浅析钻探孔内事故的分析与处理
1、引言
随着我国经济的不断发展，工程建设与矿产开发不断发展，而钻探在生产建设中有着必不可少地作用，其在工程地质勘察、矿产普查、水文地质勘察、水井及油气井、环境监测等方面有着越来越重要的作用。但在打钻过程中会出现各种各样的事故，这不仅影响施工的质量，影响工程进度，而且会造成一定的经济损失。所以钻探事故的分析与处理就尤为重要。钻探事故一般为孔内事故，它分为埋钻、卡钻、烧钻、断钻、落物、套管事故、塌孔等几种类型。
2、原因分析
2.1卡钻
（1）钻头直接与孔壁或岩心挤夹。
钻头内外径磨损严重，孔径相应缩小，孔身上下大小不一致或下钻过猛或升降钻具时跑钻，发生钻头直接与孔壁或岩心挤夹，从而发生卡钻。如膨胀土遇水膨胀，造成缩孔，造成卡钻。
（2）键槽”造成钻头卡阻。
孔身弯曲，孔壁形成“键槽”（沿孔壁形成的一条纵向沟槽，形如机械轮上的键槽），在提钻时钻杆受拉，呈纵向伸直，就自然嵌进槽中，当粗径提到“键槽”下端，就受阻呈拉紧状态。从而造成卡钻。
（3）岩粉“悬桥”造成卡钻。
当冲洗液携带岩粉上升时，一旦达到孔径变大的部份，由于钻孔大面积突然变大，流速立即降低，一部分冲洗液还会形成涡流，于是岩粉逐渐沉积，形成“悬桥”，造成钻具卡阻。
（4）套管偏斜造成卡钻。
（5）物体落入孔内造成卡钻。
2.2烧钻
（1）冲洗液量太小，导致钻头冷却不及时，造成烧钻。
（2）工人交接班时，不很好交代水泵，钻机继续运转，一旦不来水就会造成烧钻。
（3）钻头选择不合理，也可能造成烧钻。
2.3埋钻
（1）钻头遇到淤泥层时，冲洗液量过小，或钻进过快，会是钻头被淤被埋，造成埋钻。
（2）另外突然发生泥石流钻孔被埋，或突然停电钻头在孔内停留时间过长，导致埋钻。
2.4塌孔
（1）清孔时，由于泥浆浓度降低对孔壁的压力减小砂层在自重作用下发生坍塌。
（2）下放钢筋笼时，由于钢筋笼的刮蹭作用，导致孔壁坍塌。
（3）泥浆配置质量不好，或泥浆使用过久，质量下降导致塌孔。
3、事故处理
3.1卡钻处理
（1）提：在设备能力允许的条件下，可用升降机配合滑轮组，强力提拉孔内受阻钻具。当钻具被卡埋时，一般均用此方法，但必须注意钢丝绳、天车、钻塔、钻机及地基等各方面的情况，最好配备“拉力计”，以防造成人身事故。
（2）打：借助吊锤打击的震动力，向上或向下打击事故钻具。这种方法适用于浅孔或掉块及钢粒挤夹事故。这种方法简单，故常被采用。在用吊锤冲打处理孔内事故时，可用滑轮打吊锤及其它安全打吊锤装置。
（3）震：将机械震动器接于事故钻具的上端，并用升降机拉紧，使事故钻具收到强烈震动而排除。但必须注意防止孔内钻具受震而脱扣。
（4）捞：用公母锤、卡管器等捞取脱落或折断的事故钻具。这是一种常用的处理事故的方法。
（5）冲：用小径钻具（或钻杆）或套管下入孔内，通过泥浆泵的高压液流冲出事故钻具周围的埋、卡物。但必须在孔壁稳定的情况下，用此方法。
（6）抓：用下部带齿的抓筒，处理掉入孔内的小物件或测斜仪。
（7）吸：用磁铁打捞吸取掉入孔内的小物件或吸正靠孔壁的事故钻杆断头，配合丝锤打捞。
（8）粘：用粘泥、黄蜡、沥青等粘取掉入孔内的小物件或金刚石钻头胎体或金刚石。
（9）窜：用升降机提拉、吊锤上下打击、或开车上下扫，用以处理还有一定活动余地的被阻事故钻具。
（10）顶：用千斤顶（丝杠式和油压式）或油压钻机加减油压，顶拔事故钻具，这也是常用的方法。但应注意的：用千斤顶顶拔时，应考虑钻杆能承受的能力，以防顶断；还应特别注意卡瓦飞出伤人。
3.2塌孔处理
（1）在松软粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺进度，选用高质量泥浆冲击钻成孔时投入粘土、卵石、片石等，低冲程捶击挤入孔壁起护壁作用。
（2）孔口塌时很严重的情况下，可以采用立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。
（3）生孔内坍塌时，判明坍塌位置，回填砂砾和黄土或粘质土混合物到坍孔处以上1- 2米；待沉积密实后再钻。
（4）控制好钻头冲程高度。
（5）时有专人补充水流，保证孔内水头高度在地下水位1米以上，不得用供水管直接冲刷孔壁。
（6）钢筋笼时,先对钢筋笼校直后对准钻孔中心竖直插入，以防触及孔壁4、实例槟城二桥桩基础施工掉钻事故
4.1工程概况
马来西亚槟城第二跨海大桥是东南亚最大的跨海大桥，受到中马两国政府的高度重视，具有重大的政治意义。槟城二桥线路总长约 23 km，其中跨越海峡的跨海大桥长约17 km。
槟城二桥主桥为（117. 5 + 240 + 117.5 ） m 三跨双塔斜拉桥，对应墩号为P024，P025，P026，P027四个墩，基础为钻孔灌注桩基础；P025， P026每个主墩桩基础3列7排共21根，为直径2300 mm（ 2000 mm）变径桩，成孔桩长约122 m〜133 m，嵌微风化花岗岩6 m〜8 m; P024， P027每个边墩桩基础2列6排共12根，为直径2300 mm（ 2000 mm）变径桩，成孔桩长约107 m〜126 m，嵌微风化花岗岩2 m;桩基础为矩形排
列布置。
4.2事故概况
槟城二桥主桥钻孔灌注桩基础施工中共发生了两次掉钻事故，掉钻发生在嵌岩施工钻进阶段。第一次是在P026-20桩，嵌岩2.5 m时发生掉钻
事故，这次事故最终钻头没打捞上来，导致本根桩按废桩处理，在其旁边增加一根P026-20A桩。第二次是在P027-06桩，嵌岩1. 5 m时发生掉钻事故，这次事故打捞成功。两次事故钻孔灌注桩钻进成孔使用的是同一种钻孔桩机设备KP3500钻机。
4.3原因分析
从钻探地质资料可看出，BHB7钻探孔位在P026-16桩位，ABH2钻探孔位在P026-21桩位，两者纵向距离6. 9 m。其中BHB7钻探孔位在一118 . 79 m 入微风化花岗岩，ABH2钻探孔位在一121 . 51 m入微风化花岗岩，6. 9 m的距离同一岩层高差为 2 . 72 m，按此比例P026-20 桩孔内直径2. 0 m微风化花岗岩岩层高差为 0. 79 m（见图1），属于岩面严重倾斜状态，这也是此次卡钻头断钻杆的主要原因。纵观全局，桩基成孔桩长太长，钻机钻进垂直度较难控制，再加上岩面严重倾斜状态，更容易出现卡钻头断钻杆情况。
善I 1 1*026-20 面状态履I
掉钻事故的发生原因有以下几点：1 ）钻杆螺杆经长期使用，已经有部分发生疲劳磨损，继续使用时发生螺杆剪切断裂；2）现场施工人员最近
有所松懈，没有严格控制钻进过程；3）现场管理人员失职，发现异常情况没有及时汇报，造成事故的发生得不到有效的控制。经分析掉钻的直接原因是螺杆疲劳磨损发生剪切断裂，也是主要原因；间接原因是现场施工安全质量管理松
懈，施工过程没有得到有效控制。
4.4处理方法
偏心钩安装完成后采用KP3500钻机加钻杆至计算入钩位置，并准确
摆放入钩的钩嘴方向，偏心钩加载到位后进行入钩工作，偏心钩将按顺时针方向旋转入钩，若转盘压力无变化，说明没有将底下钻杆成功入钩，需加深偏心钩继续入钩工作，直到转盘压力增加并转动时稳定，可确定偏心钩已经成功入钩。偏心钩入钩后向上提升钻杆，让底下的钻杆法兰作用在偏心钩上，由偏心钩承受底下钻杆及钻头的重量；若提升钻杆提升压力无变化，则需重新入钩打捞，直到提升钻杆。
5、结论
以上介绍的是集中事故的原因及处理方法，为了避免发生，就需要在钻孔施工前认真研究该地层的复杂性，根据各地的岩性不同，破碎程度不同，合理的确定钻孔结构和技术措施。在钻进中要加强观察钻孔内的变化及钻机性能的变化，掌握第一手资料，及时判断钻孔内各种复杂情况的变化，以便事故发生后能及时采取措施进行处理，把损失降低到最低点。
CL植物胶在钻探工程中的应用概述 一. 产品简介: CL植物胶是从赣西山区特有的一种野生植物中提取的,外观为淡黄色粉末.该产品作为钻井冲洗液材料,既可直接配制成无固相冲洗液,又可作为一种增粘、降失水及提高润滑减阻作用的泥浆处理剂,还可配制成低固相泥浆,适用于不同的复杂地层,依照产品的不同特性,CL 植物胶共分为下列三个型号: CL-1型植物胶,主要用于石油领域的勘察钻探. CL-2型植物胶,主要用于煤田、水文、地质、水电等领域的勘察钻探. CL-3型植物胶,主要用于冶金和桩基钻掘工程,尤其是对于冶金钻探的取芯,效果更为突出. 二. 作用机理 CL植物胶是一种天然高聚物,在固态时分子链呈卷曲状态,遇水后,水分子进入植物胶分子内,分子链上的OH基可与水分子进行氢键吸附,结果产生由溶胀到溶解的过程,增加了分子间的接触和内摩擦阻力,结果显示出较强的粘性.又由于高分子链可吸附多个粘粒形成结构网,使粘粒的絮凝稳定性提高;同时,由于粘液的粘性使滤饼的渗透性降低和泥饼胶结性好,故能降低泥浆的滤失量. 三. CL植物胶低固相冲洗液的配制: 将膨润土与CL植物胶接8:3的比例混合均匀后,加入纯碱配成的水溶液中搅拌20分钟即可.膨润土与CL植物胶混合物的用量为冲洗液
总量的5-9%,纯碱的用量为膨润土与CL植物胶总重量的5%--6%,配料时应注意不可快速倒入泥浆搅拌机内,防止结团. 四. 操作技术要点 (1)控制合理的起下钻速度,操作升降机要平稳.尽量减小惯性作用,防止孔内钻具抽吸浆液,回灌浆液时避免冲刷孔壁。 (2)钻进时随时调整泥浆性能,保持孔底清洁,避免钻头或钻具上部“泥包”.由于钻进时孔内岩粉较多,应避免提钻前长时间冲孔,防止孔壁扩大. (3)当发现浆液中含沙量较高时,应予更换浆液. (4)在钻井过程中,本产品虽有一定的堵漏效果,但当漏失严重时, 可选用我厂的堵漏专用产品---801堵漏剂.严禁顶漏钻进,否则易造成孔壁坍塌事故. 五.应用实例 四川华锋钻探工程有限责任公司多年来一直使用我厂生产的CL 植物胶,在已完成的近十万米钻探进尺中,岩芯采取率平均高达98%以上,并取得了一台钻机在105天内完成钻探进尺7200米的最高纪录.该公司技术人员总结出了CL植物胶在使用中的诸多优点: (1)明显提高钻进效率. CL植物胶具有弹粘性、粘度高、失水量小,有良好的护壁作用,护壁抗岩粉效果十分理想,且能保持孔内清洁,减少了卡埋钻事故.在松散破碎地层无需反复捞取沉淀物,大大减少了钻进辅助时间,显著提高了钻进效率,一般可提高30---50%. (2)取芯质量好. CL植物胶具有良好的护壁作用,在岩样表面会形成
钻探工程概论考试复习题 一、简答题每题10分 1.根据岩石的变形特性，图示说明岩石的三种类型。 弹塑性岩石 弹脆性岩石 高塑性和高孔隙性岩石 弹脆性岩石（花岗岩、石英岩、碧石铁质岩）在压头压入时仅产生弹性变形，至A点最大载荷为Pmax处便突然完成脆性破碎,压头瞬时压入，破碎穴的深度为h [图(a) ］。这时破碎穴面积明显大于压头的端面面积，即h/δ＞5. 弹塑性岩石（大理岩、石灰岩、砂岩）在压头压入时首先产生弹性变形，然后塑性变形。至B点载荷达Pmax时才突然发生脆性破碎［图（b）］。这时破碎穴面积也大于压头的端面面积,而h/δ=2。5～5，即小于第一类岩石. 高塑性（粘土、盐岩)和高孔隙性岩石(泡沫岩、孔隙石灰岩）区别于前二类，当压头压入时,在压头周围几乎不形成圆锥形破碎穴，也不会在压入作用下产生脆性破碎［图（c）]，h/δ=1。 2.什么是岩石破碎的体积破碎？ 岩石的变形破碎形式表面破碎疲劳破碎体积破碎 表面破碎 切削具与岩石的接触压力远远小于岩石硬度，切削具不能压入岩石。切削具移动时，将研磨孔底岩石，岩石破碎是由接触摩擦功引起的，研磨的岩石颗粒很小,钻进速度低。这种变形破碎方式称为岩石的表面研磨，这个区称为表面破碎区. 疲劳破碎 切削具上的轴向载荷增加，但接触压力仍小于岩石硬度，可使岩石晶间联系破坏,岩石结构间缺陷发展，特别是孔底受多次加载产生的疲劳裂隙更加发展，于是众多裂隙交错，仍可产生较粗岩粒的分离,这种变形破碎方式称为疲劳破碎，这个区称为疲劳破碎区。 体积破碎 切削具上的载荷继续增加，接触压力大于或等于岩石硬度,切削具可有效地切入岩石,结果是：切削具在孔底移动时不断克服岩石的结构强度，切下岩屑，这种变形破坏方式称为体积破碎，这个区称为体积破碎区。体积破碎时，会分离出大块岩石，破碎效果好。 3.什么是岩石的各向异性?对钻进有哪些影响？ 岩石在不同方向上表现出不同的强度值称为岩石的各项异性。 岩石的各向异性分为两种:一种是由于微裂缝的存在以及在不同方向上的排列，分布不同而导致的，这种各向异性会随着岩石的应力变化而变化，可称为应力各向异性;另一种是由于岩石颗粒的定向排列引起的,这种岩石的各向异性不会随着岩石的应力变化而改变。 对钻进的影响： 影响进效率的：由于在不同的层理结构上表现出不同的强度性质，在钻进这样的岩石层时会加大钻进的工作量，因此岩石的各向异性会影响钻进效率。 影响钻孔偏斜：由于存在岩石的各向异性，使得钻杆在钻进过程中出现受力不平衡的情况，使得钻杆发生一定角度的偏斜甚至弯曲，会影响钻孔的偏斜量。
绳索取心工具 ?绳索取心：钻进中岩心充满岩心管后不需提钻，借助绳索和专用打捞工具从钻杆中把内管及岩心提至地表的取心方法。 ?极大地减少了起下钻具时间，机械化程度高，增加纯钻进时间，虽然绳索取心钻头壁更厚，机械钻速略低于普通钻头。总的钻效提高了，且这种趋势随孔深的增大而增大。 ?岩心堵塞后能即时报警，岩心采取率高，地质效果好。 ?减少了提钻次数，钻杆与孔壁间隙小，钻头回转平稳，钻头寿命比普通钻头寿命高一倍左右。 ?降低钻探成本。 ?缺点：钻杆的内径大而管壁薄，钻头壁较厚，钻进时碎岩功率消耗较大。?绳索取心钻具配套设备较多，一次性投资较大。 ?地质条件：适于各种地层，在6~9级中硬岩层中效果最好。一般不宜钻10~12级岩石。这时钻效极低，钻头极易磨损，不能充分发挥绳索取心钻进的优越性。 ?绳索取心与液动冲击器相配合，钻进硬地层有良好的前景。 ?绳索取心一般在深孔中采用。通常钻孔越深其经济技术效果越好,但最大深度受钻杆强度制约。 ?若绳索取心钻头寿命短，便失去了绳索取心的意义。
绳索取心钻具的规格和型号 一、绳索取心单动双层岩心管——由外管总成和内管总成组成 ?外管总成：弹卡挡头1、弹卡室7、稳定接头23（上扩孔器）、外管46和钻头52。 ?内管总成：捞矛、弹卡定位、悬挂、到位报讯、岩心堵塞报警、单动、内管保护和调节机构。 (1) 捞矛机构由捞矛头2和回收管4等组成。取心时打捞器在钻杆内下放到内管总成上端，打捞钩抓住捞矛，向上提升打捞器使回收管上移，并向内压缩弹卡6使其收拢，于是内管总成和外管总成脱离，从而把内管总成提升上来。(2) 弹卡定位机构：弹卡6、张簧5和弹卡座10。内管总成在钻杆内下放时弹卡外张，一旦到达外管的弹卡室 7，弹卡两翼贴附在弹卡室内壁。弹卡室挡头即可防止内管向上串动，又可带动内管总成轴承上部与外管一起旋转，以免因相对 运动造成弹卡磨损。
硕士研究生读书报告 课程名称：学科专题前沿讲座 题目：隧道施工钻爆法国内外研究现状与存 在问题分析 题目类型：文献综述 学院：土木建筑学院 专业名称：建筑与土木工程 姓名：郭朋亮 学号：2019600040 任课教师：马芹永 授课时间：2019 年11 月11 日～2019 年12 月16 日 提交时间：2019 年12 月02 日
绪论 钻爆法是隧道工程常用的施工方法，因使用“钻眼爆破”破岩而得名，又因其最开始用于坑道矿石开采，所以又称为“矿山法”。钻爆法施工的主要工序有开挖、出渣、支护和衬砌。它是在地层中爆破挖出土石，形成符合设计的隧道断面轮廓，然后对裸露的围岩进行适当的支护和衬砌，来控制围岩的变形，确保隧道长期稳定的施工方法。我们习惯上将采用钢、木构件作为临时支撑的施工方法称为“传统矿山法”，而“新奥法”虽然也属于钻爆法，但由于二者的施工原则、理论方法以及支护方式有着显著的差异，所以将它从钻爆法中分离。 1.跨越式的技术进步 20 世纪80 年代, 我国隧道爆破技术有了历史上难得的发展机遇, 其标志性的工程就是衡广铁路复线长达14. 295 km 的大瑶山双线隧道。在此之前, 有3 件事情成为我国隧道爆破技术能够焕然一新的重要前提: (1)1979 年3— 7 月, 铁道部基建总局在陕西华县举办全国性的工程爆破学习培训活动;(2)为了建设国内最长的大瑶山铁路隧道, 铁道部决定引进世界上最先进的多臂液压凿岩台车;(3)世界爆破界的最新技术、塑料导爆管(诺雷尔)非电起爆系统在我国试验成功, 并能够批量生产。以上措举为我国隧道爆破技术的创新发展提供了根本性的支持。之后, 在各有关行业和部门的共同努力下, 隧道爆破技术有了长足的进步, 集中表现在以下几个方面: 1.1 爆破器材 用于隧道爆破的工业炸药品种增多, 品质更好, 尤其是安全性能和抗水性能有了很大的提高。以前只有单一的硝铵岩石炸药, 而现在可用的有各种型号的铵锑炸药、乳化炸药、水胶炸药以及用于瓦斯隧道的煤矿许用炸药等。以往的火雷管、导火索起爆方式在如今的隧道施工中已被禁止使用, 现在是根据不同情况采用非电起爆系统、电雷管起爆系统或非电雷管、电雷管及导爆索的组装起爆系统。 1.2 凿岩设备 20 世纪60 年代, 我国隧道爆破作业已基本甩掉了使用钢钎、大锤进行凿岩、打孔的原始方式, 改用手持气动冲击钻进行钻孔作业, 进入了普及小型施
基坑抗隆起稳定安全系数的算法对比分析 李金锁 【摘要】基坑隆起变形破坏是一种常见的基坑失稳形式。基坑隆起变形量监测存 在一定困难，基坑坑底抗隆起稳定性分析主要是计算安全系数。目前基坑抗隆起稳定安全系数计算方法主要有极限平衡、极限分析和强度折减等方法。结合工程算例，采用上述3种算法进行基坑抗隆起稳定安全系数计算，对比分析了各种计算方法 的适用性。结果表明，极限平衡传统算法忽略的工程因素较多，计算结果过于保守，通过修正可以提高适用性。极限分析与强度折减的计算结果较为准确，但极限分析的破坏模式和强度折减中基坑稳定临界状态容许隆起量仍需进一步研 究。%Abstruct:Heave deformation and fracture are the common instability form of foundation pit, which is difficult to be moni-tored.Analysis on anti-heave stability is mainly for the calculation of safety coefficients.The main computing methods of safety coefficient of anti-heave stability include limit equilibrium, limit analysis and strength reduction.An engineering ex-ample is adopted in this paper, the above-mentioned methods are used to calculate safety coefficients for anti-heave stabili-ty, and the applicability of these 3 methods is comparatively analyzed.The results show that more engineering factors are ignored by traditional limit equilibrium algorithm with too conservative result, which can be modified to improve the applica-bility.The calculation results are more accurate by limit analysis and strength reduction methods, but further study is nee-ded on failure mode of limit analysis and permitted upheaval value of foundation pit stability in critical state by strength re-duction.
钻探工程中的复杂地层钻进技术分析新疆维吾尔自治区阿克苏地区阿克苏市 843100 摘要：为了满足水文、矿产等诸多方面的需求，地质钻探已然成为一门炙手可热的重要行业。但在实际钻探生产过程中，总会因为复杂地层而引发各种孔内事故。不仅影响钻探工程进度，还影响了矿芯采取率。因此，本文主要从复杂地层的成因入手，深入分析钻进技术的应用策略，并对措施成果进行小结，以供参考。 关键词：钻探工程；复杂地层；钻进技术 引言 在复杂地层中进行钻进工作始终是小口径岩心钻探的技术难题。复杂地层从护壁角度来讲，指的是对钻进工作具有阻碍作用的所有特殊岩性的地层。复杂地层包括胶结不良地层、遇水膨胀性地层、软硬互层、松散地层、溶蚀性地层以及由于地质运动导致的裂隙、破碎、断裂性地层。在这些复杂地层中进行钻进容易导致漏失、涌水、掉块、坍塌等情况，若如处理失当，还会导致钻进困难甚至施工事故。 1、应用钻进技术过程遇到的问题及其原因分析 （1）风化作用下形成的复杂地层：松散的孔隙地层（如流砂层、砂砾石层等）或者风化裂隙发育地层，钻探过程中遇到这种类型的地层，很容易出现孔壁垮塌、超孔超径、涌砂等状况。 （2）地质运动导致的复杂地层：岩层在形成过程中在不同地质运动（若挤压、沉积、溶蚀等）的作用下，形成像碎石带、松散层等复杂情况。钻进工程中若遇到构造裂隙或成岩裂隙等因素形成的断层、节理发育地层，就会导致井壁掉块、坍塌、漏水等情况。
（3）地层本身的矿物岩石组成造成的复杂地层：由于地层本身存在着储油、气、水的封闭型的背斜构造，或者逆掩断层封闭构造，会给钻探施工带来极大的 工作难度。一旦出现问题将会出现井喷等一系列不良后果。 （4）岩性自身导致的复杂地层：由于岩浆活动或放射性矿物相关的地层， 都属于高温地层，当地热井或超深井遇到这类地层时，泥浆处理剂将会失效，导 致地层不稳定，带来的危害也是可想而知的。因此，在钻进施工过程中，若不能 及时处理很容易出现掉钻、埋钻等情况。 （5）溶蚀作用导致的复杂地层：地下水主要通过水化与溶解对岩石进行破坏。当花岗岩被地下水水化并溶解时，原本坚硬的花岗岩中的碳酸钾在水中溶解 并被带走，无法溶于水的石英粒与高岭土的混合体，在钻进岩石时就容易发生坍塌。碳酸（气）变成碳酸氢钙，形成平时见到的溶洞，容易发生漏水、涌水等问题。 2、钻探工程在复杂地层中钻进技术的对策探讨 2.1、组合钻探技术 顾名思义，该工艺技术正是通过把多种传统钻井工艺技术的优点融合在一起 所开发出来的钻井工艺技术，具体来说就是将传统空气反循环法、绳讨取心和水 力反循环法中的钻井工艺技术优势有机融合起来的一门钻井工艺技术。但是，该 工艺技术必须通过液体的循环介质方可顺利进行工作。此工艺技术主要适用于较 为干燥缺水的无水地区，和在探取测井岩心困难的复杂地貌上进行勘查，从该工 艺技术初期，就开始在中国甘肃、西藏等地方进行了使用。相对于与传统的勘查 工艺技术，组合钻井工艺技术可以将效率至少提升五倍以上，同时也能够极大的 节省施工成本。该科技在国内外的地质勘探中都拥有着非常广阔的发展前景。 2.2、反循环钻探技术 反循环法的钻井技术主要可分成水力反循环法钻井技术和空气反循环法钻井 技术，它是以介质为划分基础的，因此循环方法也和正循环相反。由水流、泥浆 或压缩空气通过钻具环空后到达钻井的最下方，然后再通过钻头、钻具等返回到
水平定向钻技术在岩土工程勘察中的应 用研究 身份证号：****************** 摘要：随着建设项目的快速发展，现场的情况越来越复杂。作为了解场地的 一种手段，勘察也受到了更高的要求。在各种调查方法中，勘探可以直接揭示场 地的地理条件，结论直观可靠。它是一种比较常见的、极为重要的地质调查方法。在勘察中，一般采用垂直勘探孔，根据钻孔的信息内容来推断场地的地质环境。 但是，在实践中发现，选择垂直钻孔推断场地情况后，通常存在以下问题。一方面，当钻孔距离较大或出现异常地质环境时，无法对两孔之间的地理条件进行分 析和判断，无法正确反映场地条件。另一方面，现场条件不理想。例如，在高度 起伏的山坡上，垂直钻探工程很难施工。此外，在某些情况下，垂直钻探可能会 造成基于低渗透性储层的污染物垂直转移，导致污染物扩散。 关键词：水平定向钻；地质勘察；应用 一、定向钻定义及原理 （一）定向钻定义 地质勘探中定向钻探的概念是指根据施工项目的设计要求，通过全自动弯孔 或手动移动专用工具，将钻探轨迹延伸到所需效果的钻探方法。与基础钻探不同 的是：定向钻探设计方案有不同的运动轨迹，深入分析和应用地质结构偏转和钻 探控制的基本规律。 该技术定义为：选择边钻边观测的方法，采集井底周围的钻孔数据信号，根 据施工项目的设计要求，按照专用倾斜工具，将近水平的钻孔运动轨迹延伸到预 期的整体目标煤巷。即根据井内MWD获得的信息量，将钻井中心线由弧形改为平行，或由平行改为弧形曲线。
（二）定向钻进原理 在钻探各岩层的地质构造时，由于岩层的强度和结构构造的不同，孔底的深炸麻花钻头的不平衡力导致孔的弯曲。加工技术要素的整合，即螺杆钻具的手动偏差和MWD系统软件的实时测量，使钻进轨迹的可控性得到控制和监测，从而确定项目。在煤炭行业选择螺杆钻具进行近似标准的周期性钻进时，可以采用或调整不同类型的周期性弯曲和外部结构，以获得不同类型的固定期实际效果。根据设计方案的运动轨迹，司机根据倾角数据的信息调整螺杆钻具的方位，使司机与目标的倾角基本达到最终目标。螺旋钻具实现固定钻进的主要因素有三点：一是螺旋钻具能与炸金花扭钻一起旋转，破岩时螺旋管和炸金花片扭钻杆不旋转；二是能与各种角度的固定期限或可调弯曲的外管连接；三是带有钻井测量系统软件的炸金花扭钻能随时随地测量倾角和方位角。 根据合理的计算模型，通过数学过程模型模拟实际钻进运动轨迹，实现数型集成。将钻孔运动轨迹中心线的空间坐标转换为数学分析模型。估算钻孔中心线的室内空间偏移量，将中心线切割成多个小段，然后利用每个小段节点的测量数据，将中心线的每个小段做成平行线或曲线图进行累加计算。 二、水平定向钻在地质勘察中的应用 （一）定向钻技术 1965年，中国钻出了第一口气井，成为世界第二大国。根据大量的工程实践和研究，定向钻井是分支井技术、大斜度井技术、随动测量技术、旋转导向钻井技术及其螺杆钻具和涡轮钻具的全方位钻井加工技术和机械设备。经过多年的应用和探索，定向钻井在钻井设备、随钻测斜仪等设施方面取得了很大的进步。同时，钻探的基础理论也得到了完善，现在已经成为一项比较完善的技术，为水平定向钻探向地质勘探行业发展的趋势奠定了良好的理论和实践基础。 （二）水平取芯技术 水平取心是水平定向钻井的一项重要技术。水平钻井技术于20世纪80年代在石油化工行业开始盛行。由于其在提高油藏产量方面的显著效果，它已被迅速
浅谈绳索取心技术在岩土钻探施工中的应用 摘要：在对绳索取心技术实际施工应用范围进行简单归纳后, 结合自我多年实际工作经验，对复杂破碎地层的绳索取心钻进施工技术要点进行详细分析研究。最后对绳索取心技术在工程应用中的优势效果进行认真总结。 关键词：绳索取心技术；复杂破碎地层；钻探 中图分类号: TU4 文献标识码:A 绳索取心钻探技术具有施工劳动强度低、钻进效率高、停钻事故低、钻孔质量优、设备材料消耗低等优点，得到岩土地质勘查及钻探施工技术人员的广泛亲睐。绳索取心钻探工艺是一种在钻探施工钻进过程中，当钻杆内的岩心管装满岩心后，不需将孔内钻杆提升到钻孔地表，而是借助岩心钻探专用打捞器，从钻杆内把岩心管提取上地面的一种先进岩土地质钻探工艺。在实际钻探过程中，由于钻探区岩土地质、地层等环境较为复杂，且在不同地质条件下，绳索取心钻探技术所取得的钻探效果也有很大差别，尤其是在复杂岩土地层条件下，采用绳索取心钻探工艺时，如果在施工过程中出现断钻杆、脱扣等事故时，就会给钻探施工带来巨大麻烦，轻者可能导致钻孔报废、钻探管材损失，严重时还可能引起整个钻探施工进度延误、钻探质量降低等严重事故，给整个钻探施工带来巨大损失。因此，如何在复杂地层条件下，结
合钻探现场施工情况，将绳索取心钻探技术工艺有效利用在钻探施工实际过程中，有效提高钻探施工效率和工程质量具有非常大的工程实际意义，一直以来作为钻探工作人员研究的一个重要课题[1]。 1 绳索取心技术实际施工应用范围 我国在绳索取心钻探技术方面的研究起步较晚，在绳索取心钻探综合效率、使用寿命等方面，与国外一些先进发达国家相比还存在一定差异。但在大量钻探专家学者的共同努力下，我国绳索取心钻探技术方面的研究和实际钻探施工过程中均取得了令人满意的成果。绳索取心钻探技术工艺已在我国岩土地质勘探、工程地质勘察、以及水文水资源工程地质勘测等实际工程中得到广泛推广应用。目前，我国绳索取心钻进的平均台月效率可以达到600m~1000m左右，平均工作效率可达7~10m/h，且在正常条件下钻杆综合使用寿命在2万米以上。但从国内大量钻探实际施工经验表明，并不是所有钻探工程采用绳索取心钻进技术工艺后均能取得良好效果。对于一个具体的钻探工程而言，应充分考虑钻探区域地层条件、钻孔深度、钻头质量水平、以及钻探施工过程中绳索取心钻具辅助配套设备等因素，并结合钻探综合投资成本，从技术经济性等方面合理选择钻探技术手段。绳索取心技术工艺从理论上讲适用于各种不同岩土地层条件下的钻进钻探，从大量工程实际应用效果数据分析来看，绳索取心
大学专业介绍：地质工程 大学专业介绍：地质工程 地质工程专业 地质工程专业以地质学理论、力学理论为基础，培养系统掌握工程地质，岩土钻掘工程等方面的基本理论、基本方法和基本技能，能适应21世纪工程建设发展需要，掌握科学的思维方法，爱岗敬业, 具有发现问题、分析问题和解决问题的能力和素质，德、智、体、美全面发展的综合性人才。 学生在学习数理化、外语、计算机的基础上，主要学习地质学、工程地质学、岩土钻掘工程等方而的基本理论和基础知识，受到工程师的基本训练，具有资源勘察、工程勘察、工程管理、岩土工程设计与施工的基木能力及其新技术、新方法的研究和开发的初步能力。能在地质工程设计、地下资源勘探、工程地质勘察、地质灾害防治、地质环境评价、岩土工程施工与管理等单位从事各类资源勘察与评价、管理及工程勘察、岩土工程设计与施工、管理与监理等方面工作的高级工程技术人才。地质工程专业培养的人才主要服务于地质、石油、煤炭、冶金、建材、能源、道路、矿山、化工、交通、水电、市政建设、国防、地质环境保护等十多个领域，以及人类在上天、入地、下海、登极伟大计划的科学探索与实践。目前，正在进行的西部大开发以及具有国家战略意义的重大工程建设项目如南水北调工程、能源开发工程、核能利用与核废料处置等都离不开地质工程。因此，地质工程在国民经济建设和地质环境保护中必将发挥更加重要作用。 拥有本专业国家特色专业院校名单：同济大学、中国石油大学 （北京）、中国矿业大学、西南交通大学、长安大学、西南科技大学、安徽理工大学、华北水利水电学院、西安科技大学、河南理工大学。 本专业培养具备基础地质学、地球物理学、地球化学、水地质学、工程地质学地质工程等方而的基木理论知识，具有从事资源地质勘查的初步能力和解决常见地质工程问题的基木能，能在资源勘查、工程勘察、
岩土工程勘察认识实习报告 班级： 学号： 姓名： 一、实习目的 在学习完《岩土工程勘察》课程以后，对工程地质勘察有一定的了解，能熟悉并掌握岩土工程的勘察、设计、监测工作的基本要求。通过两周的实习使同学们更好的掌握本专业的基本技能，为将来的工作打下良好的基础。 二、实习时间 20xx年5月9日---5月15日 三、实习内容 （1）5月9日-5月12日搜集整理资料，查《岩土工程勘察规范》、《高层建筑岩土工程勘察规程》等相关资料，了解如何进行勘探点布及深度的确定。 （2）5月13日野外实习，在柳树塘附近的施工工地观看用BT5107TZJDPP1005F1型钻机车对勘探点进行钻孔取土试样和静里触探试验。
（3）5月14日5月15日整理前几天所收集的数据和资料，并撰写实习报告和记录册。 其中，最充实的就是野外实习，在这1天的实习中，通过老师的讲解，施工人员的示范，我们明确了，钻机的工作流程、一根钻杆的标准长度、工程地质钻孔现场记录表的编录方法，具备野外鉴定土的能力以及钻进深度的确定，也加深了老师、同学之间的感情。更重要的是解决了钻孔布及深度确定问题。 通过查阅相关资料和老师的现场指导以及现场施工人员的示范，我们了解了钻孔布的基本原则，知道了取土式样钻孔、标准贯入钻孔、静力触探孔等几种钻孔种类，并认识到： 1.钻孔布： 勘探点宜按建筑物周边线和角点布，对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布：同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时，应加密勘探点，查明其变化；重大设备基础应单独布勘探点，重大的动力机器基础和高耸构筑物，勘探点不宜少于3个；勘探手段宜采用钻探与触探相配合，在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区、宜布适量探井。 2.钻孔深度确定 勘探孔深度应能控制地基主要受力层，当基础底面宽度不大
岩土工程勘察中钻探工艺的选择 摘要：随着岩土工程勘察技术不断发展与进步，钻探工艺也有了十分巨大的进步，在岩土工程勘察中，钻探工作十分重要。本文将从岩土工程的勘察过程中的 钻探工艺入手，介绍不同地层的钻探工艺的区别与特点，以供各位读者阅读参考。关键词：岩土工程；勘察工作；钻探工艺 1岩土工程勘察中的钻探设备和钻进方法 1.1钻探设备 在岩土工程勘察当中，主要采用的钻探设备包括钻机、泵、空气压缩机、动力机、传动 装置等，此外还有一些与之组合搭配使用的拧管、钻塔等工具和材料。这些设备主要是以组 合式、整体式等不同的装载形式存在的。其中，整体式的装备主要包括自行式、托引式、固 定式等。根据不同的用途，钻探设备还能够分为不同的种类。一些设备是专门用于岩土工程 勘察中的钻探工作使用，还有一些设备能够在多个不同领域中进行应用。在进行岩土工程勘 察的过程中，主要采用取样钻探设备、岩芯钻探设备等，对地质进行钻探和取样，从而获得 准确的岩土情况。 1.2钻进方法 在岩土工程勘察工作当中，钻进方法主要包括一切能够实现设备钻进的方法，在实际钻 进工作当中，能够选取很多种不同的钻进方法。对于钻进方法的分类来说，可以根据不同的 钻进工艺划分，也可根据钻进过程中是否采取岩芯进行划分，还可以根据回转钻进中破碎岩 石采用的不同磨料进行划分。但是，无论是何种钻进方法，在钻进的过程中，都需要实现破 碎孔和破碎井底岩石。 2不同地质条件下钻探工艺的选取 2.1软弱粘性土层 在软弱粘性土层、可塑偏软粘性土层等地质条件的钻探当中，将螺旋钻钻具的叶片长度 控制在1m左右的长度，其直径要比改换螺旋钻具钻孔的直径稍小。在0.5m到1.0m的范围 当中进行每回次的进尺。考虑到螺旋钻自身存在着一定的厚度，在土样的取出过程中，其也 会收到一定的扰动。因此，螺旋钻采取1.0m的进尺，实际取出土样则超过了1.0m以上的长度。其中，土层的塑性指标、螺旋钻的相关参数等，会对增加的长度数值产生影响。具体来说，如果土质越软，就会产生越小的长度增加值。因此，应当根据实际情况进行区别，从而 对层位变化、层位状态等进行准确的分析。 在软弱粘性土层中，钻探速度不应超过每分钟90转到每分钟100转。在慢提升和慢速钻 进的过程中，孔内存在的水能够发挥出一定的润滑作用，从而使上钻的阻力降低。相反的， 如果提高了钻具的转速和提钻上升的速度，地下水将会对其造成不良的影响，从而导致土样 从叶片上脱落，无法实现良好的取样。在提钻过程中，如果产生了较大的阻力，应当利用油缸，将钻具进行缓慢的提升，不能采用回转提升的方法进行操作。由于土层较软，因此提出 钻具之后，土层可能会发生缩径的情况。因此，在以后的钻探取样当中，应当对刮落部分进 行准确的区分，并且对取样长度进行精确的计算。 2.2硬粘性土层 针对坚硬粘性土、硬塑粘性土、可塑偏硬粘性土等地质条件，在岩土工程勘察的钻探过 程中，应当选择回转钻进的钻探工艺。在实际操作中，要先慢速钻进，让钻头能够在土层中 进行良好的切入。如果土层过于坚硬，可以适当进行加压钻进。在顺利切入土层之后，将钻 进速度转换为中速，这样不但能够提高钻进速度，在回次进尺的时候，还能够有效的降低钻 具提升阻力。在提升钻具的过程中，应当对速度进行良好的控制，避免孔底形成真空状态。 在钻探过程中如果发生卡钻的现象，由于粘性土具有一定的抗拉硬度，因此不能采用转升的 方法，而是应当将岩芯拧断，以降低提升阻力。 在冲击回转钻进工艺的实际应用当中，应当严格控制水泵的流量。在对可塑偏硬粘性土 进行钻进的过程中，应采用低速的水泵流量。如果对硬塑粘性土和坚硬粘性土进行钻探时， 则应采用中速的水泵流量。在采取岩芯的过程中，可以利用干孔卡取法进行获取。同时在提
论地下供水管道水平定向钻进穿越施工 技术要点 摘要：在城市化发展的关键阶段，我国城市道路系统越来越完善，城市道路 交通也变得日益繁忙，在进行管道铺设期间，如果使用路面开挖法，则有可能对 周边的环境以及城市的道路交通带来一定的阻碍以及消极影响，如果使用水平定 向钻进穿越施工技术，那么这不会对路面的交通系统产生消极影响，而且也可以 将环境污染降到最低程度。最近这几年使用的非开发施工管道水平定向钻进穿越 技术的应用范围非常广泛，而且它的优势在于施工周期短施工现场和灵活调整以 及安全性高等等，本次课题主要针对该技术的工艺以及具体的技术要点进行探讨。 关键词：自来水管道；水平定向钻进；穿越施工 一、水平定向钻进穿越施工技术 我们可以将水平定向钻进专业施工工艺分为两个阶段的内容，第1个阶段的 内容是按照曲线尽可能地保证水平定向导向孔具有准确性的特点。第2个阶段是 将导向孔进行扩孔工作，并且将产品管线回拖安装到导向孔当中，从而完成导线 穿越的工作。导向孔的钻进工作需要根据地质情况选择合适的钻头导向板以及地 下泥浆。预扩孔以及回拖产品管线的施工工作，同样也需要按照钻机型号以及地 质情况确定。 1.钻导向孔 在进行导向孔钻进的过程当中，现场工作人员需要深入了解工程现场的地质 情况，并且结合地质情况选择最合适的钻孔导向板或者地下泥浆的马达，在进入 到施工状态之后，对准需要钻进的入土点之后，在钻头的推动下就会将地层逐渐 切开，从而保持持续前进的状态，当一根钻杆已经完全钻进之后，工作人员还需 要对钻头的具体钻进位置进行测量，保证钻头钻进的方向具有正确性的特点，确
保最终获取的施工结果与设计结果，相符合如此反复操作，直到钻头达到预定的 位置之后，就可以停止并出土。 2.预扩孔与回拖管线 在进行预扩孔和回拖管线工作时，现场工作人员均会选择小型的钻机，在这 种情况下，直径超过200mm。那么在开展预扩孔工作时就是要使用大型的钻孔机，在此情况下管道的直径超过350mm。在进行回拖管线操作时，需要先将扩孔的工 具和管线进行有效连接，需要由钻机转盘对钻杆的运动过程进行带动。开始扩孔 回拖作业时，如果管线回拖的过程处于不旋转的状态，那么很有可能是已经扩好 的孔内布满了泥浆，这时管线有可能会处于孔内的悬浮状态，那么当管壁的四周 以及孔洞内部出现泥浆润滑的情况，那么回拖的阻力会大幅度下降，此时管线的 防腐层也可以起到很好地保护作用，经过撞击的反复扩孔之后，最后成孔的直径 管道会超过200mm，所以不会对管道的防腐层产生消极的影响。 二、水平定向钻进施工特点 可以从6个角度针对水平定向钻进施工特点进行综合性分析。首先从第1个 角度进行分析，水平定向钻进系统的使用，并不会对周边的交通产生阻碍作用， 也不会对绿地植被，医院，学校或商店产生影响，中国研究居民可以在施工的同 时进行正常生活，工作环境不会受影响，可以有效地解决传统开挖施工方案带来 的消极影响。从第2个角度进行分析，使用水平定向钻进施工技术设计的施工设备，都具有现代化的特点，整体的穿越精确度相对较高，工作人员可以对系统的 参数进行有效调整，从而对于敷设的方向埋深进行有效控制。第三，一般情况下，城市管网的埋深长度在三米以下，但遇到河流时埋深需要在河床的9米到18米 之间，使用水平定向钻穿越技术，不会对周围的环境产生影响，也不会破坏地形 地貌。第四，水平定向钻进创业施工技术，不需要在水面或者水下进行施工，所 以不会对河流的堤坝产生影响，也不会破坏河床的结构。除此之外施工的过程并 不会受到机械的限制，施工周期相对较短，具有安全性和可靠性的特点。第五， 与其他的施工方法相比，水平定向钻井专业施工技术具有进出场地速度快，施工 场地可以灵活调整的特点，工程造价低，而且施工的速度非常快。第六，在穿越 大型河流时因为管线需要埋在地层以下的半米到18米之间，地底层内部的氧气
大洋钻探船调研报告 1.研究背景及意义 随着陆地及浅海资源的日渐稀缺，海洋资源的开发利用日益成为各国关注的焦点。大洋钻探是人类认知海洋、开发深海资源的主要手段之一。大洋钻探是人类认知伸向海洋的“触角”，也是研究海洋地壳构造、从事海底资源开发的主要手段，而大洋钻探船则是大洋钻探活动的核心装备。目前，国际上有3艘专用的大洋钻探船，分别是美国的格罗玛挑战者号和乔迪斯决心号，以及日本的地球号。自1968 年开始，国际大洋科学钻探先后经历了深海钻探计划（deep sea drilling program, DSDP）（1968—1983 年）、大洋钻探计划（ocean drilling program, ODP ）（1985—2003 年）、综合大洋钻探计划（integrated ocean drilling program, IODP）（2003—2013 年）和国际大洋发现计划（international ocean discovery program, IODP）（2013—2023 年）共4个阶段，先后有20多个国家参与，累计完成大洋科学钻井4000 余口[1]，获取了超过600 km 的岩心和大量数据，在板块构造理论、气候演变规律、古海洋学、古生物学、海底深部生物圈、海底矿产资源分布等方面取得了许多重大成就。国际大洋科学钻探计划之所以能顺利实施，大洋钻探船是关键。大洋钻探船是全世界深海高技术的集成，能够在水深数千米的海底实施钻探，是目前在海底深部取样的最重要手段。 2.主要结构 大洋钻探船是专门设计和构建用于在海洋中进行钻探作业的船只，它的主要结构包括以下几个部分： 船体：大洋钻探船的船体通常较大，用于提供船只的浮力和稳定性。船体通常由钢铁或其他强度高的材料构建，以承受海洋环境的压力和运输设备和工作人员的重量[2]。 钻塔：大洋钻探船上通常有一个高大的钻塔，用于支持和操作钻探设备。钻塔由钢铁构建，具有足够的强度和稳定性来承受钻探作业时所需的巨大力量和扭矩。 钻井设备：大洋钻探船上放置有各种钻井设备，如钻头、钻杆和钻井管等，用于在海底进行钻探。这些设备通常由高强度的材料制成，以承受高压和高温环境，并能够钻穿地下岩石以获取样本或其他有关地质构造的信息[3]。 动力系统：大洋钻探船通常配备强大的动力系统，包括一台或多台主机。这
钻探施工中钻杆折断事故原因分析及预防建议 庞少青;李国东;姜彬霖 【摘要】According to the drill pipe breaking-off accident often occurring in drilling construction, analysis is made on the accident causes by the field cases, the suggestions to prevent or reduce the accident are put forward.% 针对钻探施工中不断发生的钻杆折断事故，通过断钻实例分析了事故产生的原因，提出了预防或减少事故发生的措施及建议。 【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》 【年(卷),期】2013(000)006 【总页数】5页(P31-34,42) 【关键词】钻杆折断;丝锥;钻孔报废;预防措施 【作者】庞少青;李国东;姜彬霖 【作者单位】华北地质勘查局第四地质大队，河北秦皇岛066013;华北地质勘查局第四地质大队，河北秦皇岛066013;云南旅游职业学院，云南昆明650221【正文语种】中文 【中图分类】P634.8 钻探施工中，经常会发生孔内钻杆、钻具折断事故，这将直接影响施工进度，如处理不当还会造成钻探进尺报废及管材的损失，由此造成大量人力物力的浪费，使生产成本增高，而不能够顺利按计划完成生产任务。由此，分析钻杆折断的原因及预
防处理钻杆折断事故就显得尤为重要。 1 华勘四队近几年断钻事故情况统计 在华勘四队近几年钻探施工中，因钻杆折断造成管材损失，钻孔报废现象每年都有发生，同时也造成了较大的经济损失。近年钻杆折断事故统计情况见表1。 表1 2008～2011年钻杆折断情况统计/m年份损失钻杆规格/mm损失钻杆数量/m报废钻探进尺2008 71×5(普通)683 450 2009 71×5(普通) 728 802 2010 71 ×5.5(NC) 1200 1200 2011 NQ系列823 458 因此，如何延长钻杆使用寿命，减少或避免钻杆折断事故，制定有效的预防措施，把事故消灭在萌芽状态是我们钻探工作者必须解决的问题。 2 断钻事故实例分析 造成钻杆折断的原因无外乎二大因素。一是钻进的客观主体即地层因素造成的，即钻进松散、超径地层，以及裂隙岩溶地层容易发生断钻事故。二是钻杆在加工、储藏、运输、使用及保管等过程中，给钻杆本身造成了性能伤害，而导致钻杆使用性能及寿命的降低，造成钻杆折断。但就某一具体断钻事故，可能是一种或多种因素造成的。因此，造成事故的原因往往是各种因素的叠加、相互关联的作用。下面就我们近年来各工地发生的断钻事故举例说明并加以分析。 2.1 实例一:内蒙古新巴尔虎右旗铅锌矿钻探工程ZK21－2钻孔 2.1.1 施工概况 ZK21－2钻孔设计孔深550 m，设计倾角85°，于2008年9月1日开始施工，2008年9月26日钻至井深450 m时，在206 m处发生断钻事故，处理无效，钻孔报废。 地层情况:0～25 m为第四系砂性粘土夹少量砂砾石;25～350 m为泥质白云岩及角闪岩，350 m以深为花岗岩斑岩及角闪岩。 设备及钻具配置:XY－4型钻机，冶金部五一五队钻具厂生产的71 mm×5 mm普
钻探工程 [填空题] 1简述钻探工程的基本过程。 参考答案：是有动力机（电机、柴油机）带动钻机回转，并由钻机供给钻杆柱一定的轴向压力和扭拒，从而使钻头勊取岩石，达到不断向深部钻进获取地质资料的目的。 [填空题] 2什么是钻探设备？ 参考答案：从事钻探工作所使用的全套技术装备。 [填空题] 3钻探工艺要求钻机能完成的工序是？ 参考答案：①提供使钻杆柱及碎岩钻具（钻头）回转的动力； ②具有能使钻杆柱及碎岩钻头继续前进的能力，以达到不断破碎岩石、连续钻进的目的； ③当钻头磨钝后、需要提取岩心及处理有关井内事宜时，钻机具有使钻杆柱及钻进工具提出孔口及再下入孔内继续下一个回次钻进的能力。 [填空题] 4回转式钻机的基本组成有哪些？ 参考答案：回转机构、给进机构、升降机构、传动机构、操纵装置及机座等基本组成。 [填空题] 5回转器有哪几种方式？ 参考答案：立轴式、转盘式二大类。 [填空题] 6给进机构任务是？ 参考答案：量钻具重量；进行加压或减压钻进——调节和保持孔底钻头上的轴向压力和钻进速度；并根据钻头的钻进速度给进钻具，保证钻头连续不断地钻孔；平衡钻具重量；倒杆、提动和悬挂钻具；强力起拔钻具等。
[填空题] 7给进机构其性能应满足哪些工艺要求？ 参考答案：①能根据地层性质、钻进方法、钻头类型和直径，无级调节轴心压力 ②能无级地调节钻进速度，最好能自动调节。 ③有快速提升和一定的起重能力。 ④应能准确迅速地反映孔内情况，以便及时掌握和分析孔内情况，调整钻进工艺或采取处理措施，因此要具有一定的观测装置，如孔底压力、进尺和钻速的观测仪表等。 ⑤要尽可能缩短辅助工序时间。 [填空题] 8钻机的技术参数是什么的重要依据？ 参考答案：钻机的技术参数是选择钻机、使用钻机及评价钻机的重要依据。 [填空题] 9钻机的技术特性参数包括哪些内容？ 参考答案：钻机的能力参数、各工作机构的工作参数，配备动力机的有关参数、钻机的重量及总体尺寸等。 [填空题] 10选用、评价钻机的原则有哪些？ 参考答案：①钻进能力参数 ②回转系统参数 ③钻机给进系统参数 ④钻机升降系统参数 [填空题] 11泥浆泵在钻探工作中的作用？ 参考答案：（1）清除岩屑 （2）冷却、润滑钻头和钻具 （3）保护井壁 （4）供给钻具能量 （5）输送特种物质 （6）判断孔内情况 [填空题] 12泵按工作原理分为哪几类？
《岩土钻掘工程学》课程试题库1 参考答案试题库2（钻井液） 一. 判断题（请选择正确的观点或方案） 1.减压钻进时，钻杆柱的受力状态： A.上部钻杆柱受拉，下部钻杆柱受压； B.上部钻杆柱受压，下部钻杆柱受拉； C.全部钻杆柱受压； D.全部钻杆柱受拉。 2.轴向力等于零处称为钻杆柱的中和点。钻杆柱中和点处的应力状态是： A.纯扭； B.压扭； C.拉扭。 3.钻杆柱各个截面受扭矩作用都产生剪应力。其中扭矩最大处在： A.孔口处； B.在孔底处。 4.用硬质合金钻头回转钻进中硬及中硬以下岩石时， A.应以高转速为主； B.应以高钻压为主。 5.硬质合金切削具在孔底磨损的实际状况：
6. 7.钻进过程中切削具处于表面破碎状态的条件是： A.σ ＞σ0 ，其中σ—切削具上作用的比压，σ0—岩石的压入硬度； B.σ ＜σ0 ，其中σ—切削具上作用的比压，σ0—岩石的压入硬度。 7.取心式硬质合金钻头的切削具底出刃设计成阶梯式，其主要目的是： A.增加自由面——体积破碎； B.利于排除岩粉； C.增大比压。 8.金刚石钻进时，孔底碎岩效果主要取决于钻头自磨出刃(自锐)状态的是： A.表镶金刚石钻头； B.孕镶金刚石钻头。 9.用孕镶金刚石钻头回转钻进坚硬致密岩层时， A.应选用硬胎体； B.应选用软胎体。 10.金刚石钻头的水路设计原则是： A.孕镶金刚石钻头加工小水口、多水口； B.表镶金刚石钻头加工小水口、多水口。 11.在钻压基本不变的条件下，那种钻头将表现出机械钻速逐渐下降：
A.针状硬质合金自磨式钻头； B.磨锐式硬质合金钻头； C.表镶金刚石钻头； D.孕镶金刚石钻头。 12. 13.为保证好的钻进效果，钢粒钻头的唇面硬度应： A.大于钢粒的硬度； B.等于钢粒的硬度； C.小于钢粒的硬度。 14.牙轮钻头的孔底碎岩过程中，牙轮的自转是： A.ωb； B.ωc。 C. 15.牙轮钻头破碎岩石时，造成钻头对地层产生冲击、压碎作用主要靠： A.牙轮牙齿与孔底单齿、双齿交替接触； B.牙轮的超顶、复锥和移轴结构。 16.确定最优回次钻程时间的依据是：