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10(新增)岩芯钻探工程施工作业指导书

10(新增)岩芯钻探工程施工作业指导书
10(新增)岩芯钻探工程施工作业指导书

山东正元地质资源勘查有限责任公司

(中国冶金地质勘查工程总局山东正元资源勘查研究院)

岩芯钻探工程施工作业指导书

编号: ZY7.5.2-01

发行版本: B

受控状态:

分发号:

修改人:

审核人:

批准人:

2004年 8 月 1日发布 2004年 8 月 1日实施

山东正元地质资源勘查有限责任公司

发布

(中国冶金地质勘查工程总局山东正元资源勘查研究院)

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图1 岩芯钻探工程施工作业程序图

1 目的

对岩芯钻探工程施工的作业程序、内容及要求作出规定,以统一岩芯钻探工程施工作业活动。

2 范围

本指导书对岩芯钻探工程施工中的钻探设备安装、冲洗液的选用、施工钻进、升降钻具、护壁作业、事故预防、健康、安全、环保(HSE)管理、钻探原始记录等作业过程的操作步骤、内容和要求作出了规定。

本指导书适用于小口径岩芯钻探施工作业的全过程。

3 职责

3.1 总工办负责项目作业过程的指导、监督检查工作。

3.2 项目部具体实施项目工作任务,对项目的工作质量负责。

4工作程序

4.1 立项

4.1.1 总工办根据国家及地方国民经济发展对岩芯钻探的需求,进行广泛的政府及社会需求调查,努力寻找立项机会,机会出现时,编写并按时提交立项申请书,呈报顾客审批。立项通过后,签订合同,必要时进行矿产资源登记。

4.2 编写设计

4.2.1 组建项目部

接到项目任务书后,总工办、人力资源部根据任务书规定的项目工作量,技术难易程度和时限要求,结合公司规定的项目负责人任职资格要求,共同确定(指定或竞争等方式)项目负责人,同时确定项目人员编制。项目负责人依据岗位人员任职资格要求,采用双方选择或直接聘用的方式按规定编制确定项目成员,将确定的人员报总工办、人力资源部确认、备案,正式组成项目部,并进行任务分工、明确岗位职责。

4.2.2 明确任务,收集资料

项目负责人组织项目成员认真研究项目任务书内容,结合社会要求和公司的附加要求,识别项目工作任务,并征得总工办认可。

按设计输入的需要,项目负责人组织项目成员尽可能多的收集工作区及邻区已有的岩芯钻探及相关专业的资料,并对施工现场进行踏勘,取得所需的资料。通过分析、研究这些进资料,找出为实现目标任务需解决的主要岩芯钻探问题和拟采取的作业方法,为设计输入提供信息。

4.2.3 编写施工组织设计

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项目负责人组织设计编写人员按《设计控制程序》的规定实施岩芯钻探工程施工组织设计的编写,参与设计的评审、验证和确认活动。

4.3 施工准备

4.3.1 物资准备

a)根据项目设计书的规定,准备施工用设备、材料,如钻机、水泵、绳索绞车、钻头、扩孔器、钻杆、冲洗液化学添加剂等等;

b)准备岩芯钻探作业过程所用的原始记录表格及互检表格、文具;

c)准备岩芯钻探用的图件、相关文件、通讯工具、计算工具、交通工具;

d)准备劳动防护用品,生活用品及所需资金。

4.3.2 技术准备

a)项目负责人根据批准的施工组织设计及规范要求,制订项目实施阶段性工作计划,对项目的施工安排作出具体规定,以保证项目在预定的期限内完成项目书规定的任务;

b)项目负责人组织项目部成员学习项目施工组织设计,相关规范和标准,统一技术要求和工作步骤,明确目标任务、施工方法技术和安全操作规程;

4.4 施工作业

4.4.1 钻探设备的安装

4.4.1.1修筑地基。

包括下列内容:

a) 机场地基必须平整、坚固、适用,孔深超过600米以深及土层松散、地形坡度大于30度时,塔基不许安装在填方部位上;

b) 在山坡修筑地基时,地基靠山坡一边的坡度要适当,当地基岩石坚硬、稳固时,坡度不得大于80度;地基特别松散时,坡度不得大于45度,并要除掉坡上的活石;

c) 修筑地基需要进行爆破作业时,必须遵守《坑探规程》中有关爆破作业的安全规定,凡没有爆破许可证者,严禁从事爆破作业;

4.4.1.2 安装、拆卸与迁移

包括下列内容:

a) 应根据设备类型、钻孔设计深度和地区条件选定基座的结构型式;

b) 在四个塔角、钻机的着力点和孔口四周都应铺设上、下两层材质坚韧的基台木,遇深孔和土层松散时应在下部用混凝土加固;

c) 安、拆钻塔工作应在安装队(组)长或机长的统一协调指挥下进行;

d) 钻塔应安装稳固、周正。安、拆钻塔前,应对钻塔构件及所用的工具、绳索和挑杆进行严格检查。

e) 夜间或刮六级以上强风以及雷雨、雪、雾气时,禁止安、拆钻塔。冬季施工时,必须清除梯子,台板及鞋底上的冰、雪、霜后,方可上塔工作;

f) 安装斜孔钻架时,应使钻架两前腿所包含的平面与水平面的夹角小于钻孔设计倾角2~5度;后腿与水平面夹角为80~83度;

g) 钻机立轴轴心线、天车中心(或前缘切点)与孔口(拧管机)中心必须在同一条直线上;

i) 电器设备必须安装在干燥、清洁的地方,严防油、水及杂物侵入;电器设备及起动、调整装置的外壳,应有良好的接地保护装置;

j) 冲洗液循环系统一般应安设在靠地基下方一侧,距塔脚0.5米以上,并安设防冻、防雨设施;

k) 地板安装必须平齐、稳固,地板厚度要大于40毫米。传动皮带和机械传动部分的外部,应安设牢固的防护栏杆或防护罩;

l) 钻塔塔套包挂要端正。塔套边缘孔眼处和横、斜拉手处的钉带要栓牢;

m) 必须用直径12.5毫米以上的钢丝绳做钻塔的绷绳,塔高18米以下的设四根,塔高18米以上的分两层设八根。各绷绳的张力要相等,安装位置要力求对称(三角架绷绳相互夹角相等),绷绳与水平面的夹角要小于45度;

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n) 雷雨季节施工时,塔上必须安设避雷针,并要与钻塔绝缘良好。钢质避雷针截面应大于100毫米2,钢质引下线截面应大于28毫米2,铝质引下线截面应大于16毫米2。避雷针应高出塔顶1.5米以上。引下线与钻塔及绷绳的距离应大于 1 米,接地装置与电机接地体、孔口管、绷绳锚杆的距离应大于3米。避雷针、引下线和接地体的连接必须严密牢靠,不便于在现场焊接时,应预先将各部件连接处焊以接触面积大于10厘米2的金属板,安装时再用螺栓紧固。接地电阻应小于15欧姆;

o) 严禁从山上向山下抛掷、滚放器材、工具;

p) 用汽车搬运机械时,要放稳绑牢。装卸车时,要用足够强度的木板塔跳板。由有经验的人指挥,并应互相配合好;

q) 在地形平缓、钻孔相互间距离较近、又具有牵引设备时,可采用整体迁移和半整体迁移的方法搬运设备。迁移前要详细了解通过地段的地面及空中状况,迁移过程中要有专人指挥。在有高压电网的地区不得在高压线下作整体迁移;

4.4.2 金刚石绳索取心钻进

4.4.2.1 开孔

应根据地层特点选择不同的开孔方法

a) 在冲积层、堆积层或松散的砂土层开孔时,可使用肋骨钻头、刮刀钻头并使用泥浆作冲洗液,也可使用普通硬质合金钻头干钻。坍塌严重时,可从孔口灌注稠泥浆或分段投入粘土球,捣实后再钻进,也可使用聚丙烯酰胺低固相泥浆护壁。钻进预定深度后,及时下入孔口管;

b) 在砾石层开孔时,可用冲击钻头钻进也可在孔口挖坑、灌注水泥后直接钻进,或先挖掘一定深度,埋入孔口管后再钻进。钻进中除用泥浆护壁外,还可采用跟套管、注入快干水泥等方法,分段护壁、分段钻进;

c) 在硬岩盘开孔时,应先用硬质合金钻头钻进300毫米深,然后用旧的孕镶金刚石钻进。

4.4.2.2 金刚石钻头、扩孔器的选择和使用

a) 应根据岩石的可钻性、研磨性和完整程度来选择钻头、扩孔器的类型、金刚石粒度和浓度及胎体硬度。表镶钻头胎体硬度可选HRC30/35、40/45。孕镶钻头胎体可选HRC10/20、20/30、30/35、40/45、>45等多硬度以适应不同地层。钻头唇面造型和水路水槽相配合,要比普通双管钻头适当增加水口数量与过水断面,孕镶钻头水口一般为8个~12个。孕镶钻头内外径应选用天然金刚石或人造聚晶、烧结体保径补强。

b) 钻头与扩孔器及卡簧之间要合理配合, 扩孔器外径应比钻头外径大0.3~0.5毫米,岩层坚硬时应采用下限数值, 卡簧的自由内径应比钻头内径小0.3~0.4毫米;

c) 钻进时,应按钻头和扩张孔器外径的大小,排好顺序轮换使用;

d) 新钻头到达孔底后,必须进行“初磨”,即轻压(为正常钻压的1/3左右)、慢转(100转/分左右)钻进10分钟左右,然后再采用正常参数继续钻进;

e) 减压钻进倒杆时,必须先用升降机将孔内钻具拉紧(不得提离孔底),倒杆后用油缸减压并在小于正常钻压的情况下平稳开车;

f) 掌握“五不扫”,即不用金刚石钻头扫孔、扫残留岩心、扫脱落岩心、扫掉块和扫探头石;

g) 掌握“三必提”,即遇下钻受阻轻转无效、岩心堵塞、钻速骤降时必须提钻。

i) 避免钻头非正常损坏的措施;

4.4.2.3 钻头压力(简称钻压)

a) 表镶钻头按每粒金刚石压力为1.5~2.5公斤计算,在金刚石质量较好、颗粒较粗、岩石坚硬完整的情况下,可采用较高的单粒压力;反之,应采用较低的单粒压力。钻进过程中随着金刚石的磨钝,钻压应逐步增大;

b) 孕镶钻头按单位底面积压力为40~80公斤/厘米2计算;

c) 钻进节理发育岩石和产状陡立、松散破碎、软硬互层、强研磨性等地层及钻孔弯曲、超径的情况下,应适当减压;

d) 钻进过程中钻压应保持平稳,不得用升降机进行减压;

e)经初磨的新钻头,采用正常钻压可获得高钻速。钻进中随着金刚石磨钝,钻速下降,应逐渐- 4 -

平稳增大钻压。

4.4.2.4 钻头转速(简称转速)

a) 表镶金刚石钻头底唇面的线速度范围为 1.0~2.0米/秒;孕镶金刚石钻头底唇面的线速度范围为1.5~3.0米/秒;

b) 正常钻进时,应在机械能力、管材强度允许的前提下,尽可能提高转速;

c) 在孔深、钻孔弯曲、超径的情况下以及钻进坚硬弱研磨性地层、裂隙破碎地层、软硬互层及产状陡立易斜地层时,应适当降低转速;在软岩层中钻进,亦应限制转速;

4.4.2.5泵量与泵压

a) 钻进坚硬、颗粒细的岩层,钻速低,岩粉少,泵量可小些;钻进软及中硬岩层,钻速高,岩粉多,泵量应大些。钻进裂隙,有轻微漏失地层,泵量应稍大于正常情况。钻进研磨性强的岩层,泵量可增大;

b) 金刚石钻进时泵压损失较大。正常情况下泥浆泵管路系统、双管和钻头的泵压损失为8个大气压左右,每百米钻杆约损失两个大气左右;泥浆循环应保持上返流速为0.5m/s~1.5m/s。表镶钻头采用的泵量应比孕镶钻头稍小。

c) 钻进时必须随时观察泵压变化,严防送水中断和钻具中途泄漏;

d) 不允许用三通水门调节泵量;

4.4.2.6采取岩心

a) 金刚石钻进必须用岩心卡簧卡取岩心,任何情况下都严禁干钻取心;下内管时应注意内外管总成的装配和调整,弹卡与弹卡挡头的顶面保持一定距离,一般为3mm~4mm;卡簧座与钻头内台阶之间应保持最优距离,一般为2mm~4mm(卡簧座有水口时应取小值);

b) 卡取岩心时,必须先停止回转,用立轴将钻具慢慢提离孔底,使卡簧抱紧岩心。提断岩心以后不得再将钻具放到也底试探;

c) 每回次都应尽量采净岩心,以免下个回次下钻时损伤钻头。残留岩心超过0.2米时,应用岩心捞取器专程捞取,严禁用金刚石钻头套扫;

d) 下打捞器以前,必须在孔口钻杆上端拧上护丝,打捞器将接近内管上端时,应放慢下降速度;反复捞取内管无效时,不得猛冲硬墩,应提钻查明原因;

e) 打捞内管在提升钢丝绳时,应注意孔口钻杆内是否有冲洗液涌出,以判断内管是否打捞上来;

f) 内管未到底前不准扫孔钻进;

g) 钻杆打断后,不准下入打捞器捞取内管;

h) 内管提上后,如发现管内无岩心,应立即提钻;

i) 打捞器上的钢丝绳应绑结牢固,并应装安全绳;当脱卡销超过250公斤的拉力时应能被剪断,从而使打捞器安全脱卡;

4.4.2.7金刚石绳索取心钻进注意事项

a) 使用直的机上钻杆、轻型高压胶管和转动惯量小的水龙头。不得使用弯曲度超过规定的钻杆和粗径钻具;

b) 钻压、转速要与岩层相适应,不要盲目加压或提高转速;

c) 使用润滑冲洗液减阻;

d) 选择合理的钻具级配;

4.4.2.8钻具总成和打捞器的维护保养

每回次需检查弹卡磨损情况和张簧是否变形,弹卡处于张开状态时,两翼最大间距应比弹卡挡头内径大1.5mm。

单动轴承应定期注入黄油,发现单动不灵活,需拆开检查,彻底清洗。

每次提钻检查弹卡挡头拨叉、悬挂环和座环,不符要求应进行修复或更换。

每次打捞岩心前,检查打捞钩头部和尾部弹簧,打捞钩头部严重磨损和尾部弹簧变形要及时更换。

绳索取心钻杆的使用和维护保养

4.4.2.9绳索取心钻杆的使用和维护保养

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拧卸时,应使用多触点专用钻杆钳,并扶正立根上部,不允许用普通管钳拧卸或用铁锤敲击钻杆。

坚持使用丝扣油和冲洗液润滑剂。

下钻时钻杆连接螺纹应达到规定的预扭矩值。

钻杆立根长度以12m为宜,钻杆与套管间隙不宜过大,钻进中不盲目加压。

防止钻杆螺纹损伤,应做到:

a)钻杆下孔前检查螺纹,清除螺纹上的污垢;

b)钻杆立根摆放台应垫放木板、橡皮等,防止螺纹端部直接与铁器接触;

c)下钻时,钻杆立根应与孔内钻杆柱严格对中,防止压伤螺纹;

d)每次提下钻时,注意检查内螺纹接头的磨损情况,直径磨损超过母接头外径1.2mm,

应及时更换;

e)使用粘结剂粘结钻杆螺纹时,应检查接头内径部分,如有粘结剂堆积应及时清除。

在拧卸过程中,发现粘结不牢的钻杆应重新粘结;

f)钻杆搬运时,螺纹部分应拧上护丝,轻拿轻放。钻杆停止使用时,应用清水洗净并

擦干,钻杆外表涂防锈油,内外螺纹涂丝扣油,钻杆宜放在室内保管,并用枕木垫放,保持水平,排列整齐。

4.4.3 硬质合金钻进

4.4.3.1 硬质合金钻头的选择和使用

a) 取心硬质合金钻头应根据钻头直径、岩石性质和所钻进岩层的最高的生产指标(机械钻速、回次进尺、钻头进尺)和经济指标(钻头成本、使用次数)选择钻头上切削具的数量、出刃大小、镶焊角度及刃尖角。钻头的内、外、底出刃应对称、平整,镶焊要牢固,不合格者,不准使用;

b) 针状硬质合金钻头体不得短于95毫米。与金刚石钻头交替使用的针状硬质合金钻头,内外出刃应与相应的金刚石钻头一致;

c) 相邻回次的硬质合金钻头内外径不得相差过大;

d) 钻头下入钻孔后,应慢速、轻压扫孔到底,再逐渐加足所需压力。钻进硬岩层时严禁在压力不足的情况下单纯加快转速;

e) 合理掌握回次提钻长度。要根据钻头的磨损情况,改进下一个回次的钻进技术参数;

f) 孔内残留岩心在0.5米以上或有脱落岩心时,必须用旧钻头处理,不得下入新钻头;

g) 下钻中途遇阻,不得猛墩,可用钳子扭动钻杆或开车试扫。针状硬质合金钻头下钻遇阻,经采取上述措施无效时,要换普通钻头处理;

h) 拧卸钻头时,严防钳牙咬伤硬质合金、合金胎块或夹扁钻头。严禁用大锤敲击钻头;

4.4.3.2 硬质合金钻进技术参数

不同岩层钻进技术参数范围表

4.4.3.3硬质合金钻进注意事项

a) 钻进中要保持压力均匀,不得无故提动钻具或变更钻进参数。倒杆后开车时,应降低孔底压- 6 -

力,发现孔内有异状,如糊钻、憋水或岩心堵塞时,经处理无效,应立即提钻;

b) 取心时要选择合适的卡料或卡簧。投入卡粒后应冲孔一段时间,待卡粒到达钻头部位后再开车,采心时,不要频繁提动钻具;

c) 孔底有硬质合金碎片时,必须设法捞净或磨灭;

d) 使用肋骨钻头或刮刀钻头钻进时,应及时划眼;

4.4.4 金刚石绳索取心钻探

4.4.4.1 钻头和扩孔器的选择

a)金刚石的品级、金刚石绳索取心钻头与扩孔器的规格系列应符合相关标准的要求。

b)应选用优质级和特级的天然金刚石作表镶钻头;选用经过挑选和加工处理的低级品、等外级天然金刚石作孕镶钻头(粒度为20目-40目);选用高强度晶形完整的人造金刚石单晶(粒度为30目、40目、60目、80目、100目),或选用不同粒度混合的金刚石料做孕镶钻头。

c)钻头胎体应具有普通双管金刚石钻头胎体性能,还能具备耐冲蚀、耐磨损、自锐及对地层具有广泛的适应性等要求。表镶钻头胎体硬度可选HRC30/35、40/45。孕镶钻头胎体可选HRC10/20、20/30、30/35、40/45、>45等多硬度以适应不同地层。

d)钻头唇面造型和水路水槽相配合,要比普通双管钻头适当增加水口数量与过水断面,孕镶钻头水口一般为8个~12个。

e)孕镶钻头内外径应选用天然金刚石或人造聚晶、烧结体保径补强。

f)绳索取心钻头、扩孔器的选择原则与金刚石普通双管钻进基本相同。应选择寿命长、效率高的广谱钻头。

4.4.4.2绳索取心钻具

4.4.4.1.1 钻具所用管材的技术要求

管材品种规格、钢级和机械性能应遵守GB/T16951的规定。

钻具总成应具备的技术性能:

a)内管总成能从钻杆柱内下到外管中的预定限位和悬挂部位,并可向地面传递信号;

b)钻进进程中,一旦发生岩心堵塞,应能及时向地面发出信号;

c)内管总成的长度能够调节,使卡簧与钻头内台阶保持合理距离;

d)卡取岩心时,卡簧座应坐在钻头内台阶上,通过钻头将拔断岩心的力传到外管;

e)内外管应同轴,单动灵活;

f) 打捞器能在钻杆柱内以一定的速度下降到内管总成上端,并把装有岩心的内管打捞上来;

g)打捞器抓住内管提拉不动或提升过程中遇阻时,能够安全解脱;

h)钻进严重漏失地层或干孔时,打捞器能把内管总成安全地送到预定位置。

4.4.4.1.2 钻具总成的装配

外管总成的组装和检查注意事项:

a)上扩孔器外径应略小于下扩孔器外径;

b)装入座环和扶正环时,应放平摆正后用手推入,不允许用铁器敲击;

c)外管平直度要符合规定要求。

内管总成的组装和检查注意事项:

a)各零部件连接螺纹应拧紧;

b)所有弹性销的开口方向都应一致向下或向上;

c)组装弹卡机构时,应先将回收管装入弹卡架,然后装入弹卡和张簧,并将弹簧销打入,装入的弹卡动作应灵活;

d)根据钻孔深度调节到位报信机构工作弹簧预压力;

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e)卡簧座、内管和内管总成上部连接要同轴,内管要求光滑平直;

f)卡簧的自由内径应比钻头内径小0.3mm~0.5mm。

4.4.4.3 打捞器的组装和检查注意事项:

a)打捞器与绳索取心绞车的钢丝绳连接要牢靠;

b)打捞钩要安装周正;

c)尾部弹簧应工作灵活可靠,头部张开距离以8mm~12mm为宜;

d)打捞器在脱卡管作用下可安全脱卡。

内外管总成的装配和调整注意事项:

a)弹卡与弹卡挡头的顶面保持一定距离,一般为3mm~4mm;

b)卡簧座与钻头内台阶之间应保持最优距离,一般为2mm~4mm(卡簧座有水口时应取小值);

c)内管总成应牢固地卡在外管总成中,不能自弹卡挡头端自由倒出。

现场应备用一套外管总成和两套内管总成。

4.4.4.3 取心操作

4.4.4.3.1投放内管

当确认外管和钻杆内已无岩心时,将内管总成由孔口投入钻杆内,对上机上钻杆,开泵压送,应注意观察泵压变化,泵压明显升高或降低时,说明内管总成已到达预定位置。遇地层严重漏失,孔内没有冲洗液或水位很深时,不准直接投放内管总成,应采用打捞器把内管总成送入孔内;或用机上钻杆对准孔口,泵入适量的冲洗液,然后迅速投放内管总成。

打捞岩心

首先用回转器或动力头顶起钻具50mm~70mm,缓慢回转钻柱,扭断岩心,再提起并卸掉机上钻杆后,下放打捞器。打捞器在冲洗液中以1.5m/s~2m/s的速度下降,当将要到达内管总成上端时,应适当减慢下降速度,1000m孔深范围内,可以听到轻微的撞击声,然后开动绳索取心绞车,缓慢提升钢丝绳,确认内管总成已提动后可正常提升。提升过程中,若冲洗液由钻杆溢出,说明打捞成功,否则重复试捞,严禁猛冲硬蹾,反复捞取无效应提钻处理。

4.4.4.4钻具总成和打捞器的维护保养

每回次需检查弹卡磨损情况和张簧是否变形,弹卡处于张开状态时,两翼最大间距应比弹卡挡头内径大1.5mm。

单动轴承应定期注入黄油,发现单动不灵活,需拆开检查,彻底清洗。

每次提钻检查弹卡挡头拨叉、悬挂环和座环,不符要求应进行修复或更换。

每次打捞岩心前,检查打捞钩头部和尾部弹簧,打捞钩头部严重磨损和尾部弹簧变形要及时更换。

绳索取心钻杆的使用和维护保养

4.4.4.5绳索取心钻杆的使用和维护保养

拧卸时,应使用多触点专用钻杆钳,并扶正立根上部,不允许用普通管钳拧卸或用铁锤敲击钻杆。

坚持使用丝扣油和冲洗液润滑剂。

下钻时钻杆连接螺纹应达到规定的预扭矩值。

钻杆立根长度以12m为宜,钻杆与套管间隙不宜过大,钻进中不盲目加压。

防止钻杆螺纹损伤,应做到:

a)钻杆下孔前检查螺纹,清除螺纹上的污垢;

b)钻杆立根摆放台应垫放木板、橡皮等,防止螺纹端部直接与铁器接触;

c)下钻时,钻杆立根应与孔内钻杆柱严格对中,防止压伤螺纹;

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d)每次提下钻时,注意检查内螺纹接头的磨损情况,直径磨损超过母接头外径1.2mm,

应及时更换;

e)使用粘结剂粘结钻杆螺纹时,应检查接头内径部分,如有粘结剂堆积应及时清除。

在拧卸过程中,发现粘结不牢的钻杆应重新粘结;

f)钻杆搬运时,螺纹部分应拧上护丝,轻拿轻放。钻杆停止使用时,应用清水洗净并

擦干,钻杆外表涂防锈油,内外螺纹涂丝扣油,钻杆宜放在室内保管,并用枕木垫放,保持水平,排列整齐。

钻探技术参数

钻压

钻压选择:

a)钻进节理发育岩石和产状陡立、松散破碎、软硬互层、强研磨性等地层及钻孔弯曲、超径的情况下,应适当减压;

b)经初磨的新钻头,采用正常钻压可获得高钻速。钻进中随着金刚石磨钝,钻速下降,应逐渐平稳增大钻压。

绳索取心钻头比普通双管钻头钻压稍大,见表

表表20不同规格钻头适用钻压单位为千牛

表格

转速

转速选择:

a)钻进坚硬弱研磨性地层、裂隙破碎地层、软硬互层及产状陡立易斜地层时,应适当降低转速;在软岩层中钻进,亦应限制转速;

b)钻孔结构和钻具级配要合理,钻杆与孔壁间隙小,适于采用高转速。钻孔结构复杂,换径多,环状间隙大,钻具回转的稳定性差,不宜开高转速。

转速范围见表。

表绳索取心钻探适用转速单位为转每分

表格

泵量

泵量选择:

a)钻进坚硬、颗粒细的岩层,钻速低,岩粉少,泵量可小些;钻进软及中硬岩层,钻速高,岩粉多,泵量应大些。钻进裂隙,有轻微漏失地层,泵量应稍大于正常情况。钻进研磨性强的岩层,泵量可增大;

b)应保持上返流速为0.5m/s~1.5m/s。表镶钻头采用的泵量应比孕镶钻头稍小。

孕镶钻头泵量范围见表

表不同规格孕镶钻头泵量单位为升每分

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表格

泥浆钻进操作要求

a)提下钻应先取出内管总成;

b)控制提下钻速度;

c)提钻和打捞内管时,应向孔内回灌冲洗液;

d)采用冲洗液压送内管时,泵量不宜过大。

钻杆内壁结垢防治措施

a)在不降低钻速的条件下,尽量降低钻具转速;

b)应采用固相控制措施,以清除占90%左右大于20μm粒度的固相颗粒;

c)结垢已经影响打捞时,在提钻前半小时采用稀释原浆循环,冲刷泥垢,增大流动通径;或者先提出上部结垢严重的钻杆再下打捞器;

d)使用防止结垢的专用冲洗液。

冲击回转钻探

技术特点和适用条件

坚硬、破碎地层液动冲击回转钻进,可减轻岩心堵塞,增加回次进尺,提高机械钻速。

冲击回转钻进通常可减缓钻孔弯曲。绳索取心液动冲击回转钻进还可减轻绳索取心钻杆内壁结垢现象。

硬质合金液动冲击回转钻进适合于可钻性级别5~6级和部分7级岩层。

金刚石液动冲击回转钻进适用于可钻性级别6~12级。在坚硬、致密的“打滑”岩层应用液动冲击回转钻进,可缓解金刚石钻头“打滑”问题。

液动冲击器类型

液动冲击器按照作用原理分为阀式正作用液动冲击器、阀式反作用液动冲击器、阀式双作用液动冲击器。阀式双作用液动冲击器主要有压差式、射流式、射吸式和复合式等类型。9.2.2 液动冲击器可与绳索取心钻具配套组成金刚石绳索取心液动冲击器。9.2.3

应根据钻进方法、钻孔深度、钻孔直径、岩石可钻性和破碎程度以及冲洗介质类型等合理选用液动冲击器。硬质合金冲击回转钻进宜选用低频高功型冲击器,金刚石冲击回转钻进宜选用高频低功型冲击器。

钻探设备及附属装置的选择

应选择转速调节范围较大、钻压控制精度较高的岩心钻机。进行硬质合金液动冲击回转钻进时,钻机的最低转速不高于40r/min。

应选择泵压较大(4MPa~6MPa)、泵量可调的泥浆泵。泥浆泵应配抗震压力表。

应配用心轴通孔直径较大,转动灵活,密封性好,耐高压,维护方便的水龙头。

泥浆泵高压胶管的内径不小于φ25mm,耐压力不低于10MPa。同时应使用耐高压的专用接头。

通常在泥浆泵输出管与水龙头高压胶管之间设置稳压罐。稳压罐容积应不小于0.03m3,安全- 10 -

压力不低于15MPa。

施工机台应配备旋流除砂器、离心机等固相控制设备。

液动冲击回转钻进工艺要求

钻进参数选择

影响液动冲击回转钻进效率的钻进参数主要有钻压、转速、冲击功和冲击频率等,选择范围见DZ/T0053。应依据不同岩层条件通过试验优化钻进参数。

硬质合金冲击回转钻进,可采取低转速、适当钻压的钻进参数。

金刚石冲击回转钻进参数一般与金刚石钻进相近。

冲洗液量直接影响液动冲击器的输出特性(冲击功和冲击频率等)。在稳定地层中,应以满足冲击器的额定泵量为主。

钻头选择和使用

冲击回转钻进主要采用硬质合金钻头和金刚石钻头,也可采用硬质合金翼状钻头、牙轮钻头。

选择专门为冲击回转钻进设计的硬质合金或金刚石钻头。钻头切削具的抗冲击强度应大于冲击器输出的冲击力,必要时应进行地面台架试验。

孕镶钻头的金刚石粒度通常大于60目,浓度以75%~90%为宜。

适当增加钻头的水口、水槽过水断面,降低液动冲击器背压。

冲洗液

应根据岩层特性、钻进深度、冲击器性能要求等情况正确选择冲洗液类型,确定性能参数。

液动冲击回转钻进应使用含砂量低,润滑性能和流变特性好,可满足护壁要求的冲洗液。

定向钻探与定向取心

技术特点和适用条件

岩心钻探定向钻进技术多应用于急倾斜(陡立)矿体、深部矿体和自然造斜严重矿区勘探,亦可用于纠正钻孔弯曲,补取岩矿心,绕过孔内复杂事故层段。

因地形、地面建筑限制无法安装钻探设备时,宜采用定向钻进技术。为减少钻探设备搬迁,避免多次钻进上部复杂覆盖层,在勘探网度密,矿体埋藏深等情况下,可利用定向钻进技术施工分支定向孔或集束孔。

初级定向钻进

初级定向钻进是利用钻孔自然弯曲规律,辅以部分工艺措施,以求达到预定目标的定向钻进技术。

初级定向适用于已施工过大量钻孔、掌握自然弯曲规律的勘探区。

施工前应分析已施工钻孔的测斜数据,总结不同地段、地层,使用不同钻具组合和钻进技术参数时的弯曲规律。

根据钻孔自然弯曲规律,确定拟施工钻孔的孔位、开孔顶角及方位角。

制定不同情况下采用的钻进方法、钻具组合和钻进技术参数。

施工中应随时测量钻孔顶角、方位角,并绘图计算。钻孔轴线与设计偏离较大时,应及时采取纠斜措施或改用受控定向钻探。

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受控定向钻进

技术特点

受控定向钻进是利用人工造斜工具使钻孔按设计轨迹钻到预定目标的一种钻进方法。

施工受控定向钻孔应遵守DZ/T0054中的规定。

钻孔定向钻孔定向设计原则

应根据地质目的、地层条件、设备状况及工艺水平进行钻孔定向设计。

详细掌握钻进地层的倾角和走向、岩石硬度和可钻性、层理发育和松散破碎程度,研究分析矿区钻孔历史资料,尽量利用地层的自然弯曲规律。

确定定向钻孔的靶区范围。

设计孔身轨迹时,可从目标靶点上推到开孔点,亦可从开孔点推移到目标靶点。

钻孔穿过目的层的遇层角不应小于30°。

孔身设计应综合考虑安全、经济、高效率等因素。

造斜点和分枝点的位置应选在稳定的中硬岩层部位,尽量避开硬、脆、碎岩层及溶洞和砂层。

在生态环境脆弱地区应尽可能设计分枝定向孔,以减少修路、平整场地施工,保护生态环境。

钻孔定钻孔定向向设计内容设计内容

a)确定孔身剖面和钻孔结构;

b)确定钻孔遇层角;

c)确定造斜点、分枝点位置;

d)确定各孔段的曲率或曲率半径;

e)确定目标点孔深;

f)确定垂直孔段或直线孔段长度;

g)测量计算各孔段端点的顶角、方位角、长度、垂深,得出各孔段的空间坐标值;

h)计算定向钻孔总长度(即孔深),开孔顶角及方位角,确定孔位坐标;

i)校核孔身曲率,检验是否满足各种限制条件,如粗径钻具通过性,钻杆柱安全程度等。

造斜工具和定向仪的选择

单点造斜可选择各类偏心楔;连续造斜可选择各类连续造斜器或选择与液动孔底动力钻具(螺杆马达)配合使用的造斜器具(弯接头、弯外管)。

在中硬岩层造斜钻进,宜采用偏心楔;在软至中硬岩层中造斜,宜选用螺杆马达造斜钻具;在中硬至硬的完整岩层中造斜,宜选用机械式连续造斜钻具。

非磁性矿区可选用磁感应式定向仪(磁针式、磁通门磁力仪等)。磁性矿区应选用不受磁场干扰的定向仪。磁性和非磁性矿区均可选用偏重式定向仪。

使用孔底动力钻具且定向精度要求较高时,宜选用随钻监测仪,以便随时监控和调整工具面向角。在定向精度可以满足地质要求的情况下,亦可选用简单适用的单点定向仪。

连续造斜器偏斜施工要点连续造斜器偏斜施工要点

保证孔内清洁及孔底平整。

将连续造斜器平稳下入孔内,并准确定向。

起始钻压要大于连续造斜器设计额定钻压,钻进时应缓慢开车低速钻进。

钻进时不允许提动钻具,倒杆时应先停止回转,后卸压。

一般情况下,造斜强度不应超过0.5°/m。

造斜回次进尺长度1m~3m,钻孔纠方位时,钻孔方位改变值与钻孔顶角、造斜器安装角、全弯曲角有关,造斜器安装角可采用计算法或作图法确定。

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造斜器提出钻孔后,应先修整孔壁,并用总成长度1000mm~1200mm的短钻具钻进2个回次,使普通钻具能自由通过人工弯曲孔段。

应及时测斜,检查造斜效果。

螺杆马达定向钻进施工要点

合理确定弯接头或弯外管弯角和专用纠斜钻头型式。下钻前检查螺杆钻具及高压管路。

缓慢将钻具下放到孔底,然后提起0.5m。

造斜工具定向时,应考虑一定量的反扭矩角。

固定反扭矩装置,使立轴回转器或动力头不能回转,只能上下移动。

启动螺杆钻空转,缓慢下放到孔底,慢慢加压到正常压力。

随时注意泵压和扭矩的变化情况。

应及时测斜,了解造斜效果。

人工孔底

施工多孔底分枝孔时,应在各个分枝点处分别建造人工孔底。

建造永久人工孔底应先在预定孔深处用木塞或金属塞“架桥”,然后灌注水泥将其固定。永久多人工孔底通常由深至浅分步建造。建造前,该人工孔底以深孔段应先进行钻孔封闭处理。

待水泥凝固并具有一定强度后,用普通钻具钻至分枝点设计孔深。

用连续造斜器或螺杆钻进行造斜钻进。

纠斜钻进

钻孔实际轴线偏离设计轴线超过最大允许值时,应根据地质要求进行纠斜。

纠斜分为增斜和降斜,通常使用各种倒塔式、悬垂式、铰链式钻具组合。

钻孔局部弯曲度过大时,可使用单点造斜器、连续造斜器等纠斜。

纠斜钻进过程中应随时测量钻孔顶角及方位角并绘图计算。

纠斜操作要点:

a)纠斜点应选择在相对完整和较软岩层的孔段;

b)孔底应无脱落、残留岩心,磨平孔底并捞净岩粉后再下纠斜钻具;

c)纠斜钻具要缓慢下放,轻压慢转,逐步加大钻压钻进;

d)钻进时不要提动钻具;

e)使用偏心楔时,要将其卡牢,严防转动或下沉。

岩心定向技术

岩心定向程序

岩心定向技术指采用机械式岩心定向仪确定孔内岩心空间产状的工艺方法。

首先在脱离原岩前的岩心体上做出定向标记;岩心取出后,再根据岩心上的定向标记,利用专用装置确定岩心上结构面的产状,进而确定对应的地下岩体产状。

岩心定向钻进施工要点

a)岩心定向仪下孔前,应在地面试验,确认可靠后方可下孔;

b)认真测量并调配好钻头、卡簧、卡簧座和刻刀等构件,刻刀内径要比钻头内径小

0.5mm~1.0mm;

c)定向钻具内外管弯曲不得超过1.5mm/m;

d)使用定长打印钻具钻进,倒杆位置应与定向打印位置错开;

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e)使用定时打印钻具钻进,应按预定的时间开车钻进和停车,等待仪器打印,准确测量机上余尺,计算各段定向进尺,作好记录;

f)取出岩心后,按顺序置于岩心架上,使所有断面对接吻合,按照定向压痕方向画出定向母线并延伸到本回次各节岩心上。

空气反循环取样钻探

技术特点和适用条件

技术特点

空气反循环取样钻进是将压缩空气作为冲洗介质从双壁钻杆环状间隙送至孔底,携带岩样从中心通道高速返回地表的钻进方法,主要特点有:

a)冲洗介质流速快,携带岩屑能力强,洗孔效果好;

b)孔底清洁,冷却钻头效果好,钻头寿命长;

c)通常配用潜孔锤冲击钻进,效率高;

d)钻进中连续、实时采取岩矿样品,采取率高;

e)适应复杂地层钻进;

f)适合干旱缺水地区使用。

适用条件

a)地质异常验证及矿体边沿追索;

b)已掌握基本地质构造资料的老矿区补充勘探;

c)在地层较稳定的矿区,与少量取心钻孔配合进行勘探施工;

d)主要以获取矿物成分和矿体品位为目的的钻孔。

设备的选择与配套

主要设备

空气反循环钻探应配置的基本设备包括钻机、空压机、灌注泵等。

钻机能力应满足使用双壁钻具时设计孔深和孔径的要求,具有长行程连续给进的功能,并尽可能轻便化,拆、装、运、移快捷。优先选择液压顶驱式钻机或大通孔、长行程、自动倒杆的立轴式钻机,亦可用转盘式钻机。

空压机宜选用轻便的螺杆式空压机,风量应满足驱动潜孔锤工作和保证输送岩样上返流速的需求,风压应能在克服孔内水位背压后驱动潜孔锤正常工作。

若空压机风压不够,可串接增压机提高风压;若风量不足,可采用同压力的空压机并联使用。

灌注泵可选择压力适当、排量可调的普通小型柱塞泵。

岩样收集与缩分设备

收集岩样可用旋流分离器、岩样捕集系统等。

样品缩分采用微型旋流器、琼斯分样器、湿式分样器等。

除尘与消泡装置

通过引流管、沉降柜、除尘器等降低粉尘。

采用机械消泡装置除泡。

钻参仪表

钻机应配有钻进参数仪表,如钻压表、转速表、扭矩表等。

空压机应配有空气压力表、流量计、温度计等。

钻具组合

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基本组合

一般的钻具组合形式由下至上的顺序为:钻头(潜孔锤)、侧入式正反转换接头、双壁钻杆、双壁主动钻杆、气水龙头、鹅颈管、排屑管。

当采用贯通式钻头时,钻具组合无侧入式正反转换接头,直接从孔底形成反循环,输送岩样。

采用顶驱式钻机时,可去掉双壁主动钻杆,直接用普通双壁钻杆。

钻头

采用一般钻具组合时,孔底为局部正循环钻进,可选择常规全面钻进钻头:潜孔锤钻头、牙轮钻头、刮刀钻头等。

全孔反循环钻具组合使用贯通式钻头,要求钻头有较大的中心孔和可靠的外密封,具有良好的导流效果。

侧入式正反转换侧入式正反转换侧入式正反转换接头接头接头

侧入式正反转换接头应能保证孔底正循环气流从旁侧孔进入双壁钻杆中心通道。

双壁钻杆

要求有较高的强度,三环间隙合理,内外壁平滑。规格系列见表

表格

双壁主动钻杆

上下端分别与气水龙头和双壁钻杆连接,内径与双壁钻杆内径一致,外壁可根据不同的夹持方式选择圆形、方形、六方形等。

双通道气水龙头

中心通道输送返上的岩屑流体,内径应与双壁钻杆内径一致,旁侧通道输入高压空气,经双壁管环状间隙送至孔底。

鹅颈管

连接气水龙头与排渣管,宜采用较大曲率半径,内径应与双壁管内径一致。

排渣管

连接鹅颈管与样品收集装置的软管,口径应大于鹅颈管内径,内壁平滑。

附属器具

外环封隔器

钻杆外径与孔壁间隙过大时,需用封隔器,迫使孔底气流进入中心通道形成良好的反循环。

反吹接头

当反循环气流不畅或发生堵塞时接入反吹接头,变反循环为正循环,起到解除堵塞的作用。

岩心卡断器

完整地层采用贯通式钻头时,需在钻头上加接岩心卡断器,使岩心断为短节。

钻进工艺

钻进方法和适用地层

空气反循环钻进主要采用潜孔锤钻进、牙轮钻进、刮刀钻进等全面钻进方法,以岩石碎屑为样品。各种方法适用的地层见表

表格

潜孔锤钻进

钻进技术参数选择

钻压应小于回转钻进压力,一般为钻头直径每毫米80N~150N。

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转速不应过高,一般为20r/min~60r/min。

风量应满足潜孔锤所需工作风量和岩样上返所需风量的要求,一般为5m3/min~10m3/min。在孔内有水位压力的情况下,应考虑空气受压体积缩小的因素,进一步增大风量。

风压在孔内无水的情况下,需达到潜孔锤的额定工作压力;在有水位时,要增加克服背压,顶开水柱的压力。

基本技术要求

一般选用中频、大冲击功的潜孔锤及配套球齿钻头。

入孔前送风检查潜孔锤是否正常启动,并加注润滑油。

在加接钻杆时向钻杆内注入润滑油,或采用注油泵润滑潜孔锤。

应防止钻具堵塞和接头松动。

地层变软应提钻变换钻具组合或改变钻进方法。

牙轮钻进

钻进参数选择

钻压为钻头直径每毫米300N~600N。

转速30r/min~60r/min。

风量3m3/min~10m3/min。

基本技术要求

中硬地层选择镶齿牙轮钻头,软岩选择铣齿牙轮钻头。

新钻头入孔需低钻压、低转速跑合1h左右再逐步加至正常值。

避免钻头长时间处于扫孔和划眼、扩孔状态。

刮刀钻进

软地层中可采用全面钻进用的三翼合金钻头、十字型钻头等。

钻进技术参数可参照牙轮钻头,钻压应适当降低。

钻进操作要求

开孔时采用常规钻进方法穿过松散覆盖层,下入孔口管或套管后,再开始空气反循环钻进。

钻进中应随时观察上返岩矿样品,及时掌握地层变化,调整钻进参数或改变钻进工艺和钻具组合。

每个采样回次末或加接钻杆时,应强风吹孔1min~3min,排净孔内岩屑,保证不混样。

空气介质种类与特性

以空气为主体的冲洗介质有干空气、雾化气、泡沫、气水混合物等形态,其特征及应用范围见表表格

干空气钻进干空气钻进

干空气由于携带岩粉、冷却钻头、清洗孔底的作用相对较低,其上返流速应达到15m/s~25m/s。

雾化钻进

在潮湿地层中钻进时,为解决泥包、泥堵和岩粉粘附孔壁等问题,应采用气水体积比2000/1~3000/1的雾化钻进。

泡沫钻进

在潮湿地层中为稳定孔壁、增大携粉能力,宜加入0.3%~1.0%无毒、无污染的发泡剂,形成气液体积比200/1~300/1的泡沫。

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气水混合钻进

在含水地层中,应增大水在空气中的比例,形成气、水、岩屑三相混合流,增大排屑能力。

除尘与消泡

孔内排出干粉岩屑时,要采取有效防尘措施:

a)从旋流器溢气口引流到下风口15m外,再用喷水除尘或袋式除尘法除尘;

b)从进气口注水,雾化钻进降尘;

c) 操作者用口罩、工作服防护。

泡沫液流的返出口应有消泡装置,宜选用简单易行又利于泡沫回收再利用的机械作用消泡法。

样品的收集与缩分

从孔内连续返出的携带岩矿样品的流体经过旋流器进行分离,空气从旋流器上口溢出,下口排出岩屑作为样品。

样品按出孔顺序以一定间隔分段采集、装袋、编号,标明对应孔段。分段长度根据不同的地质要求确定,一般0.3m~1.5m。

分段采集到的样品应按规定合理缩分,选取送检样品。

样品的采集有先采集后缩分和先缩分后采集两种方式:

a)返至地面的岩屑气流首先进入由大、小两个并列旋流器组成的沉降桶内进行分离,岩样从下口排出,其中小旋流器排出的样品约占总量的1/10,该样品作为送检样和副样;

b)将返至地面的岩屑按取样间隔收集,再分别送到分样器进行缩分,可获得两份相当于总量1/8的样品,作为送检样和副样。

沉降桶小旋流器排出的相当于总量1/10的样品还可以直接连续进入一个“肠衣”式的塑料袋中,形成碎屑组成的“柱状岩心”,可以观察、分析和准确判定层位,并取样送检及留副样。

当样品中大量含水时,应采用湿式分样器缩分,收集1/16的含水样品,用桶沉淀后再取样送检和留副样。

常见问题的处理方法

岩样上返堵塞处理

岩样在上返途中相互挤卡形成堵塞,致使钻进无法进行。应将钻具提离孔底一段距离再放下,反复几次可解堵;若无效可换上反吹接头,改反循环为正循环,利用高压气流排堵。

双壁管环隙堵塞处理

由于操作不当使大量岩屑从转换接头内吸入环隙造成堵塞,致使气路不通无法钻进。要求严格按规程操作,边送风边下钻,停钻时缓慢开启排气阀。

泥环卡钻处理

孔内潮湿时,岩粉逐渐粘滞、聚结在孔壁或钻杆外壁,形成泥环卡钻。应避免强力起拔造成泥环挤压卡死钻具,尽量下放钻具,换上反吹接头正循环冲孔,清洗、润滑解卡。采用雾化和泡沫钻进通常可以防止泥环产生。

坍塌埋钻处理

在易发生垮塌埋钻的破碎松散地层,可采用套管封隔。

夹钻处理

前一回次钻头外径逐渐磨损致孔径变小,下入的新钻头挤卡在小径孔壁中时,严禁强压硬转,应送风震击,轻提慢转,逐步脱卡。下钻前应测量钻头外径,新入孔钻头外径应不大于旧钻头外径。

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4.4.4 升降钻具

4.4.4.1升降钻具前应做好以下工作

a) 准确丈量机上余尺;松开卡盘或打开倒杆器;

b) 认真检查升降机的制动装置、离合装置、提引器、游动滑车和拧卸工具等是否安全、好用。天车要定期加油和检查;

c) 检查绳卡及钢丝绳的磨损情况。钢丝绳每一拧结距内断裂钢丝最大允许根数:反拧捻制的6股×19丝钢丝绳为16丝,6股×37丝钢丝绳为30丝(钢丝绳安全系数大于7),超过允许范围应即更换,不得继续使用;

4.4.4.2 升降钻具过程中必须遵守以下规定

a) 操作升降机人员应与孔口和塔上(或操作扶摆管)人员紧密配合,互相关照,并按他们发出的信号进行操作;

b) 操作升降机要稳,不得猛刹猛放。同时要防止提引器、游动滑车等碰撞台板(或钻杆靠架)。升降过程中不得用手扶摸钢丝绳;

c) 孔口操作人员必须站立在钻具起落范围以外。摘挂提引器时要注意防止回绳碰打。抽、插垫叉要防止砸手;

d) 跑钻时严禁抢插垫叉;

e) 提钻后应立即盖好孔口盖。粗径钻具处于悬吊状态时,不许探视管内岩心;

f) 打开立轴箱后须盖上横轴箱齿轮防护罩;

4.4.4.3 使用拧管机必须遵守以下规定

a) 拧管时必须把钻杆扶正,严禁在丝扣未对正前就开动拧管机强扭。拧管机未停止转动以前,不准提升钻具;

b) 经常注意离合手把定位销是否灵活、可靠。用长搬叉松脱过紧的钻杆时,要切断拧管机的动力。同时,操作人员要站在搬叉回转范围以外;

c) 抽、插垫叉及操纵手把应由同一人操作;

d) 上、下垫叉要插牢。上垫叉要有防脱装置。插完垫叉后,手未离开垫叉前,不得开动拧管机;

4.4.4.4使用提引器必须遵守以下规定

a) 使用关门山式或斜脱式提引器时,必须拧紧蘑菇头。拧钻杆立根前,要放松钢丝绳。提引器沿钻杆上行通过接箍部位时应减速;

b) 使用球卡式提引器时,要经常检查内套、销子是否灵活、好用。上下窜动钻具或放粗径钻具时,必须插上安全销;

c) 摘挂提引器时,不得用手扶提引器底部;

必须根据岩层特点、钻进方法、钻孔深度、工程要求正确选择冲洗液的类型,确定冲洗液的性能

a) 完整、孔壁稳定的地层,采用清水做冲洗液;

b) 较完整、有轻度坍塌的地层,采用优质泥浆或只加高分子材料(如聚丙烯酰胺等)的无固相冲洗液;

c) 破碎、裂隙发育、掉块、坍塌,或有不同程度的漏失的地层,采用不同性能的优质泥浆做冲洗液。没有漏失时可适当提高泥浆比重;轻微漏失时可用增粘泥浆或堵漏泥浆;严重漏失时先堵漏;

d) 未胶结或胶结很差的松散覆盖层,采用优质泥浆(钙处理泥浆、聚丙烯酰胺泥浆等)做冲洗- 18 -

液,覆盖层较薄时可快速钻穿,然后下套管封隔;

e) 片岩、千枚岩、页岩、粘土等水敏性地层,遇水膨胀、剥落、易缩径掉块、坍塌、超径地层,应采用优质泥浆做冲洗液,并要严格控制失水量或在泥浆中加抑制颗粒分散的试剂;

f) 岩盐、钾盐、芒硝、天然碱等水溶性地层,易溶于水或泥浆,既扩大了孔壁,又污染了泥浆,应采用与该岩矿层可溶性盐类相应的饱和盐水泥浆做冲洗液;

g) 大裂隙和岩溶等洞隙性地层,易产生冲洗液漏失、钻具在空洞内折断等现象,应采取堵漏、

a) 金刚石钻进必须使用润滑性能好的冲洗液;

b) 润滑冲洗液的配制:在清水或低固相泥浆中加入下例添加剂中的一种或数种:各种表面活性剂、各种乳化油、其它起润滑作用的物质;

c) 配制润滑冲洗液时应注意表面活性剂的种类(包括各类乳化油中所含的表面活性剂),一般情况下可选用离子型的,在岩层和地下水中含有钙、镁离子(易引起乳化油破乳或产生油垢)时,可选用非离子型或复合型的;

d)

a) 应选用优质膨润土作为造浆的基本材料。其造浆率必须在10米3/吨以上。制成的基浆失水量应在20毫升/30分钟以下;

b) 一般泥浆的性能应为:比重1.03~1.10,粘度18~25秒,失水量10~20毫升/30分钟,泥饼厚度0.5~1.0毫米,含砂量小于4%,pH值7~10;

c) 低固相泥浆的性能推荐为:比重在1.05以下,固相含量(按体积计)低于4%,岩粉与膨润土的比值(按重量计)不超过2,运切力(达因/厘米2)与塑性粘度(厘泊)的比值在4.8以上;

d) 聚丙烯酰胺泥浆的配制与维护: 配制基浆以前,膨润土需要经过充分水化, 基浆失水量过高时,可加入少量的聚丙烯腈、聚丙烯酸钠等分散性较小的降失水剂,但不应加入铁铬盐等分散剂, 用分子量为300~500万,水解度为30%的聚丙烯酰胺作选择性絮凝剂。加量一般在500ppm以下, pH值不能太高,应控制在7~8.5, 钻进过程中要及时补充聚丙烯酰胺,注意清除岩粉,保证岩粉与膨润土的比值。动切力与塑性粘度的比值在规定范围以内;

e) 根据岩层性质、孔内情况调整泥浆性能;

4.4.

5.4 冲洗液的管理

a) 探矿技术主管部门要根据地层条件和钻进方法,确定冲洗液的类型,并且在泥浆实验室优选出合适的配方;

b) 使用泥浆的现场应备有粘度计、比重计、含砂量计、失水量仪以及pH值试纸等。正常情况下每班至少测定一次冲洗液性能,并将测得数据填入班报表;

c) 不准向冲洗液中任意添加清水,不要让污水、山水、雨水流进冲洗液中;

d) 往冲洗液中添加处理剂时要缓慢、均匀,避免冲洗液性能突变;

e) 进行冲洗液类型转化前,要在泥浆试验室做小型试验,以确定转化方法。操作时要严格按规定处理;

f) 使用化学处理剂时,要了解其性能,注意防毒、防腐蚀,机场和试验室应配备必要的劳动保护用品;

a) 孔壁轻微坍塌,冲洗液不断消耗,但尚可维持钻进时可用泥浆处理;

b) 孔壁坍塌,冲洗液消耗量较大,用泥浆不能正常钻进时,需要向泥浆中添加堵漏材料,或利用高分子絮凝剂进行全絮凝堵漏。必要时可灌注速凝地勘水泥或化学浆液处理;

c) 孔壁严重坍塌,冲洗液全部漏失,不作处理无法钻进时,可灌注速凝地勘水泥或化学浆液处理,或下入套管(包括暗管);

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岩土工程勘察钻探安全操作规程(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 岩土工程勘察钻探安全操作规程(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1998-66 岩土工程勘察钻探安全操作规程(正 式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 第一条安装、拆卸和搬迁钻机必须遵守下列规定 1.安装、拆卸钻塔前,应对钻塔构件、工具、绳索和起落架等进行严格检查。 2.安、拆钻塔工作应在机长的指挥下进行;安装人员必须戴安全帽。在塔上工作时必须要穿平底的橡胶鞋;必要的工具、螺栓要放在工具袋内;不得在安、拆钻塔的同时在塔下进行工作。 3.竖立钻架时,应先将钻架顶部架起一定高度;架顶要栓好安全绷绳,两腿底端暂时固定,另一腿(四角架则是两腿)底部绑上钢丝绳或粗麻绳,由专人统一指挥,用绞车或人力均匀牵引。工作人员必须离开钻架起落范围,并要有专人掌握绷绳,随时注意观察绷绳松紧程度和钻架起落过程中的动向。

4.拆卸各种机器时,禁止用大锤猛力敲打或盲目乱拆。由机器上拆下的小零件、仪表、油管等,应专人妥善保存。气孔、油眼必须堵严。各连接螺栓、螺帽、轴座、销子等,卸除后仍应装回原处。 5.严禁抛掷、滚放器材、工具。 6.用汽车搬运机械时,要放稳绑牢。由有经验的人指挥,并应互相配合好。人工装卸时,应有足够强度的跳板;用吊车或葫芦起吊时,钢丝绳、绳卡、挂钩及吊架腿应牢固。多人抬动设备时,应有专人指挥,相互配合。钻机整体迁移时,应在平坦短距离地面上进行,应采取防倾斜措施;禁止在高压电线下和坡度超过15°坡上或凹凸不平和松软地面整体迁移钻机。 7.在地形平缓、钻孔相互间距离较近、又具有牵引设备时,可采用整体迁移和半整体迁移的方法搬运设备。迁移前要详细了解通过地段的地面及空中状况,迁移过程中要有专人指挥。在有高压电网的地区不得在高压线下作整体迁移。 第二条升降钻具应遵守下列规定

钻井作业安全操作规程

钻井作业安全操作规程 1.1 交接班规程 1.1.1 钻进交接班 1)接方上钻台,交方停转,提起钻具,方钻杆出转盘,取出方补心,刹车。双方核对悬重、钻压、泵压和井下钻具结构。 2)接方接过刹把停总车,活动高速、低速、转盘气开关试气,耳听离合器进放气情况,试刹车,无问题后进行交接。 3)接班后分别合高速、低速、转盘离合器,下放钻具,配合钻工检查离合器、链条和保养整改情况。 1.1.2 起下钻交接班 1)起下钻时,钻具必须提起来,转盘上面不少于一个单根,双方核对悬重和下井工具,钻具规格、数量。 2)接方接过刹把,停总车,试气和试刹车后进行交接。 3)接班后进行检查。 1.2 操作前准备 1)接班前检查,召开班前会,根据生产任务搞好工作安排,使全班每个人都能明确本班任务和安全生产注意事项,确保生产有条不紊,安全无事故。 2)检查刹车系统是否工作良好。 3)检查大绳的死、活绳头固定情况及大绳有无断丝。 4)绞车、转盘传动装置各部位链条、万向轴、牙嵌离合器等工作状态是否正常。 5)气路系统不漏气、性能好,各种仪表灵敏可靠。 6)检查提升系统及水龙头运转是否正常。 7)检查防碰天车装置是否灵敏。 8)要求岗位人员把井口附近清理干净、利索,便于操作。

1.3 下钻头、工具、钻具检查规程 1.3.1 钻头 1)钻头型号、尺寸符合设计,无操作,否则不能下井。 2)丝扣、焊缝、台阶完好,储油系统压力平衡畅通,牙轮互不咬合、转动灵活、喷嘴尺寸符合设计要求,固定牢固。 3)钻头丝扣清洗干净试上。先用手把钻头丝扣旋上到转不动为止,此时两台肩间隙0.35~0.75mm为宜(可用厚簿规插入法测量)。若小于此要求,说明钻头丝扣偏小;若大于此要求,说明钻头丝扣偏大,都不符合钻头与钻具的连接要求。 4)用手将符合间隙规定的钻头卸下,将钻头丝扣均匀地涂上丝扣油,然后再用手上完扣,关闭转盘销子,再用大钳紧扣。5道猫头绳拉紧。紧扣时不能猛拉猛推,以免损伤牙轮钻头和丝扣。 5)钻头上紧后,上提钻具再检查牙轮,喷嘴巴掌各个部位,符合要求者方允许下井。 6)刮刀钻头检查丝扣、焊缝、台阶、喷嘴、刀片无碰伤,外径尺寸符合设计要求,接到钻具上紧后再检查上述内容。无问题下井。 7)PDC钻头按有关规定操作。 1.3.2 动力钻具 1)动力钻具上钻台必须用大钩和绷绳抬(绷绳套不允许在钻头短节上)。 2)螺杆井口试运转,合格后才能下井。 3)涡轮井口试运转,不转时可适当加大排量,再不转时,可用转盘带着转动几分钟,再不转不准下井。 4)扣上吊卡,大钩和绷绳抬上钻台,不能碰撞。 1.3.3 接钻铤 1)丝扣刷净,入井钻铤符合规定标准(弯曲度及磨损情况等),下井前应用双钳紧扣,丝扣油符合要求。 2)钻铤下井必须使用安全卡瓦,安全卡瓦不能卡反,安全卡瓦节数符合规定,使用时卡平、卡紧。所卡部位至钻铤卡瓦距离一般在5cm左右。 3)公扣戴护丝,母扣上提升护丝,气动绞车拉到大门坡道上摆正。

钻井技术操作规程

Q/CNPC—CY 四川石油管理局企业标准 Q/CNPC-CY 97—2005 代替Q/CY 097—1998 钻井技术操作规程 2005—XX—XX发布 2005—XX—XX实施四川石油管理局发布

Q/CNPC-CY 97—2005 目次 前言222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222Ⅱ 1 范围222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 1 2 规范性引用文件222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 1 3 钻井设备的安装2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 4 钻进2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 5 钻井液22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 6 事故的预防及处理22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 7 定向井、丛式井、水平井22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 8 固井2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 9 井控2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 10 中途测试2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 11 测井作业222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222212钻井环境安全的特殊要求222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 13 完井和交井2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 14 欠平衡钻井2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 I

钻探方法及岩芯采取率岩芯获得率与RQD值的概念

精心整理网上论坛—钻探及岩芯采取率、岩芯获得率与RQD值 岩心采取率对于一般岩石不低于80%,对于软岩、破碎岩石应不低于65%。我参加的国外项目都要求岩心采取率达到95%以上,要求三管取芯,实际是双管取芯+岩心外一套衬皮。 钻孔柱状图有关岩心统计指标是(1)岩心采取率;(2)岩心获得率;(3)RQD 简单说一下: (1)岩心采取率:钻探取出的完整岩石+破碎岩石总长度与回次进尺比值。是反映钻探质量的 原则(2]和总回 (3 RQD Hoek— 一般 另外,注意回水量的变化很关键,突然不返水,说明遇到破碎带,可能是断裂构造、软弱带或是岩溶洞穴等。回水量突然增大,可能遇到含水层或承压水。因此,在钻孔柱状图里就有一栏,叫“返水百分率%”! 钻探用水到孔里,只有两个结果,要“返水”,要么“不返水”,一般返水还要估算返水率。 至于“干孔”,是相对于“湿孔”而言的,前者没有地下水,后者遇到了地下水。因此,和返水不返水不是一套概念,干孔也可以返水,如果岩石完整、供水强度适度;干孔也可以不返水,如果遇到大的破碎带或溶孔洞。

不返水不能表明整个钻孔都是破碎带!只能说明有破碎带或溶洞,显然整个200米的钻孔有一处这样的漏水段哪怕0.5m厚,足以产生不返水。 当然,根据每日返水记录,可以找到突然发生不返水的地方,可以检查一下岩心,一般岩石比较破碎或溶蚀、裂隙发育。 首先更正一下鉴别岩石完整破碎程度不是用采取率做指标,那是评定钻探质量的,是受钻探质量+地层影响的;应该经常用获得率或岩石质量指标RQD来评定岩石强度和性质[基本没有人为因素影响],这样,别人就不会给你提问题。 (1 节理密 (2 (3 个人认 发生等等。然后在研究一个具体的点,讨论岩溶,如一个孔位,这是个方法的问题,否则会陷入迷茫。 我很赞赏ljmtidilgw的助人为乐精神,如果人人都这样,这个世界一定很美好! ljmtidilgw上面所说的基本正确,他是从理论上来看的,但在实际生活中,人是主宰,凡事不能不考虑人的因素.例如从理论上说,岩心采取率和RQD都可以在一定程度上反映地层岩体质量状况,但前提条件是钻探人员必需是十分认真负责,而且具有一定技术水平和经验,另方面要使用规定的钻探工具和操作规程,如钻速、钻压、冲洗液量、回次进尺等等。但在现在的市场经济利益诱惑下,

钻探安全生产操作规程简易版

The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编订:XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 钻探安全生产操作规程简 易版

钻探安全生产操作规程简易版 温馨提示:本操作规程文件应用在日常的规则或运作模式中,包含所有的执行事项,并作用于规范个体行动,规范或限制其所有行为,最终实现简化管理过程,提高管理效率。文档下载完成后可以直接编辑,请根据自己的需求进行套用。 第一章、总则 1、为了实现标准化,保证安全生产,做到 文明生产,进一步提高工程质量、勘探质量, 更好地为生产服务,不断提高企业经济效益和 社会效益。为了便于加强管理和统一标准,特 制定本操作规程。 2、本规程编制参照煤田钻探规程、煤田地 质勘探规程、石油钻井安全生产操作规程、煤 田地球物理测井规程的有关内容和标准,并结 合本单位实际情况做了修定。 3、凡钻探工程部从事钻探生产的工作人员 必须严格遵守。

第二章、设备拆卸、运输及安装 第一节、选场地的选择 1、确定孔位时,应由钻探会同地质及有关部门进行实地查勘,孔位一经确定,不得擅自改动。 2、选择孔位场地时,在不影响地质及工程设计的情况下,应尽可能地考虑道路交通、水源、居住及地势等因素,为钻探施工创造条件。 第二节、设备搬迁 1、搬迁前,必须对新老钻场道路进行勘察,为安全行车创造条件,避免发生交通事故。 2、搬运设备的车辆未进入钻场前,负责搬迁人员应对现场地形、空间进行踏勘,选好吊

岩芯钻探技术中的护壁堵漏方法

岩芯钻探技术中的护壁堵漏方法 摘要:在钻探工程中,护壁堵漏问题一直是业界的难题,尤其是针对复杂地层的钻探工作,更是为护壁堵漏工作增加了难度。本文立足于实践,对复杂地层岩芯钻探的护壁堵漏问题进行了分析,并对其护壁堵漏方法进行了实践探讨,希望能够对相关工作人员有所启发。 Abstract:Breast wall plugging has always been a difficult problem in drilling engineering,especially for drilling work in complex formation,which increases the difficulty for plugging and protecting work. Based on practice,the breast wall plugging problems of complex formation core drilling are analyzed,and the breast wall plugging methods are discussed. It is hoped that this paper can provide some reference for the related staff. 关键词:复杂地层;岩芯钻探技术;护壁堵漏方法 Key words:complex formation;core drilling technology;breast wall plugging method 中图分类号:P634.5 文献标识码:A 文章编号: 1006-4311(2016)16-0130-03 0 引言

钻探工操作规程

山西吕梁中阳西合煤业有限公司 钻 探 工 操 作 规 程 编制:王国平 日期:二〇一二年一月

西合煤业钻探工操作规程 1.井下钻探施工前,必须了解工程的设计目的、任务,严格按照《作业规程》施工。 2.无风地点打钻必须安设局部通风机通风或采用导风筒通风,在打钻过程中不准停风,并有可靠的风电闭锁装置。特殊情况停风时,必须按规定撤出施工地点的所有人员。 3.打钻时,必须加强原有的支护;改变支护方式,应制定安全措施,报有关部门批准后施工。 4.钻进时要严格按照地质技术人员、测量人员标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深等进行施工,不经技术人员同意不得擅自改动。 5.下井前认真了解设计和施工的要求。 6.根据工作安排,准备、检查、带足本班所需的工具、材料等。7.设备的运输必须遵守下列规定: (1)钻机在车盘上必须捆绑结实,不得超长、超宽、超高、超重,并符合井下运输的有关规定。拆下的螺钉等零件,要用有盖的箱子装好。容易丢失的零件,由钻工自带,不得装车。 (2)运送超长管材时,必须遵守有关运输安全技术措施。 (3)井下人工搬运设备时,要用绳子系牢,并要轻抬轻放,有专人统一指挥,起落行动一致。 8.设备的安装必须遵守以下程序和要求: (1)安装前要检查、整修设备,并检查加固钻场及其周围支架,防

止冒顶片帮;清理各种脏杂物,挖好清水池和疏水沟。 (2)钻机立轴对准钻孔位置,摆正钻机架,机座与地梁木之间用螺栓连接,固定于基台木上。基台木要安放牢固、平稳,用水泥打基础,并用底固螺丝固定或卧入底板,四角打上压柱及戗柱固定。使用木柱时,直径不小于18厘米。 (3)机身安放平稳,上紧底固螺丝。各种电气设备必须防爆,机械传动部分要安装防护栏、保护罩。 (4)电器设备的安装,必须执行《煤矿安全规程》和有关规定。(5)在上山施工斜孔时,需支设密集支柱,防止钻机下滑。 (6)准备好各种材料、配件、备用工具,摆放要整齐有序。 (7)调试钻机。检查钻机各传动部分运转是否正常,开关启闭是否灵活可靠,各种零部件及钻具是否齐全、合格。发现不符合规定者,必须进行处理或更换。 (8)施工前要具备自然泄水条件。 9.安装钻杆时应注意以下问题: (1)钻杆应不堵塞、不弯曲、丝口未磨损,不合格的不得使用。(2)接钻杆时要对准丝口,避免歪斜和漏水。 (3)卸钻头时,应严防管钳夹伤硬质合金片、夹扁钻头和岩芯管。(4)装钻杆时,必须一根接一根依次安装。 10.井下钻场必须具有下列安全设施和条件: (1)在上山工作面或独头巷道探水时,应有安全躲避硐室及安全撤离措施。

钻孔作业指导书

1. 适用范围 用于本公司钢结构工程中高强螺栓和普通螺栓螺柱孔的钻孔工序。 2. 定义 组孔:节点板上与一根杆件相连的所有孔;对接接头在连接板一侧的孔;两相邻节点或接头间的螺栓孔;受弯杆件翼缘上连续孔,每米长度范围内的孔均称做一组孔。 3. 锅炉钢结构制孔用钻模板制作 3.1 钻模板制作过程要严格依据具体的加工工艺卡。 3.2 号料、切割 3.2.1 号料前,板材不平度必须控制在每米长度不大于一毫米,否则应矫正处理。 3.2.2 按切割作业指导书将板材精切下料成规定的几何尺寸。 3.3 模板孔群定位划线 3.3.1 找正:在机械加工划线平台上,以平台平面及方箱立面为二个基准面,用游标划线高度尺在已涂刷上白灰粉的模板上找出四边形四个基准点,据此四点找出几何中心线并用划针清晰划出。 3.3.2 孔心定位:以3.3.1的几何中心线为基准,两侧平分,划针划线定位孔群各孔排中心线,各孔排中心线交点即为孔心,该孔心用洋冲眼示出。注意洋冲眼敲打要稳、准,用力适度不允许出现重复打点。 3.3.3 定位豁口划线:在3.3.2基础上,从纵向几何中心线两端及横向第一排孔孔中心线两端划出定位豁口,定位豁口直边必须与两几何中心线重合。 3.3.4 规圆:依据加工工艺卡尺寸,用游标卡尺量出划规半经,以3.3.3孔心为准划圆及检查线。 3.3.5 检查、编号:依据加工工艺卡用游标卡尺检查各部位尺寸。合格后写上钻模编号,流入下道工序。 3.4 模板制孔:模板制孔的原则是孔的粗、精加工在同一台机床上完成以及加工过程尽可能不存在二次定位,只凭借机床本身的丝杠传动移动工件或刀具。 3.4.1 按机床走刀范围将长度≤1m的模板收入铣床加工,首先选定钻头直径比规定孔径小0.5~1.0mm进行粗钻,后改用铣刀、精铣达到规定孔径。 3.4.2 模板长度>1m的收入镗床加工,工序过程同3.4.1 3.4.3 依据加工工艺卡用游标卡尺检查板的加工孔群尺寸,合格后流入下道工序。 3.5 模板定位豁口加工:按照划线位置插床加工,要求加工豁口直边时,直边与几何中心

石油钻井岗位操作规程

第一章司钻岗位操作规程 一、操作前检查与准备 1、召开班前会,根据生产任务搞好工作安排,使全班每个人都能明确本班任务和安全生产注意事项,确保生产有条不紊,安全无事故。 2、检查主刹车及辅助刹车系统工作情况。 3、检查大绳的死、活绳头固定情况及大绳有无断丝。 4、检查所有钢缆、给进、绞车、吊索。 5、检查液压系统、性能良好,各种仪表灵敏可靠。 6、检查提升系统及动力大钳。 7、防碰天车装置必须灵敏可靠。 8、指挥岗位人员清理钻台面,便于操作。 二、正常钻进 1、钻进中严格执行技术指令。 2、均匀送钻,观察参数仪(指重表、泵压表)变化,准确地判断井下情况。 3、钻进中发生蹩、跳现象,及时汇报,根据指令调整钻压、转速等参数。 4、钻进中泵压下降,应立即停钻检查。排除地面因素后起钻检查钻具。 5、牙轮钻头使用到后期,出现蹩、跳钻、转盘负荷大、打倒车、钻时明显增加等现象,立即循环钻井液,起钻换钻头。 6、设备发生故障,尽量循环钻井液,活动钻具;不能循环钻井液及活动钻具时,可下放钻具,将悬重的2/3压至井底,使钻具弯曲,以防粘卡,排除故障后,起钻检查钻具。 7、接单根前按规定进行划眼,卸扣时不磨扣,上扣时不压扣。上提方钻杆时,观察游车,待单根下接头出鼠洞时应缓慢起出。接好单根后先开泵,正常后方可下放钻进。 8、操作失误造成顿钻或溜钻,立即循环钻井液起钻检查。 三、起钻操作 1、起钻时严格执行技术指令。 2、起钻前将钻头提离井底2m以上,循环钻井液,并活动钻具。待钻井液性能稳定,井下情况正常,准备工作完成后,方可起钻。 3、井口挂好吊环,插入磁性保险销,待大钩弹簧拉紧后方可上提。 4、上提钻具时精力集中,平稳操作,右手不离刹把,左手不离开关,目视井口,观察指重表、滚筒钢丝绳缠绕情况及钻杆接头数,判断游动滑车位置,防止顶天车。 5、起钻中途按规定进行放气,钻杆下接头出转盘面0.5-0.6m后,刹住钻具,待井口放好卡瓦或吊卡后,缓慢下放钻具。 7、井下正常时根据钻具负荷和设备起升能力合理选择起钻速度。 8、起钻遇卡,应上下活动钻具,上提拉力不得超过原悬重100KN,严禁猛提硬转,无效后接方钻杆循环钻井液,汇报请示。 四、下钻操作 1、下钻时严格执行技术指令。 2、入井钻头及喷嘴符合设计、无损伤,否则不能入井,钻头装卸器尺寸合适。 3、钻头紧扣先用链钳人力上紧,再用顶驱紧扣,扭矩符合要求,下入时缓慢通过井口。 4、入井钻铤符合规定标准(弯曲度及磨损情况等),按规定扭矩紧扣。 5、根据钻铤尺寸选择卡瓦、安全卡瓦。卡瓦距内螺纹端面50 cm ;安全卡瓦要卡平、卡紧,不能卡反,所卡部位至卡瓦距离5-8cm。

钻探步骤

冲击钻孔 冲击钻探是指把钻杆和岩芯管提到一定的高度后自由落下对土壤和软弱岩石进行冲击钻进的过程。这种钻探的适用范围较小,主要是土壤和软岩,效率较低。往往在达到一定深度以后,由于地下岩芯的抗压强度会逐渐增大,钻进效果就会慢慢减弱,除非遇到软土层,比如土壤或者软质岩在地下水位以下等这样的情况后可继续钻进。否则就要停止。 钻孔保护膜以及钻孔工具的尺寸一般是150mm、200mm。对于特殊项目250mm、300mm 是适用的。在地质条件良好的地层其最大的钻取深度约为60m。钻探设备的类型可能包含一个水力驱动的岩芯钻取用的钻头夹具。钻孔工具在一根钢缆上用绞盘离合器冲击,这些工具包括:粘土切割机,用于干燥的粘性土;岩芯管或者打包机,用于非粘性土;凿子,用于破碎岩石及其它坚硬的地层。粘土切割机和岩芯管提取扰动材料,这些材料一般具有充分的代表性可用来鉴别地层。 回转取芯钻孔 钻头在钻孔底部回转的回转钻孔方法用于岩石钻孔和有时勘查用的土壤钻孔。从表面通过空心钻杆到钻头面的钻孔液用来冷却和润滑钻头,将钻屑运送到地面,在使用特殊的钻孔液时,可以稳定钻孔。钻孔液体通常是清洁的水、空气或二者的混合物。在某些情况下,泥浆、聚合物或泡沫用于保持或支持钻孔的稳定性,协助将钻屑运送到地面并使岩心采取率最大化,特别是在表面沉积物和弱岩石构造中。必须安排钻孔液清洁和再循环,以便钻屑从钻孔底部运出。(回转取芯过程) 取芯钻孔,这种钻孔环形钻头固定到芯管的外回转管底部,切削在芯管装置内部管内获取的岩芯并运送到表面用于检验和试验。取芯时,通常使用临时套管来支撑不稳定土地或封堵引起钻孔液过量损失的裂缝或孔隙。钻孔液体添加剂或水泥灌浆的作用一般比较好。(回转取芯过程) 回转取芯钻孔通常利用传统的或配备金刚石或钨尖头取芯钻头的钢丝绳型双层或三层取芯筒(三层取芯管系统可以使用一个双层取芯管装配一个半硬质塑料衬垫模拟)进行。取芯钻孔的目的是获得与成本一致的最佳的取芯率和取芯质量。(回转取芯过程) 传统双层取芯管包括两个同心圆筒。外筒由钻杆旋转,在其下端携带取芯钻头。内部圆筒安装在转环上,以便其再钻孔过程中不旋转。岩芯由取芯钻头切削,向上传送到内部圆筒中,在取芯运行结束时,取芯管组件通过升高和逐个拆下每个钻杆上升到表面。利用一个取芯夹具防止岩芯落到芯管外,取芯夹具由弹簧钢构成并刚好位于取芯钻头的上方。钻孔液体在其通过取芯钻头的路上向下流过内外取芯圆筒之间的环带。岩芯自身仅在其通过取芯钻头时与钻孔液体接触。(回转取芯过程) 对于三层管取芯筒,非转动内圆筒包含一个可拆卸的取样管或衬垫。在每次取芯运行结束时该衬垫和其包含的岩芯一起提取并存储在一个岩芯盒中。因为衬垫在因此使做记录的地质工作者能够提取比其他套管更多的信息,衬垫可以用各种材料制成并采取对开管口、无缝管或刚性和半刚性塑料衬垫的形式。三层管取芯筒可以是专门设计的,但更通用的传统双层管取芯筒可以进行修改,采用内部半刚性塑料衬垫,并充当三层管取芯筒。(回转取芯过程) 有很多取芯钻头可用,能在任何给定的土地条件下提供最佳结果的类型可能必须利用试验来确定。应该承认影响最佳钻孔速率钻头选择的因素可能不同于确定岩芯质量的钻头。薄壁钻头产生的钻屑较少,允许使用较低的冲洗速率,以减少干扰。从另一方面来说,薄壁钻头通常不提供用于冲洗液的正面排放,在液体通过钻头内部和岩芯之间时可能出现一些干

钻探工操作规程

编号:SM-ZD-59746 钻探工操作规程 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

钻探工操作规程 简介:该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 1、钻探工应经专门培训并经考核合格后持证上岗。 2、钻探工必须掌握各种钻机的操作要领和维护保养及排除故障的知识。 3、钻探工应掌握瓦斯抽放,煤层注水,防突等各种钻孔的封孔和施工方式。 4、下井前根据工作安排,准备检查带足本班需要的工具材料。 5、装运钻机时应注意: (1)检查钻机各部件是否齐全,电机是否防爆,电缆有无漏电现象,钻杆钻头有无损坏。 (2)装车后,要捆绑牢固,平巷运输时,两车之间要拉开一定距离,拐弯和上下坡时要发生声光信号。 (3)装运不允许进赃物的部件时,要用布封堵好。 (4)安装钻机前,首先检查是否有安全隐患,确认巷道

通风是否良好,方可固定机械,水压、机件电源开关等均应良好,是否有瓦斯电闭锁和风电闭锁装置。 (5)安装时要选择钻场的面积有足够的空间,保证钻机不影响运输,底板平整,四角打上立柱及斜柱,机身安放平稳后,上紧固定螺丝,转动部件要安装防护栏保护罩。 6、操作前检查变压箱及油箱内油位是否符合要求,防尘罩(盖)是否齐全,各部件操作手柄应处在正确位置,空载运行10分钟,保证转动部件正常,启动开关灵活,确认无问题后,方可接上钻杆,钻头,水源开始钻孔。 7、各类钻机的操作方法按各钻机的使用说明执行,确保无误正常运转。 8、钻孔时要严格按测量人员标定的孔位及施工措施中规定的方位角度孔深等进行施工,不经测量人员同意不得擅自改动。 9、安装钻杆时,先检查钻杆应不堵塞,不弯曲,丝口未磨损,连接时要对准丝口,避免否斜和漏水。装卸钻头时应严防管钳夹伤硬质合金片,夹扁钻头和倒转伤人。 10、钻头送入孔内开始钻进时,先要轻压慢钻,待工作

岩芯钻探操作

岩芯钻探操作 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

岩心钻探操作讲座(二) 2015-01-22 中资大课堂系列----岩心钻探讲座 本讲座共分6集,分别是钻探基础知识;钻探设备工具 管材及操作;岩心钻探工艺;泡沫泥浆技术;钻探生 产管理;机台管理。具有很好的参考学习和保存价值。 适合业内人士存阅。 第二讲钻探设备、工具、管材及操作 第一部分:岩心钻探设备 二、钻机:1、钻机的定义:借助动力机械的动力,带动钻具破碎岩石,向地壳钻进的机械装置。 2 、岩心钻机的基本构成及功用(见表2-2)

3、钻机的分类 4、岩心钻机的基本参数 ①钻进能力参数:包括钻进深度、钻孔直径、钻杆直径和钻孔倾角等。 ②回转参数:包括回转器的转速、通孔直径与让开孔口距离等。 ③给进系统参数:包括立轴最大上顶力与给进力、给进速度、给进行程及倒立轴速度等。 ④升降系统参数:包括升降机的最大起重量、提升速度等。 ⑤钻机的重量指标、最大部件重量及动力机的功率等。 5、岩心钻机主要技术参数及配套(见表2-3)。 三、钻探用泵 1、泥浆泵的定义:泥浆泵是以水或其它液体为介质,将原动力机输入的机械能转化为液力能的一种机械装置。 2、泥浆泵的作用:向孔内输送一定压力和流量的冲洗液。 3、往复式泥浆泵的组成及工作原理及往复式泥浆泵的分类(略) 4、往复式泥浆泵的主要参数 ①流量(泵量、排量):是指泵在单位时间内输出液体数量的多少,用Q 表示,常用单位是升/分钟、立方/分钟。 ②泵压(排出压力或扬程):是指在泵排出口测出的液体表压力,用P表示,单位是MPa。泵压大小取决于排出管路中的阻力,阻力大,泵压就高。通常所说的泵压,是指在动力机功率允许和泵的机械强度所能达到的额定工作压力。 ③吸水高度:是指泵缸中心线到吸水池液面的距离,理论上用清水作循环介质时可达10米,实际工作中应控制在3米以内。 ④泵的配备功率:是指与泵匹配的动力机的功率。 5、泥浆泵基本参数见表2-4

井下钻探工操作规程(2020版)

( 操作规程 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 井下钻探工操作规程(2020版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

井下钻探工操作规程(2020版) 一、适用范围 第1条本操作规程适用基本建设、生产矿井的井下钻探工作。 二、上岗条件 第2条井下钻探需要熟悉以下知识: 1.必须熟悉民《煤矿安全规程》和井下工作的一般安全知识,经专门技术培训,考核合格后,方可上岗。 2.熟悉钻机的工作原理。掌握各种钻机的操作要领,维护保养及排除故障的技术知识。 3.掌握瓦斯抽放、煤层注水、封堵水注浆、防灭火、防突等各种钻孔的封孔和施工方式。 4.掌握《煤矿安全规程》对瓦斯抽放,煤层注水、注浆、防突等的有关规定。

5.了解有关煤矿瓦斯、煤尘爆炸的知识。 6.熟悉预防灾害的措施和矿井避灾路线。 第3条掌握井下打钻、注浆、封孔、煤层注水、防灭火、瓦斯抽放、防突等各种钻孔的施工方法。 三、安全规定 第4条井下钻探施工前,必须了解工程的设计目的、任务,严格按照《作业规程》施工。 第5条无风地点打钻必须安设局部通风机通风或采用导风筒通风,在打钻过程中不准停风,并有可靠的风电闭锁装置。特殊情况停风时,必须按规定撤出施工地点的所有人员。 第6条打钻时,必须加强原有的支护;改变支护方式,应制定安全措施,报有关部门批准后施工。 第7条钻进时要严格按照地质技术人员、测量人员标定的孔位及施工措施中规定的方位、角度、孔深等进行施工,不经技术人员同意不得擅自改动。 四、操作准备

煤层气HSE钻井作业指导书模板

煤层气HSE钻井作 业指导书

井场HSE作业指导书 中石油煤层气有限责任公司 韩城分公司

岗位作业指导书1.司钻岗位作业指导书

2. 副司钻岗位作业指导书3.井架工岗位作业指导书4.内钳岗位作业指导书5.外钳岗位作业指导书6.泥浆工岗位作业指导书7.柴油机工岗位作业指导书 内容: 1.岗位任职条件 2.岗位职责 3.岗位操作规程 4.巡回检查点及主要检查内容 5.应急处理程序 基本要求 1) 施工单位应遵守国家、当地政府有关健康、护 安全与环境保 法律、法规等相关文件的规定。 2) 施工单位要严格按SY/T6283 -1997《石油天然气钻井健康、安全与环境管理体系指南》行业标准执行。 2 健康、安全与环境管理体系要求从事石油和天然气勘探的钻井作业公司, 应健全以下健康、安全与环境管理体系。

1) 健全各级HSE 管理组织机构。 2) 开展单井安全、环境风险分析制订风险预防和消减措施, 培训现场施工应急程序和安全预案。 3) 编制”两书一表( HSE 作业计划书, HSE 作业指导书与HSE 检查表) ”并进行HSE 例行检查与演练。 4) 制订13 项HSE 管理制度。 1) 安全生产管理制度。 2) 作业计划许可证制度。 3) 作业现场防火制度。 4) 井控管理制度。 5) 有害有毒物质、放射源管理制度。 6) 环境保护管理制度。 7) 营地管理制度。 8) 健康、保健、卫生管理制度。 9) HSE 培训制度。 10) HSE 管理汇报制度。 11) HSE 检查制度。 12) 报告制度。 13) HSE 管理评比、奖惩制度。 3 健康管理要求 1) 所有作业人员均应配发工服、高筒硬头皮鞋、安全帽和手套等劳动保护用品, 上岗人员应按规定正确穿戴。特殊作业环境、工种还应配备不同功能的劳动保护用品。 a) 钻井作业人员应进行安全教育培训, 作业人员应具备相应的安全意识和安全技能; 特种作业人员应具有相应的资格证书。 b) 离钻台或其它工作面2.0 m 或2.0 m 以上的高空作业人员, 都必须系上安全带。井架梯子、二层台必须安装防跌落装

岩芯保管

中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0032—92 地质勘查钻探岩矿心管理通则 1 主题内容与适用范围 岩矿心是地质勘查工作中的一项重要基础实物资料,是研究和评价地质矿产的重要依据。为妥善保护和保存岩矿心资料,根据《中华人民共和国矿产资源法》第二十四条规定,特制定本标准。 1.1 主题内容 本标准规定了地质勘查钻探岩矿心(含岩屑,下同)的现场管理、缩减处理、移交入库和库房管理。1.2 适用范围 本标准适用于地质勘查行业钻探岩矿心的全程管理。 2 岩矿心的现场管理 2.1 钻前准备 2.1.1 平整机场时,机台要平出放置岩矿心的场地,并有防雨和遮阳设施。 2.1.2 开钻前,机台(井队)应将钻孔(井)地质编录所需的各种物资,包括岩矿心装具和用于岩矿心编号的书写工具、材料等准备好,没有足够的岩心箱不得开钻。 2.2 钻孔(井)取心 2.2.1 采取岩矿心应严格按照岩心钻探操作规程和项目地质设计的有关规定执行。 2.2.2 退取岩矿心,严禁吊打岩心管,避免岩矿心人为破碎或次序颠倒。对于松软岩矿心要尽量保持原状。 2.3 岩矿心整理 2.3.1 从岩心管取出的岩矿心应按其出筒的顺序摆放,随即进行清洗。岩屑要用清水漂洗,以露出岩石本色为准。不能水洗的岩矿心(盐类矿产和含油气岩心等)应揩去泥浆或除去泥皮。并清除假岩心和外来混杂物质。 2.3.2 将清理好的岩矿心按由浅至深的顺序从左到右、自上而下依次摆放在岩心箱(盒)内。 岩屑以及中心取样(center sample recovery)钻孔样品应先进行干燥处理,一般可采用自然晾晒的干燥方法,必要时采用可控温或低温烘干,禁止高温烘烤。经干燥处理后的岩屑,应连同标签一并装入岩屑袋内。CSR样品晾干后先行缩分,作为地质副样的一份装袋保留。从微型旋流器收集的柱状样品需要时可作为岩性实物剖面保存。 2.3.3 松散、破碎的岩矿心应按其所在位置分段装入袋内。易挥发、潮解和易于氧化的岩矿心要及时装入密闭容器保存。对油基泥浆取心和密闭取心井的油砂必须立即用无色玻璃纸或油纸包好用蜡密封,以便取得含油饱和度等有关资料。 2.3.4 岩矿心丈量要准确。丈量时应尽量将各自然断块对接好,对于松散、破碎的岩心不得随意拉长或压缩,必要时可采用体积法换算其长度。 2.3.5 所有岩矿心均需按回次(简次)统一编号。凡长度大于10cm的岩心(矿心为5 cm)直接在圆柱面上或

钻井队安全管理制度和操作规程完整

北京中成新星石油技术开发股份有限 公司 安全管理制度及操作规程 50138钻井队

50138钻井队安全管理制度结合“三会”精神,强调以“强三基,反三违,除隐患”为主题的安全管理活动年,大力进行目标宣传,高度统一职工思想,制定本队奋斗目标,宣传贯彻各种安全制度和操作规程,确保职工队伍平稳启动,安全生产。安全管理全年实现“三零一降”目标,成为总公司安全生产先进单位,为实现全年四万五千米任务的目标而奋斗。 安全管理领导小组机构: 组长:胡殿成 副组长:杨世军郭洪瑞 成员;马伟军周荣奎高永强刘学明金城军金城东 岳国忠 一、安全设施管理 1、安全带配置4幅,井架2幅,钻台2幅,由井架工负责保养和管理; 2、井场消防器材的定期检查、保养由司机长负责,由司机负责日常保养; 3、防碰天车、刹车系统、死活绳头、死绳固定器、泥浆泵安全阀等关键要害部位的定期检查保养由机械工负责,日常管理保养由司钻负责;安全阀日常管理保养由副司钻负责; 4、钻台、机房、泵房、二层台栏杆及井架梯子的定期检查保养

由钻台大班负责管理,日常检查保养由井架工负责保养和管理; 5、井场所有安全标志牌隔离带的定期检查管理由副队长负责管理,日常检查管理由场地工负责保养和管理; 二、安全资料管理 1、值班房各种交接班记录、班前班后会记录、HSE检查记录由副队长负责管理收集; 2、HSE计划书的编制,STOP卡的运行、周分析和讲评由副队长负责管理; 3、HSE周检查表的运行、上级部门检查提出的问题以及HSE 监督员下发的整改通知单,具体由副队长安排落实整改,及时反馈整改通知单; 三:安全生产管理制度: 1:牢固树立“安全第一,预防为主”的思想,坚持每星期一HSE 领导小组活一次,一口井坚持对在岗职工进行一次安全教育,单井进行一次安全总结。 2:坚持开好班前班后会,司钻要对工作进行全面安排,副司钻认真强调安全工作,搞好HSE讲话。 3:严格按岗位责任制,巡回检查制检查交接班情况,杜绝走马观花,不仔细检查。 4:严禁非本岗位的人员操作,不许串岗、乱岗,当出现岗位缺少人员时,规定只能由上往下顶岗,不许由下往上顶岗,杜绝非本岗位人员操作。

岩心钻探规程

岩心钻探规程 总则 一、本规程主要是对固体矿产岩心钻探的各项生产活动作出的规定,不包括水文地质钻探、工程地质钻探以及油、气钻探等内容。 二、本规程主要以原国家计委地质局一九七二年颁发的《岩心钻探规程(试行)》、一九七七年国家地质总局颁发的《金刚石岩心钻探操作规程》和一九七九年颁发的《金刚石绳索取心钻进操作规程》为基础,并总结了近些年来在生产实践中的新经验、新方法和新技术、经补充、修订而成的。 三、本规程是岩心钻探设计、施工、管理、检验等项工作的重要依据和准则,各地质勘探的现场操作人员、科研设计人员和技术、行政管理人员都必须严格遵守和执行。 四、本规程各条款,是对岩心钻探作出的一般性和原则性的规定要求。在贯彻执行本规程时,各局、队可因地制宜地制订实施细则和补充规定。 五、本规程规定的各项钻探工程质量指标,是一般情况下应达到的要求。当工作矿区因处于不同普查勘探阶段而需要有不同要求或因采用新技术、新方法而改变上述要求时,应根据需要与可能的原则,由地质和探矿部门共同商定,在地质设计(或合同)中提出具体要求,按部有关设计审批的规定报批,经批准后实施。钻孔质量等级的划分按部计划司制订的“地质工作主要统计指标解释”中有关规定执行。 六、本规程自颁发之日起正式实行,原同类规程即行作废,其它有关规定与本规程有不符之处,以本规程为准。 七、本规程的解释和修改权属地质矿产部。 第一章钻进方法、钻孔结构及钻探设备的合理选择 第一节钻进方法的选择 第一条按与钻进工艺有关的几个特性将岩石做如下分类 1.按硬度的大小分为四类,按可钻性的高低分为十二级,其相应关系为: (1)软--可钻性1~3级; (2)中硬--可钻性4~6级;

钻孔作业指导书

冲击钻孔桩施工作业指导书 本桥桩基础属于嵌岩桩,成桩方法使用冲击钻机冲击成孔。施工应遵循以下几项要求。 钻孔桩施工准备工作 钻孔场地应换除软土,平整压实。 按照场地规划泥浆循环净化系统(沉渣池,泥浆循环池,堆渣场) 钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒,直径应比钻头直径大约40cm。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m,还应满足泥浆面的要求,应高出施工地面0.5m。护筒的中心与设计桩位偏差不得大于5cm、倾斜度不得大于1%。 制作检孔器。检孔器采用钢筋制成,直径等于设计桩径,长为桩径的4~6倍。 钻孔施工 技术要求 (1)钻孔过程中泥浆性能指标 泥浆比重:1.1~1.4之间 黏度:一般地层16~22s,松散易坍地层22~30s 含砂率:新制泥浆不大于4% 胶体率:不小于95% pH值:8~11

为提高泥浆黏度和胶体率,可在泥浆中掺入适量的碳酸钠,烧碱等(试验定),钻孔过程中随时检验泥浆比重和含砂率。(2)孔的倾斜度(检孔器检测) 孔的倾斜度不大于1%,钻进过程中随时检测。 钻机的安装及钻孔 安装钻机前,底座应垫平,保持稳定,不得产生位移和沉陷。开孔的孔位必须准确,应使处成孔壁竖直,圆顺,坚实。 钻孔时,孔内水位宜高于护筒底脚0.5m以上或地下水位1.5~2.0m.取渣和停钻时,应及时向孔内补水或泥浆,保持孔内水头高度和泥浆指标。 钻孔时,钻头起落速度要均匀,不得过猛或骤然变速。 钻孔作业应连续进行,因故停钻时,应将钻头提出孔外。钻进过程中应经常检查并记录土层变化情况,进入岩层后要取样保存留底并与地质资料核对。钻孔达到设计深度后,应对孔位、孔径、孔深和孔的倾斜度进行检查,并填写钻孔记录表。孔位偏差不得大于10cm. 钻头重量应考虑泥浆的吸附作用和钢丝绳与吊具的重量,使总重不超过卷扬机的起重能力。 开始钻孔采用小冲程开孔,待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后方可进行正常冲击钻孔。钻进过程中,应勤松绳和适量松绳,不得打空锤;勤抽渣,使锤头冲击新鲜地层。每次的松绳量应按地质情况,钻头形式,钻头重量决定。

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