鍵技術(shù)是鉆探設(shè)備、器具和工藝方法，它們不僅對(duì)鉆探效率、施工成本、取芯質(zhì)量及環(huán)境保護(hù)等方面有重要影響，而且對(duì)縮短整個(gè)勘探周期、加快開發(fā)利用步伐有著直接的意義。

2.深部鉆探的特點(diǎn)

（1）深孔巖心鉆探與淺孔不同，施工周期長，孔壁穩(wěn)定性差。在裸眼鉆進(jìn)中，開孔的一段時(shí)間內(nèi)，裸露地層在泥漿護(hù)壁的作用下孔壁是相對(duì)穩(wěn)定的，隨著鉆進(jìn)的延續(xù)，孔壁裸露時(shí)間長，長時(shí)間的泥漿失水使孔壁巖層吸水膨脹，孔壁失穩(wěn)；并且，深孔巖心鉆探，取心和起下鉆具時(shí)間劇增，因受長時(shí)間升降鉆具引起的抽吸和壓力激動(dòng)作用，導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性更差，極易發(fā)生塌孔、掉塊，甚至出現(xiàn)埋鉆和卡鉆等孔內(nèi)事故。

（2）隨著鉆孔的延深，鉆具重量、升降鉆具次數(shù)和時(shí)間的增加，都加劇了孔壁拉槽現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，孔內(nèi)預(yù)見性增加，復(fù)雜地層鉆進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)幾率大幅提高，如出現(xiàn)地層破碎、孔內(nèi)漏水、坍塌等，迫使進(jìn)行復(fù)雜地層的護(hù)壁堵漏，甚至采取多次擴(kuò)孔、下入多級(jí)孔內(nèi)套管。（3）無巖心鉆進(jìn)工作量增加。深部找礦勘探的目的層多在深部，一般設(shè)計(jì)為全取心孔段，上部第四系復(fù)蓋層和非含礦地層因地質(zhì)情況已經(jīng)基本查明多為無心鉆進(jìn)，所以，對(duì)于深部勘探鉆孔將大量增加無心鉆進(jìn)工作量。

3.深部鉆探關(guān)鍵技術(shù)

（一）金剛石繩索取心技術(shù)

繩索取心鉆探技術(shù)在全球地質(zhì)找礦鉆探施工中是應(yīng)用最廣泛、綜合地質(zhì)效果最佳的鉆探技術(shù)。自 20 世紀(jì) 70年代中期我國開始推廣應(yīng)用，但在應(yīng)用廣度和深度上與國外發(fā)達(dá)國家相比存在較大差距，利用繩索取心鉆探技術(shù)完成的巖心鉆探工作量仍不足全部固體礦產(chǎn)巖心鉆探工作量的30%。國產(chǎn)繩索取心鉆具存在材質(zhì)不佳、加工質(zhì)量差、易折斷和脫扣等問題，不能滿足 1000m 深鉆孔的需要。而深部找礦一般采用的替代方案是使用內(nèi)徑可以通過繩索取心鉆具內(nèi)管的普通鉆桿來完成鉆孔取心作業(yè)，這就在完成取心作業(yè)的同時(shí)增大了鉆孔工作量。金剛石鉆頭的使用壽命是限制金剛石繩索取心技術(shù)應(yīng)用于深部找礦的另一個(gè)原因。自 20 世紀(jì) 60 年代開始研究，70 年代開始推廣金剛石鉆探技術(shù)以來，我國金剛石鉆頭制造水平有了很大提高，但是其使用效果與國外仍存在較大差距。雖然在金剛石超硬復(fù)合材料方面進(jìn)行了大規(guī)模的攻關(guān)研究，制造了一些聚晶、復(fù)合片產(chǎn)品，但其性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上國際水平。這就使得國內(nèi)金剛石鉆頭鉆進(jìn)壽命短、效率偏低。據(jù)調(diào)查，我國的金剛石鉆頭壽命在硬巖地層還不足 40m。

（二）反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)

反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)采用壓縮空氣作為循環(huán)介質(zhì)，利用雙壁鉆桿以沖擊回轉(zhuǎn)全面碎巖和連續(xù)巖屑作為地質(zhì)樣品的方式鉆探施工，隨著鉆進(jìn)的不斷進(jìn)行，巖屑被高速氣流 連續(xù)地經(jīng)雙壁鉆桿的中心攜帶至地表，并按照順序?qū)r屑收集起來作為地質(zhì)化驗(yàn)分析的地質(zhì)樣品。國內(nèi)外大量的鉆探施工經(jīng)驗(yàn)證明，采用該法獲取的地質(zhì)樣品不僅完全能達(dá)到確定礦體埋藏深度、礦體厚度、品位等物化參數(shù)的基本要求，而且其鉆探施工速度要比傳統(tǒng)的取柱狀 巖心施工速度提高 5 ～ 10 倍，施工成本也將大大降低。根據(jù)2006 年有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，反循環(huán)連續(xù)取樣（心）鉆探技術(shù)在澳大利亞完成鉆探工作量的比例超過 80%。我國在 20 世紀(jì) 80 年代中期曾開展了該項(xiàng)技術(shù)的研究并進(jìn)行推廣應(yīng)用，但由于地質(zhì)上是以巖屑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柱狀巖心，且需使用特殊的雙壁鉆桿，所以推廣應(yīng)用受到較大阻力。

（三）高精度受控定向鉆探技術(shù)及巖心定向技術(shù)

受控定向鉆探技術(shù)是一種可以使鉆孔軌跡按照預(yù)定方向前進(jìn)的特殊鉆探技術(shù)，該項(xiàng)鉆探技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)主孔內(nèi)鉆進(jìn)多個(gè)分支孔的羽狀鉆孔。在普通鉆孔難以到達(dá)的勘探部位和坑道內(nèi)以及陡斜礦體的勘探中，利用高精度受控定向（取心）鉆探技術(shù)可以明顯減少鉆探工作量和施工費(fèi)用。由于地質(zhì)巖心直徑較小，地質(zhì)鉆探取心對(duì)這項(xiàng)技術(shù)關(guān)注熱度不夠。受控定向鉆探技術(shù)是深孔施工單位必備的手段，是施工的保證，是處理孔內(nèi)事故的方法。深孔施工控制孔斜是重中之重，如何根據(jù)地質(zhì)地層設(shè)計(jì)好防斜措施，減小孔斜和孔斜的變化率。

4.深部鉆探工藝問題

1.深孔鉆探對(duì)鉆機(jī)鉆具的要求

（1）立軸式鉆機(jī)、動(dòng)力頭式鉆機(jī)的合理選擇及配套鉆塔、大泵量泥漿泵。

（2）鉆桿必須具備能鉆達(dá)設(shè)計(jì)深度所需要的強(qiáng)度，應(yīng)研制管壁增厚、抗沖擊性強(qiáng)，耐磨蝕的輕合金鉆桿(如鋁欽合金、鋁鎂合金)，提高接頭強(qiáng)度，有效密封防漏。

（2）鉆進(jìn)時(shí)間長，鉆孔深，需要提高鉆桿耐磨性，鉆桿與多套繩索取心鉆具的合理使用.（4）深孔中定向鉆進(jìn)與糾斜中井下動(dòng)力鉆具的耐磨性及工作穩(wěn)定性。2.超深孔對(duì)沖洗液的特殊要求

深孔的沖洗液是在高溫、高壓狀態(tài)下進(jìn)行工作的，按一般地溫梯度推算，2000米孔底溫度一般在60一80℃，高溫將促使泥漿中的粘土分散性增高，泥漿發(fā)生增稠現(xiàn)象，甚至完全喪失流動(dòng)性。高溫能加速有機(jī)化學(xué)處理劑的氧化和高分子裂解斷鏈，使處理劑失去作用.引起泥漿失水量的顯著上升或流動(dòng)性遭到破壞。高溫還會(huì)加劇泥漿被可溶性鹽類的污染。一般認(rèn)為：高壓對(duì)沖洗液液相化學(xué)變化和水基泥漿性能的影響不大。對(duì)超深孔沖洗液抗高溫處理劑的基本要求是：熱穩(wěn)定性好，親水性強(qiáng)，有較強(qiáng)吸附基。金剛石鉆進(jìn)超深孔盡可能使用抗高溫的乳化沖洗液為好。3.深孔防斜

深孔的防斜是應(yīng)引起特別嚴(yán)密重視的技術(shù)問題，在淺至中深孔段尤應(yīng)注意。安裝底座的水平度，轉(zhuǎn)盤中心與立軸的垂直度，定向管的垂直度、筆直性、同心度、套管的筆直性等都應(yīng)嚴(yán)格控制。鉆具與孔壁間隙較大，超過級(jí)配要求時(shí)均應(yīng)力爭在鉆桿、巖心管接頭等處加扶正器或穩(wěn)定器。淺至中深孔段還應(yīng)考慮使用鉆挺。防止深孔超深孔彎曲主要措施如下：

（1）提高鉆具在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的穩(wěn)定性，其主要措施為：采用滿眼鉆具，減少鉆柱與孔壁之 間的環(huán)狀間隙；采用剛性更好，強(qiáng)度更高的鉆汗；采用特殊鉆具穩(wěn)定系統(tǒng)；使用渦輪鉆，螺桿鉆，核能鉆等井底動(dòng)力機(jī)。

（2）合理地選用鉆頭，主要措施有：鉆頭結(jié)構(gòu)必須適應(yīng)巖層物理力學(xué)性質(zhì)；必須選用銳利的、自銳式的、長壽命鉆頭；采用特制防斜鉆頭。

（3）鉆進(jìn)工藝防斜要點(diǎn)，主要措施為：嚴(yán)格控制給進(jìn)速度、限制機(jī)械鉆速；嚴(yán)格控制鉆壓，注意鉆壓與轉(zhuǎn)逮的配合。

深孔鉆探裝備

1.深孔鉆機(jī)

鉆機(jī)是實(shí)施深孔鉆探的前提和必備條件，在深孔鉆探中起著非常重要的作用。目前國內(nèi)外地質(zhì)找礦鉆探鉆機(jī)應(yīng)用最多的主要有全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)和立軸鉆機(jī)兩種類型。立軸鉆機(jī)采取機(jī)械傳動(dòng)、立軸回轉(zhuǎn)、液壓控制，主要優(yōu)點(diǎn)為：傳動(dòng)效率較高，消耗功率低；提下鉆輔助時(shí)間較短；處理事故能力較強(qiáng)；可靠性高，實(shí)用性強(qiáng)；維修方便，對(duì)操作技能要求較低；制造成本較低。立軸鉆機(jī)主要缺點(diǎn)為：給進(jìn)行程短(多為0．6m)，鉆進(jìn)中須頻繁停車倒桿；工作平穩(wěn)性較差；轉(zhuǎn)速分擋控制，不能無級(jí)變速； 加桿繁瑣，鉆具須提離孔底；不易實(shí)現(xiàn)斜孔鉆進(jìn)；搬遷、安裝時(shí)間較長。動(dòng)力頭鉆機(jī)采取液壓傳動(dòng)、動(dòng)力頭回轉(zhuǎn)、液壓控制，主要優(yōu)點(diǎn)為：給進(jìn)行程長，可平穩(wěn)連續(xù)給進(jìn)；無級(jí)變速，工作平穩(wěn)；易于實(shí)現(xiàn)斜孔鉆進(jìn)；加接鉆桿方便，鉆具不提離孔底；鉆進(jìn)工藝適應(yīng)性好；搬遷、安裝方便；操作控制集中、方便，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控及自動(dòng)化控制。動(dòng)力頭鉆機(jī)的主要缺點(diǎn)：提下鉆輔助時(shí)間長；傳動(dòng)效率較低，功率消耗大；處理事故能力較差；液壓系統(tǒng)密封件壽命較短；維修較復(fù)雜，費(fèi)用高；制造成本高。目前國內(nèi)部分深孔巖心鉆機(jī)的主要型號(hào)、技術(shù) 參數(shù)見表

1、表2。

國外地質(zhì)巖心鉆探經(jīng)驗(yàn)介紹，動(dòng)力頭鉆機(jī)可減少設(shè)備安裝導(dǎo)致的機(jī)械事故，同時(shí)提下鉆具實(shí)現(xiàn)塔上無人操作，減少了高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，施工安全性高。與立軸式鉆機(jī)相比，全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)轉(zhuǎn)速范圍寬，可無級(jí)調(diào)速，同時(shí)深孔巖心鉆機(jī)動(dòng)力頭通孔直徑一般較大，能更好地滿足不同鉆進(jìn)工藝方法的需要，如金剛石取心鉆進(jìn)、跟管鉆進(jìn)、反循環(huán)連續(xù)取心(取樣)鉆進(jìn)、定向鉆進(jìn)等。全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)一般為模塊化一體結(jié)構(gòu)，多為履帶自行，鉆進(jìn)場(chǎng)地占用小，鉆機(jī)如使用桅桿、桅架，可方便地施工大斜度地面鉆孔，立軸式鉆機(jī)往往需要改進(jìn)鉆塔結(jié)構(gòu)。全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)為自動(dòng)化鉆進(jìn)、智能化鉆進(jìn)提供了良好的平臺(tái)，鉆進(jìn)參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制更加便利。雖然一些設(shè)備制造企業(yè)在成熟的6檔XY系列鉆機(jī)基礎(chǔ)上，放大鉆機(jī)部件，提升鉆進(jìn)能力，推出了N規(guī)格口徑鉆深超過2000m的立軸巖心鉆機(jī)，如XY-8B、XY-9型立軸式巖心鉆機(jī)等，但是隨著我國現(xiàn)代化程度的提高，動(dòng)力頭鉆機(jī)的價(jià)格會(huì)逐漸下降，其相對(duì)立軸式鉆機(jī)的比較優(yōu)勢(shì)會(huì)進(jìn)一步增大，動(dòng)力頭鉆機(jī)適宜的孔深范圍會(huì)越來越大，所以說動(dòng)力頭鉆機(jī)是我國地質(zhì)巖心鉆機(jī)的發(fā)展方向。

圖1 XY-9型（4000m）立軸式巖心鉆機(jī)（左）與HCR-8型（3000m）全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)（右）

表1 國內(nèi)部分全液壓動(dòng)力頭式深孔巖心鉆機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

表2 國內(nèi)部分立軸式深孔巖心鉆機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

2.深孔泥漿泵

泥漿泵是深部地質(zhì)鉆探的主要配套設(shè)備。泥漿泵通過泥漿循環(huán)系統(tǒng)輸送鉆探?jīng)_洗液，實(shí)現(xiàn)潤滑鉆柱、冷卻鉆頭、排除鉆屑、護(hù)壁堵漏、孔底動(dòng)力以及傳遞孔底監(jiān)測(cè)信號(hào)等功能，確保鉆探施工安全、高效。深部巖心鉆探，一般開孔直徑大，鉆孔結(jié)構(gòu)多級(jí)，鉆具配套多樣。同時(shí)，繩索取心鉆探單回次鉆進(jìn)時(shí)間長，沖洗液循環(huán)壓力損失大，其特殊的鉆探工藝對(duì)泥漿泵提出了更加苛刻的技術(shù)要求。首先，深孔巖心鉆探用泥漿泵應(yīng)可無級(jí)或多級(jí)變速，流量調(diào)節(jié)范圍大，泥漿壓力高；第二，泥漿泵易損件壽命長，并可以快速更換，確?？變?nèi)安全；第三，流量、壓力控制準(zhǔn)確，可實(shí)時(shí)數(shù)字顯示。以YWB－360/300/250 型泥漿泵(見圖 2)為例，該系列泥漿泵采用了變量泵定量馬達(dá)液壓無級(jí)驅(qū)動(dòng)，解決了 2000 m 地質(zhì)巖心鉆進(jìn)過程中，不同鉆進(jìn)方法、不同口徑對(duì)泥漿流量及壓力的要求，達(dá)到為不同孔底動(dòng)力鉆具提供有效的泥漿動(dòng)力的目的。通過示范工程試驗(yàn)，驗(yàn)證了該泥漿泵的先進(jìn)性、適用性、經(jīng)濟(jì)性三者并重，采用大缸徑、長行程、低沖次的設(shè)計(jì)理念增加了易損件的使用壽命。該泥漿泵具有以下主要特點(diǎn)：泥漿泵流量為 95 ～360 L/min、壓力 45 ～15MPa，能夠滿足深孔多工藝鉆進(jìn)的需要； 柱塞外圓面熱噴涂 Ni60 +20% 碳化鎢并經(jīng)磨削拋光，使用壽命增長；柱塞盤根選用“壓不垮”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由丁腈橡膠與純芳綸編織密封材料制作并相間排列組合；泥漿泵鉆進(jìn)時(shí)沖次低，壓力小，大大提高了易損件的使用壽命；連桿小頭軸瓦選用銅鋁鐵合金表面滲硅特殊硬化處理；連桿大頭采用自制的帶內(nèi)外瓦并附有保持架的滾針軸承，以滾動(dòng)軸承代替滑動(dòng)軸承，溫升較低；采用雙馬達(dá)串并聯(lián)驅(qū)動(dòng)泥漿泵，有效降低了功率損耗。

圖2 YWB－360/300/250 型泥漿泵

3.深部鉆探鉆具 3.1鋁合金鉆桿

由于鋁合金鉆桿質(zhì)量輕、力學(xué)性能好、耐腐蝕、與井壁摩阻小、彎曲時(shí)彎曲應(yīng)力小、埋鉆時(shí)處理事故簡單，因此近年來輕質(zhì)鋁合金鉆桿成了地質(zhì)鉆探尤其是深孔定向地質(zhì)鉆探關(guān)注的熱點(diǎn)（見圖3）。

鋁合金鉆桿柱的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)要素是鋁鉆桿與鋼接頭的連接問題。俄羅斯傳統(tǒng)鋁鉆桿采用無止推面的三角形絲扣連接，而高可靠性鋁鉆桿的連接方式有 3 個(gè)特點(diǎn)：(1)采用梯形絲扣與接頭連接；(2)鋁鉆桿設(shè)置了內(nèi)支撐端面和錐形配合面；(3)通過高溫裝配工藝實(shí)現(xiàn)絲扣、配合面及支撐端面的過盈配合。在深井(尤其是斜井和水平井)鉆進(jìn)條件下，鉆桿柱最容易發(fā)生疲勞破壞。而新型鋁鉆桿的錐形配合面及支撐端面可減輕絲扣的負(fù)擔(dān)，明顯提高接頭的抗疲勞指標(biāo)，比普通三角形螺紋提高抗疲勞強(qiáng)度 60%—80%。這類鋁鉆桿自 1993 年起已成功用于海洋深水鉆井作業(yè)。鋁合金鉆桿的特點(diǎn)：

①與傳統(tǒng)鉆桿材料鋼相比，鋁合金具有寶貴的物理力學(xué)性能。鋁合金的密度和彈性模量幾乎是鋼的 1/3，而比強(qiáng)度(斷裂強(qiáng)度極限與密度之比)卻是鋼的 1.5～2 倍。鋁合金鉆桿質(zhì)量輕，在鉆機(jī)能力一定的條件下，用鋁鉆桿能鉆達(dá)鋼鉆桿無法達(dá)到的深度。

②鋁合金在腐蝕環(huán)境中的穩(wěn)定性非常好。它表面覆蓋一層穩(wěn)定的氧化膜阻止與環(huán)境的進(jìn)一步反應(yīng)，可用于任何濃度的硫化氫和二氧化碳環(huán)境，而且其抗腐蝕能力與溫度無關(guān)。

③鋁合金鉆桿與井壁的磨阻小，可減輕起下鉆的阻卡。鋁鉆桿的浮力系數(shù)比鋼小得多，可節(jié)省 20%～25%的起下鉆時(shí)間，并節(jié)省燃料。所以，鋁合金鉆桿用于 3000m 以深的鉆井最有效。

④在相同井眼曲率下，鋁合金鉆桿的彎曲應(yīng)力遠(yuǎn)小于鋼鉆桿，從而適用于鉆斜井、曲率半徑小的定向井和水平段長的水平井。

⑤鋁合金鉆桿具有和鎳鈷合金相似的無磁特性，方便隨鉆測(cè)量儀器的使用。

⑥鋁合金鉆柱對(duì)裸眼和套管的作用力減小，能有效地保護(hù)套管，適應(yīng)裸眼段更長的井。鋁合金鉆桿內(nèi)泥漿的流動(dòng)阻力小，可提高鉆頭的水功率。

⑦使用鋼鉆桿時(shí)處理孔內(nèi)鉆桿事故常需要漫長的時(shí)間，甚至造成鉆孔報(bào)廢。而處理鋁合金鉆桿事故時(shí)，用一般牙輪鉆頭就可對(duì)井下鋁合金鉆具掃孔。

圖3 鋁合金鉆桿（白色部分為鋁合金）

3.2深孔金剛石鉆頭

深部巖心鉆探通常采用繩索取心工藝，由于其輔助時(shí)間少、取心質(zhì)量好、提下鉆次數(shù)少且對(duì)地層干擾小等優(yōu)勢(shì)得到鉆探工作者的廣泛認(rèn)可，但繩索取心鉆探效率的體現(xiàn)主要取決于碎巖工具——金剛石鉆頭的切削效率和使用壽命，簡單說來就是繩索取心鉆頭的工作壽命決定了繩索取心鉆探的提鉆間隔。如果鉆頭壽命不能保證實(shí)現(xiàn)較大的提鉆間隔，繩索取心鉆進(jìn)的優(yōu)越性就蕩然無存，盡可能提高鉆頭壽命、減少提鉆次數(shù)是提高繩索取心鉆探效率的關(guān)鍵因素。目前，繩索取心金剛石鉆頭的工作壽命和切削效率問題比較突出，在很大程度上制約了繩索取心鉆進(jìn)工藝的發(fā)展和推進(jìn) 3.2.1深孔金剛石鉆頭的特點(diǎn)：

⑴由于設(shè)備能力和鉆探管材的限制，與淺孔鉆探相比較，高轉(zhuǎn)速更加受到限制，以磨削為主要特征的孕鑲金剛石鉆頭的效率難以得到體現(xiàn)。

⑵壓力控制精度降低： 由于孔深加大，鉆孔也必然存在不同程度的彎曲，導(dǎo)致鉆桿柱在回轉(zhuǎn)中與孔壁的接觸面積大幅度增加而消耗一定的鉆壓，同時(shí)還因無法有效判別壓力的準(zhǔn)確分解而導(dǎo)致鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)中的壓力參數(shù)控制難度加大，使得金剛石鉆頭工況的隨意性更加突出，金剛石壽命難以在正常標(biāo)定的工況下工作。

⑶孔深大，地層溫度和循環(huán)介質(zhì)溫度也偏高，鉆頭冷卻條件發(fā)生變化，鉆頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要在水口、水槽方面有針對(duì)性。

⑷深孔鉆進(jìn)，起下鉆作業(yè)時(shí)間更多，鉆頭壽命對(duì)生產(chǎn)效率的影響相對(duì)淺孔來說更加明顯，因此對(duì)鉆頭長壽命的要求更加嚴(yán)格。3.2.2提高深孔金剛石鉆頭壽命的措施

⑴在滿足金剛石鉆頭強(qiáng)度、鋒利度和冷卻效率的前提條件下，提高孕鑲金剛石鉆頭工作層高度能明顯提高鉆頭壽命，理論上鉆頭壽命與工作層高度成正比例關(guān)系（圖4左）。⑵加強(qiáng)保徑和合理增加保徑規(guī)高度。在增強(qiáng)保徑的措施中，適當(dāng)增加保徑規(guī)的高度，一方面有利于增補(bǔ)保徑材料(如聚晶)的數(shù)量，增加保徑料的空間排列分布的靈活性； 另一方面，增加了鉆頭工作的穩(wěn)定性，減少鉆頭在回轉(zhuǎn)過程中的渦動(dòng)作用，提高鉆頭的壽命（圖4中）。⑶聚晶金剛石鉆頭有利于提高鉆頭壽了提高深孔孕鑲金剛石的壽命。采用聚晶與工作層復(fù)合技術(shù)，在工作層中添加超硬鑲嵌體，可以增加胎體的耐磨性。選擇低磨耗比聚晶并合理控制數(shù)量，將會(huì)在保持鋒利度基礎(chǔ)上有效提高鉆頭的使用壽命。⑷金剛石有序排列提高孕鑲鉆頭壽命。有序排列金剛石鉆頭具有時(shí)間等效自銳性，鉆進(jìn)效率高，出刃大，工作壽命長，適用于制造深孔鉆進(jìn)厚壁繩索取芯鉆頭，地層適應(yīng)性也得以增強(qiáng)（圖4右）。

⑸深孔鉆進(jìn)工藝參數(shù)的合理采用有利于提高鉆頭壽命

在鉆進(jìn)過程中，需要根據(jù)巖石的性質(zhì)、強(qiáng)度、研磨性和完整程度等合理選擇金剛石鉆頭，還需合理使用鉆進(jìn)工藝參數(shù)主要有轉(zhuǎn)速、鉆壓和泵量三大規(guī)程參數(shù)。

圖4 高工作層鉆頭（左）、提高規(guī)徑刃高度及加強(qiáng)保徑鉆頭（中）及有序排列鉆頭唇面（右）

3.2繩索取心鉆具

繩索取芯鉆進(jìn)是一種先進(jìn)的巖芯鉆探工藝。它采用大直徑的鉆桿，在鉆具里面套裝一根取芯管，在鉆進(jìn)過程中，巖芯緩慢地裝在取芯管內(nèi)。當(dāng)回次進(jìn)尺終了，巖芯裝滿取芯管時(shí)，采用帶繩索的打撈器，從鉆桿中把取芯管提出，提取巖芯后，又從鉆桿中把取芯管放到孔底，繼續(xù)鉆進(jìn)。繩索取芯與普通鉆進(jìn)取芯相比，具有控制鉆孔偏斜度、提高鉆進(jìn)效率、降低工程成本、提高巖芯采取率、減少孔內(nèi)事故等優(yōu)點(diǎn)；尤其在鉆穿復(fù)雜地層方面，有著其它施工技術(shù)無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用。繩索取芯裝置主要由雙管部分、打撈機(jī)構(gòu)、彈卡機(jī)構(gòu)、懸掛機(jī)構(gòu)、到位報(bào)信機(jī)構(gòu)、巖芯滿管或堵塞報(bào)信機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、緩沖機(jī)構(gòu)、單動(dòng)機(jī)構(gòu)、容納與卡取巖芯機(jī)構(gòu)、扶正機(jī)構(gòu)、打撈器部分、打撈機(jī)構(gòu)、繩卡機(jī)構(gòu)、送入機(jī)構(gòu)、安全脫卡機(jī)構(gòu)等典型部件組成。目前國內(nèi)的繩索取心鉆具以無錫鉆具廠生產(chǎn)的S系列繩索取芯鉆具最具有代表性，其規(guī)格有S56、S59、S59B、S75、S75B、S95、S95A等。其主要規(guī)格見表3。

表3 S系列繩索取心鉆具規(guī)格參數(shù)

目前，繩索取心已經(jīng)成為地質(zhì)巖心鉆探的主流技術(shù)方法。除部分煤田和沉積巖復(fù)雜地層外，繩索取心鉆探技術(shù)已經(jīng)在深孔固體礦產(chǎn)資源勘查施工中得到普及。國內(nèi)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)、鉆探用戶及生產(chǎn)企業(yè)一直在積極關(guān)注深孔、特深孔繩索取心鉆探技術(shù)的優(yōu)化和完善工作，開發(fā)新產(chǎn)品，研究深孔鉆探工藝。

繩索鉆桿的優(yōu)化研究應(yīng)成為長期和重要的技術(shù)工作方向，繩索鉆桿承受著地面鉆機(jī)傳遞的回轉(zhuǎn)扭矩和自身重量產(chǎn)生的拉力，同時(shí)是輸送高壓沖洗介質(zhì)、撈取巖礦心和投放內(nèi)管總成的通道，具有薄壁和基本內(nèi)平的特點(diǎn)。在地質(zhì)鉆探設(shè)備和器具中，回轉(zhuǎn)的繩索鉆桿的受力情況和工作條件最為復(fù)雜和惡劣。繩索鉆桿的優(yōu)化研究應(yīng)作為最重要的技術(shù)，選用高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)合金管材，優(yōu)化設(shè)計(jì)螺紋類型，重視鉆桿和接頭螺紋副的加工、熱處理和表面處理工藝；設(shè)計(jì)合理的到位報(bào)信、堵塞報(bào)信機(jī)構(gòu)和打撈投放裝置，提高深孔、特深孔鉆進(jìn)或特殊鉆探施工用繩索取心鉆具可靠性。此外，還應(yīng)該提高繩索取心管材材料的綜合機(jī)械性能，從強(qiáng)調(diào)“高強(qiáng)度”為主，向“高強(qiáng)度、高性能”方向發(fā)展。有序淘汰成分組配不合理、有害元素較高、熱加工性能較差的部分地質(zhì)管材，逐步向與高性能石油鉆井管材(材質(zhì))靠攏。同時(shí)，改進(jìn)提高管材的淬透性，增強(qiáng)管材彈性(韌性)、抗疲勞性、抗磨蝕性和抗沖擊性能，改善金相組織結(jié)構(gòu)，使研發(fā)的新型管材基本達(dá)到深孔繩索取心鉆探施工要求。

3.3深孔液動(dòng)錘

液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)（又稱液動(dòng)潛孔錘鉆探或液動(dòng)沖擊器鉆探技術(shù)）： 它是利用泥漿泵輸出的高壓沖洗液作為動(dòng)力傳輸介質(zhì)，驅(qū)動(dòng)處于井下鉆具組合中液動(dòng)潛孔錘內(nèi)的沖錘產(chǎn)生一定頻率和沖擊能的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)碎巖鉆頭施加沖擊載荷，以提高鉆進(jìn)效率的工藝技術(shù)方法。液動(dòng)潛孔錘通常連接在鉆頭或巖心管的上部，因而能量傳遞損耗小、效率高。使用液動(dòng)潛孔錘進(jìn)行鉆探施工，具有不需增加其它設(shè)備、操作簡單、應(yīng)用范圍廣、鉆進(jìn)效率高、鉆進(jìn)質(zhì)量好的特點(diǎn)。在我國的地質(zhì)勘探領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用并成為我國地質(zhì)鉆探工藝技術(shù)的一大特點(diǎn)。

與常規(guī)的回轉(zhuǎn)巖心鉆進(jìn)相比，液動(dòng)錘鉆進(jìn)有以下特點(diǎn)： ⑴可充分利用現(xiàn)場(chǎng)常規(guī)設(shè)備，配套方便投資少。

⑵鉆壓和轉(zhuǎn)速較低切削具磨損小鉆頭壽命可提高 30 %。在可鉆性6～7 級(jí)的巖石中鉆速可提高 15～70 %，在致密“打滑”巖層可成倍地提高效率。因?yàn)樗o鉆頭施加的載荷是高頻脈動(dòng)沖擊載荷，應(yīng)力集中瞬間可達(dá)到極高值易使巖石產(chǎn)生體積破碎。它較好地利用了堅(jiān)硬巖石脆性大而抗剪切強(qiáng)度低不耐沖擊的弱點(diǎn)，是解決堅(jiān)硬巖層有效的鉆探技術(shù)。

⑶鉆進(jìn)裂隙及解理發(fā)育的巖層，可有效減小巖心堵塞回次長度至少提高30 %對(duì)于硬脆碎的破碎帶采用繩索取心液動(dòng)錘鉆進(jìn)可以提高回次長度2～3倍。

⑷在大部分易斜地層中可減小鉆孔彎曲程度，提高鉆孔質(zhì)量。

⑸液動(dòng)錘鉆進(jìn)所需沖洗液量大流速高，可減小重復(fù)破碎高頻脈動(dòng)沖擊有利于金剛石出刃，減小鉆頭“打滑”?？晒?jié)約生產(chǎn)費(fèi)用15～20 % 液動(dòng)錘的研究開發(fā)以廊坊勘探所最為成功，目前已成功地研究開發(fā)出YZ正作用、YS雙作用、YQ復(fù)合式、SSC繩索取心等液動(dòng)錘系列產(chǎn)品，并且已達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。圖5為SYZX系列繩索取心液動(dòng)潛孔錘。

圖5 SYZX系列繩索取心液動(dòng)潛孔錘

目前液動(dòng)錘在以下方面具有突出的優(yōu)勢(shì)：

(1)液動(dòng)潛孔錘的使用孔深已達(dá)5000m，繩索取心液動(dòng)錘使用孔深已達(dá)1648m；(2)堅(jiān)硬、致密“打滑"，尤其是脆性地層使用液動(dòng)錘可大幅度提高鉆進(jìn)效率；

(3)使用液動(dòng)錘可有效提高回次長度(過于破碎無膠結(jié)松散顆?；蚰囝惖貙?，振動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致巖心消耗)；

(4)液動(dòng)錘鉆進(jìn)可提高鉆頭壽命，延長起下鉆的周期，減少起下鉆次數(shù)，減少對(duì)孔壁的擾動(dòng)幾率；

(5)改善孔內(nèi)鉆具受力和磨損狀態(tài)(小規(guī)程，高質(zhì)量)。

小結(jié)

全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在深孔巖心鉆探施工中的應(yīng)用將逐漸增加，逐步普及；深部巖心鉆探，開孔直徑大，鉆孔結(jié)構(gòu)多級(jí)。同時(shí)，繩索取心鉆探單回次鉆進(jìn)時(shí)間長，沖洗液循環(huán)壓力損失大，其特殊的鉆探工藝對(duì)泥漿泵提出了更加苛刻的技術(shù)要求。未來的深孔泥漿泵應(yīng)從全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)中分離出來，采用單獨(dú)配置動(dòng)力的模式。深孔使用的泥漿泵將逐漸發(fā)展為液壓驅(qū)動(dòng)、程序控制、集中操縱、計(jì)量數(shù)顯、履帶自移、電液一體的高技術(shù)機(jī)電產(chǎn)品；隨著新材料技術(shù)的不但發(fā)展，新的高性能鉆桿必將淘汰落后的傳統(tǒng)鉆桿，突破鉆桿的限制，提高深孔鉆進(jìn)的孔深與鉆進(jìn)效率；創(chuàng)新科研工作機(jī)制，使特深孔鉆具產(chǎn)品開發(fā)與繩索取心鉆具標(biāo)準(zhǔn)化工作聯(lián)動(dòng)起來，實(shí)現(xiàn)繩索取心的標(biāo)準(zhǔn)化、互換性，同時(shí)解決螺紋參數(shù)細(xì)節(jié)優(yōu)化、合理公差控制、螺紋表面硬化、仿形刀具的推廣以及新型絲扣油研制、研究鉆桿預(yù)扭矩和過載扭矩控制能難題，結(jié)合螺桿鉆具、潛孔錘的三合一鉆具將成為繩索取心技術(shù)的主流技術(shù)。隨著鉆探技術(shù)的不斷提高、基礎(chǔ)學(xué)科在工程領(lǐng)域的深入應(yīng)用以及新材料的研發(fā)，深部鉆探技術(shù)發(fā)展必將進(jìn)入一個(gè)新臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)： [1]張金昌．2000m地質(zhì)巖心鉆探成套裝備研制工作進(jìn)展［J］．探礦工程(巖土鉆掘工程)2009，36(S1)．

[2]孫建華，張永勤，梁健，等．深孔繩索取心鉆探技術(shù)現(xiàn)狀及研發(fā)工作思路［J］．地質(zhì)裝備，2011，38(4)．

[3]梁健，劉秀美，王漢寶．地質(zhì)鉆探鋁合金鉆桿應(yīng)用淺析[J]，勘察科學(xué)技術(shù)，20l0，(3)：62—64．

[4]王達(dá)．深孔巖心鉆探的技術(shù)關(guān)鍵[J]．探礦工程(巖土鉆掘工程)，2009，35(S1)：l一4． [5] 張偉．關(guān)于我國地質(zhì)巖心鉆機(jī)發(fā)展方向的分析[J]．探礦工程(巖土鉆掘工程)，2008，(08)：1—5．

[6]王人杰;蘇長壽 我國液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探的回顧與展望 1999(z1)．

第三篇：鉆探協(xié)議書

甲方： 乙方：

經(jīng)甲乙雙方共同商議，本著平等互利的原則，遵守誠實(shí)信用，自愿的基礎(chǔ)上，就

鉆孔的鉆探工程有關(guān)事宜達(dá)成如下協(xié)議：

一、乙方合格完成鉆孔后甲方按每米

（：）支付乙方鉆探工程費(fèi)用。

二、報(bào)廢孔按地質(zhì)原因（4m溶洞以上）無法繼續(xù)進(jìn)行施工，補(bǔ)150元/m。

三、鉆探工程費(fèi)用包括：機(jī)坪的青苗補(bǔ)償、占地租用費(fèi)用、搬遷道路租用及青苗樹木補(bǔ)償費(fèi)，鉆機(jī)和附屬設(shè)備的搬遷費(fèi)，鉆探中油料費(fèi)，各種耗材費(fèi)用，人員工資及鉆探用水等費(fèi)用。

四、機(jī)坪青苗補(bǔ)償費(fèi)甲、乙雙方各出一半。

五、工程費(fèi)用結(jié)算按405隊(duì)財(cái)務(wù)規(guī)定支付。

六、工程施工日期

年

月

日至

年

月

日。

七、鉆探工程質(zhì)量要求 1鉆探工程質(zhì)量要求及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

（1）巖礦心采取率：全孔巖心采取率按分層計(jì)算，含礦層及其頂?shù)捉?~5m內(nèi)分層采取率不低于80%，低于80%的連續(xù)進(jìn)尺不

鉆 探 協(xié) 議 書 超過5m（以設(shè)計(jì)實(shí)施方案為準(zhǔn)）；圍巖巖心分層采取率不低于70%。

鉛鋅礦鉆探施工應(yīng)保持礦石原有結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和完整性，避免礦心粉碎貧化，防止鉆進(jìn)中漏礦。當(dāng)含礦層巖心完整率較差時(shí)，每回次進(jìn)尺不得超過0.5m；含礦層及其頂?shù)捉?~5m內(nèi)回次采取率低于80%時(shí)，每回次進(jìn)尺不得超過0.5m；殘留巖心必須及時(shí)打撈（除非確保下次能100%打撈上來）。

在硅質(zhì)巖與含釩頁巖構(gòu)成的釩礦層中施工時(shí)，每回次進(jìn)尺不得超過0.5m。

其他礦種施工時(shí)，依相關(guān)礦種規(guī)范和礦區(qū)設(shè)計(jì)，礦區(qū)特點(diǎn)采取技術(shù)措施。

（2）巖礦心現(xiàn)場(chǎng)整理與保管：機(jī)臺(tái)必須將巖礦心洗凈，自上而下按順序擺進(jìn)巖心箱內(nèi)，不得顛倒并在巖（礦）心上用大紅油漆寫明回次號(hào)總巖塊數(shù)和塊號(hào)，填好巖心牌巖心長度在5cm以上者均要編號(hào)，編號(hào)方法為：回次號(hào)（分塊號(hào)/回次總塊號(hào)）巖心箱上應(yīng)用紅油漆寫明礦區(qū)名稱，鉆孔號(hào)、孔深、回次編號(hào)和巖心箱號(hào)，同時(shí)，機(jī)場(chǎng)不允許過多堆放巖礦心，在施工過程中應(yīng)分期分批由專人護(hù)送到甲方指定的地點(diǎn)。

（3）鉆孔彎曲度測(cè)量：孔深0~100m的鉆孔，終孔測(cè)量一次；孔深0~200m的鉆孔，孔深1/2處及終孔各測(cè)一次；孔深大于200m的鉆孔，每70m測(cè)量一次，終孔測(cè)一次，各測(cè)點(diǎn)均應(yīng)測(cè)量天頂角和方位角，以鉆孔孔深遞增計(jì)算，每100m頂角不超過2°。

（4）孔深校正：一般每鉆進(jìn)100m校正一次孔深，見主礦體 及終孔必須校正孔深，其允許誤差不得大于1‰；若超過允許誤差，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查重校，并查明原因進(jìn)行改正。

（5）鉆孔原始報(bào)表的填寫：機(jī)臺(tái)各班必須由專人在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)用防水墨水填寫原始班報(bào)表，要做到真實(shí)、齊全、準(zhǔn)確、整潔；填寫有誤時(shí)，只能劃改，不能涂改；所有原始資料的責(zé)任人必須全部簽字并記錄日期。

（6）鉆孔封孔要求：所有鉆孔均需封孔，封孔位置為含礦層頂界，用水泥往上封閉5m（或按設(shè)計(jì)），封孔后，孔口必須用水泥設(shè)立標(biāo)志樁并注明孔號(hào)，具體封孔要求按礦區(qū)技術(shù)人員下達(dá)的封孔通知書執(zhí)行。

（7）鉆孔簡易水文觀測(cè)：所有鉆孔均需進(jìn)行簡易水文觀測(cè)，觀測(cè)內(nèi)容為：沖洗液消耗量及性質(zhì)變化，起下鉆水位，鉆進(jìn)中異?，F(xiàn)象及終孔穩(wěn)定水位等，按要求認(rèn)真填寫好鉆孔簡易水文觀測(cè)記錄表等。

2、鉆探工程質(zhì)量管理與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（1）鉆探工程質(zhì)量管理

①鉆孔施工必須盡量提高巖礦心采取率。巖礦心采取率不合要求，必須進(jìn)行補(bǔ)斜。經(jīng)補(bǔ)斜仍未達(dá)到要求，為不合格鉆孔。

②鉆孔施工必須及時(shí)進(jìn)行鉆孔彎曲度測(cè)量，如沒有按規(guī)定要求進(jìn)行，每發(fā)現(xiàn)異常扣款500元，同時(shí)乙方須及時(shí)補(bǔ)作，部分為作時(shí)，該項(xiàng)指標(biāo)降級(jí)。

③鉆孔施工必須及時(shí)進(jìn)行鉆孔孔深校正，如沒有按照規(guī)定要求 進(jìn)行，每發(fā)現(xiàn)一次扣款500元，同時(shí)乙方須及時(shí)補(bǔ)作，該項(xiàng)指標(biāo)降級(jí)；多數(shù)無法補(bǔ)作時(shí)，該項(xiàng)指標(biāo)為不合格。

④鉆孔施工必須及時(shí)作好簡易水文觀測(cè)，如沒有按規(guī)定要求進(jìn)行，每發(fā)現(xiàn)一次扣款1000元，少量未作時(shí)，該項(xiàng)指標(biāo)降級(jí)；較多時(shí)，該項(xiàng)指標(biāo)為不合格。

⑤鉆孔施工必須及時(shí)作好綜合記錄。機(jī)臺(tái)各班必須由專人在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)用防水墨水填寫原始班報(bào)表，如沒有按規(guī)定要求進(jìn)行，每發(fā)現(xiàn)下一記錄工序工作進(jìn)行到中期沒記錄上一工序內(nèi)容時(shí)（如本回次鉆進(jìn)了半個(gè)回次還無上回次取心記錄）一次扣款1000元（處理事故的特殊情況除外），少量不全時(shí)，該項(xiàng)指標(biāo)降級(jí)；較多不全時(shí)，該項(xiàng)指標(biāo)為不合格。

⑥鉆孔施工必須及時(shí)作好巖礦心現(xiàn)場(chǎng)整理及保管。如發(fā)現(xiàn)巖心牌不規(guī)范，5cm以上巖心未編號(hào)，巖心放倒，沒洗干凈，巖心盒油漆未寫，每發(fā)現(xiàn)一項(xiàng)一次扣款500元，同時(shí)乙方須及時(shí)改正，無法改正時(shí)，該項(xiàng)指標(biāo)降級(jí)，直至不合格。

⑦巖心牌使用木質(zhì)巖心牌，其它不得使用。（2）鉆探工程評(píng)級(jí)

①全部符合要求，定為優(yōu)質(zhì)孔。

②簡易水文觀測(cè)符合要求，有一項(xiàng)（僅一項(xiàng)）基本符合要求，其余均符合要求，定為優(yōu)質(zhì)孔。

③巖心采取率指標(biāo)合格，簡易水文觀測(cè)指標(biāo)合格，兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上指標(biāo)為基本符合要求，評(píng)為合格孔。④礦心采取率指標(biāo)合格，簡易水文觀測(cè)指標(biāo)合格，其它指標(biāo)中任意一項(xiàng)（僅一項(xiàng)）不符合要求，視情況定為合格孔。

⑤簡易水文觀測(cè)一項(xiàng)基本符合要求，其他各項(xiàng)指標(biāo)符合要求，定為合格孔。

⑥達(dá)不到上述標(biāo)準(zhǔn)為不合格孔。

八、甲乙權(quán)利及義務(wù)

1、協(xié)助乙方商談機(jī)坪、搬遷等事宜。

2、按協(xié)議規(guī)定及時(shí)支付工程費(fèi)用。

3、督查乙方在鉆探過程中的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)（巖心采取率、校正孔深、測(cè)斜、水位觀測(cè)、鉆孔消耗液記錄等）。

九、乙方權(quán)利及義務(wù)

1、按甲方要求，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成所有鉆探工程任務(wù)。

2、所有發(fā)生的鉆探費(fèi)用由乙方支付。

3、乙方負(fù)責(zé)在施工及設(shè)備運(yùn)輸中造成的一切安全問題，并平承擔(dān)由此造成的所有經(jīng)濟(jì)損失，4、乙方負(fù)責(zé)巖心搬運(yùn)至公路上，并安排人員將巖心入庫。

此協(xié)議一式二份，雙方各執(zhí)一份，簽字蓋章后生效。

甲方（蓋章）：

乙方（蓋章）：

****年**月**日

第四篇：鉆探工作總結(jié)

我是1992年參加工作的，一直在鉆探生產(chǎn)第一線工作，從一名什么都不懂的小鉆工，到現(xiàn)在已經(jīng)是有著10年鉆機(jī)機(jī)長經(jīng)歷的鉆探技師。我很喜歡鉆探這一行，別人都說，干鉆探這個(gè)行當(dāng)太苦、太累，我不這樣認(rèn)為，我覺得苦中有樂。我參加工作之初就暗下決心，一定要學(xué)好鉆探技術(shù)。上班的時(shí)候，我仔細(xì)地觀察師傅們?nèi)绾尾僮鳈C(jī)器、如何取芯、如何采煤，并認(rèn)真做好記錄，下班后就將這一天的收獲寫成技術(shù)總結(jié)，并請(qǐng)師傅們加以指點(diǎn)，所以我進(jìn)步的很快，工作第三年就當(dāng)上了班長，第六年時(shí)我就走上了機(jī)長的工作崗位，回顧這十幾年的工作生涯，我對(duì)鉆探工藝施工有了一個(gè)比較清晰的認(rèn)識(shí)，現(xiàn)將我的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)下來，供大家參考。

鉆探主要是用機(jī)械或人工的方式向地球表面鉆出一個(gè)直徑較小，深度較大的圓孔，繼而獲取相關(guān)的地質(zhì)信息，為資源的開發(fā)提供基礎(chǔ)保障。

鉆探中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)是鉆進(jìn)。鉆進(jìn)方法通常從兩方面分，第一是據(jù)破碎巖石的外力性質(zhì)和方式不同，鉆進(jìn)方法分為：回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、沖擊鉆進(jìn)、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。進(jìn)第二種是根據(jù)破碎巖石工具(即磨料的材質(zhì))分為：硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、鋼粒鉆進(jìn)、金剛石鉆進(jìn)、牙輪鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程是鉆孔從開孔鉆進(jìn)到終孔的施工過程，巖石鉆探鉆進(jìn)時(shí)由動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)，由鉆桿、巖心管、鉆頭組成鉆頭切削具刻取巖石，以達(dá)到不斷往深層鉆進(jìn)。

在煤田地質(zhì)鉆探中，硬質(zhì)合金鉆進(jìn)最為普通。硬質(zhì)合金鉆進(jìn)是硬質(zhì)合金鉆頭在軸向壓力和鉆具回轉(zhuǎn)作用下，破碎孔底巖石，同時(shí)用沖洗液來冷卻鉆頭，并將破碎的巖石顆粒排出孔外(或懸浮起來)，為切削具繼續(xù)破碎巖石創(chuàng)造條件，在硬質(zhì)合金鉆進(jìn)中要注意技術(shù)參數(shù)的掌握。鉆壓、轉(zhuǎn)速及沖洗液量是可以控制的參數(shù)值，在鉆進(jìn)中要根據(jù)地質(zhì)情況、巖石的狀況進(jìn)行不同的調(diào)整。鉆壓和回轉(zhuǎn)力構(gòu)成了切削具破碎巖石的切削力，增加鉆頭鉆壓是提高鉆速的主要途徑。鉆壓大小對(duì)鉆進(jìn)效率和鉆頭壽命都有很大的影響。切削具作用在巖石上的單位壓力必須大于巖石的抗壓強(qiáng)度，才能以體積破碎方式進(jìn)行工作，從而獲得較高鉆速和減少切削具磨損。在硬質(zhì)合金鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭轉(zhuǎn)速大小對(duì)鉆速影響也很大，生產(chǎn)實(shí)踐證明，在同一條件和范圍內(nèi)，增加轉(zhuǎn)數(shù)即增加了合金切削具破碎巖石的次數(shù)，鉆速隨轉(zhuǎn)速的增加而提高，不同性質(zhì)的巖石要求的最優(yōu)轉(zhuǎn)速也不相同，轉(zhuǎn)速的增加有最優(yōu)極限值，超過此值后，鉆速反而會(huì)下降。硬質(zhì)合金鉆進(jìn)中，沖洗液的質(zhì)量與數(shù)量對(duì)鉆進(jìn)速度也有很大影響，根據(jù)證明，鉆速隨沖洗液的畢生或粘度的增大而下降，在鉆探生產(chǎn)中條件允許時(shí)，應(yīng)盡量采用清水、低固相及無固相沖洗液鉆進(jìn)，提高鉆進(jìn)效率。在硬質(zhì)合金鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)盡量采用的沖洗液量，以迅速地排除巖粉、巖屑、經(jīng)常保持孔底工作面清潔、提高鉆速，同時(shí)也起冷卻、潤滑鉆頭切削具的作用，減少其磨損，延長鉆頭壽命。但沖洗液量過大，液流經(jīng)過鉆頭底部急劇轉(zhuǎn)向，造成很大水壓，增大通水阻力，對(duì)鉆頭產(chǎn)生很大浮力，使鉆頭有效壓力減少，導(dǎo)致鉆速降低，同時(shí)巖礦心和孔壁的沖刷破壞作用也隨之增大，在松軟巖層鉆進(jìn)，巖心采取率降低，并加劇了孔壁坍塌，也增加了水泵磨損，送水量過小，造成粉屑在孔底工作面堆積，造成孔底重復(fù)破碎量增大，增加了切削具孔底的回轉(zhuǎn)阻力，加速了切削具的磨損，甚至?xí)a(chǎn)生埋鉆、燒鉆及折斷鉆桿事故。

總之，在鉆探生產(chǎn)當(dāng)中，一定要根據(jù)實(shí)際情況來確定合理的鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)，這樣才能提高鉆進(jìn)速度和鉆進(jìn)效率，創(chuàng)造更高的鉆探經(jīng)濟(jì)效益。

第五篇：鉆探工程

鉆探工程（drilling engineering）

在地質(zhì)勘探和建筑基礎(chǔ)勘查中，用鉆機(jī)按一定設(shè)計(jì)角度和方向施工鉆孔，通過鉆孔采取巖心（或礦心）、巖屑或在孔內(nèi)下入測(cè)試儀器，以探查地下巖層、礦體、油氣和地?zé)岬鹊墓こ?。簡稱鉆探。探礦工程的重要組成部分。在鉆進(jìn)中，主要應(yīng)用機(jī)械的方法破碎巖石，其他物理的或化學(xué)的破碎巖石方法，尚處于試驗(yàn)研究階段。按破碎巖石的外力作用方式可分為沖擊鉆進(jìn)、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、振動(dòng)鉆進(jìn)和噴射鉆進(jìn)等；按鉆進(jìn)時(shí)是否取巖心（或礦心），可分為取心鉆進(jìn)和不取心鉆進(jìn)；按破碎巖石所使用的磨料，又分為硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、鉆粒鉆進(jìn)和金剛石鉆進(jìn)等。鉆探是地質(zhì)勘探的一種重要技術(shù)手段，廣泛應(yīng)用于尋找和勘 探 各種礦產(chǎn)、油氣藏、地下水、地?zé)?，以及為水利建設(shè)、工程建筑和交通設(shè)施等提供地質(zhì)資料。

鉆探機(jī)械主要包括鉆機(jī)、泥漿泵、動(dòng)力機(jī)和鉆塔等。鉆機(jī)是用于向地下鉆孔的最重要的機(jī)械設(shè)備。泥漿泵又稱鉆井泵，是向鉆孔里輸送泥漿或清水等沖洗液的機(jī)械設(shè)備。鉆塔又稱井架，是架設(shè)在鉆場(chǎng)或井場(chǎng)上方，配合鉆機(jī)絞車進(jìn)行升降鉆具的塔架。

鉆探工程按鉆孔用途可分為：①固體礦產(chǎn)鉆探，鉆孔直徑小(46～91毫米)，按礦種的不同，深度從幾十米到2000多米。②石油天然氣鉆探，鉆孔一般開孔915毫米，終孔216毫米，孔深1000～7000米，通常井口要安裝防噴器具。③水文地質(zhì)鉆探，普查孔直徑小于150毫米，勘探孔直徑150～350毫米，水井直徑 150～550 毫米，孔深 300 米。④ 地?zé)徙@探，井深1000～3000米。⑤ 工程地質(zhì)鉆探，為勘察壩基、水庫、渠道、港口工程、高層建筑以及鐵路、公路沿線的工程地質(zhì)情況。