科学钻探课程报告
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钻探工程实训报告前言钻探工程是一种重要的地质勘察技术,广泛应用于矿产勘查、水文地质调查、建筑工程等领域。
通过钻探工程可以获取地下的地质信息,为后续工程设计和施工提供可靠的数据支撑。
本报告旨在探讨钻探工程实训的经验总结和技术应用。
钻探工程实训内容实训概况1.实训时间:2022年1月1日至2022年1月31日2.实训地点:XX钻探公司3.实训人员:本报告作者及其他实训学员共计10人实训目标实训的主要目标是让学员熟悉钻探工程的基本操作、安全注意事项以及各种钻探设备的使用方法。
在实训过程中,学员将接触到常见的钻探工程案例,并掌握勘探钻孔的布置、取样技术、数据记录等基本技能。
实训内容1.钻孔布置–根据勘察要求确定钻孔位置和数量–安排钻孔的深度和间距2.钻孔设备的组装与使用–了解各种常见钻探设备的类型和结构–学习钻机的操作方法和注意事项–掌握钻孔钻探工艺的基本流程–学习如何处理常见的钻孔故障3.土样采集与测试–学习如何正确采集土样–学习土样的初步分析方法–掌握土样室内测试的操作技巧4.钻孔数据记录与报告撰写–学习如何记录钻孔数据–掌握数据分析和处理方法–编写钻孔工程报告实训经验总结经验一:安全意识是首要实训过程中,我们深刻认识到钻探工程的危险性,因此安全意识的培养是实训的首要任务。
我们在实训前接受了相关安全培训,了解了钻探设备的使用要领、个人防护装备的选择和使用方法等内容。
在实际操作中,我们严格遵循操作规程,保持良好的工作习惯,确保了自身的安全。
经验二:团队合作至关重要钻探工程通常需要多人合作完成,团队合作能力是实训中不可忽视的一部分。
在实训中,我们通过分工合作、密切配合的方式提高了工作效率,并确保了钻孔工程的顺利进行。
每个人都积极参与,及时沟通,充分发挥了团队的协作优势。
经验三:数据处理要准确钻孔工程的最终目的是获取可靠的地质数据,因此数据处理的准确性尤为重要。
我们在实训中学习了数据的记录和分析方法,养成了严谨的记录习惯,并且在数据处理过程中进行了多次交流和校验,确保了数据的准确性。
钻井实践报告字钻井是石油勘探的重要环节,其技术和应用非常复杂。
本文将从钻井的基本原理、操作流程、技术难点、安全事项等方面进行探讨,以期更好地理解钻井的实践过程并提高操作效率。
一、钻井基本原理1、采用旋转钻头的方式向地下深部钻探;2、钻探是通过旋转钻头,施加一定的压力,使钻头旋转锋利边缘对地层进行切削,周围的泥浆则将切屑带上地面;3、钻井需要进行循环泥浆冷却,保证工作效率和设备的寿命。
以上三条可以概括钻井的基本原理,也为后续的操作流程提供了必要的基础。
二、钻井操作流程1、前期准备。
包括选址、测量、研究地质分布和水文地质状况等;2、孔底预案。
确定钻井方案,确定钻井孔的直径、进度、冲洗要求等;3、井口准备。
安装吊卡、钻杆、回转顶、钻杆接头等;4、钻井开始。
启动钻井机并操作回转进钻杆到孔底,同时泵洒循环泥浆进行冷却;5、测量和记录。
钻井过程中需要进行孔深、温度、重量、压力等数据的记录和监测;6、钻井结束。
将钻头退出孔口并加固钻框,最终填充钻井泥浆,完成整个钻井过程。
在以上钻井操作流程中,各项操作都需要井下和地面人员协作,实践过程中需要有严格的管理体系保障。
三、技术难点1、孔底探测。
钻井过程中需要掌握孔底的情况,包括地质结构、温度、压力等,这需要一些高精度的工具进行探测。
2、防漏。
钻井涉及到地下水与岩层混合的情况,一旦控制不当,会导致钻井泥浆外泄,对环境造成影响。
3、遇险救援。
由于野外环境复杂多变,采用机械设备开展钻井可能会遇到一些意外情况,需要在第一时间采取措施保障人员的安全。
以上三个技术难点是钻井实践过程中需要重点注意的问题,需要严格的掌握和操作技巧。
四、安全事项1、地下风险。
在采取钻井过程中存在地下水、天然气等风险,需加强防范措施;2、机械设备风险。
钻井机、回转装置、吊卡等机械设备操作不当可能会对人员安全造成威胁,需要加强安全防范;3、泥浆液体。
钻井泥浆中可能含有毒害物质,需要加强保护人员防护措施;4、火灾爆炸风险。
一、安全生产。
都说安全是天,可以前也并没有怎么在意,在实习期间才深刻的认识到安全生产的重要性和意义。
在这里领导和工人都严格的贯彻“安全第一预防为主”的安全生产方针。
新工人来的第一课就是安全教育,我来的时候就首先的让我学习了安全生产的法规。
使我明白了什么叫“三不伤害”;同时也增强了自我保护意识。
通过系统的学习使我明白了安全的重要性,所以在实习期间没有发生以外的事故,做到了安全生产。
二、业务和技能。
这次我们打的是水文观测孔,通过自己的实际操作,结合自己在学校所学的理论知识;以及老工人师傅的指导帮助。
学会了判断岩层、操作机器、测量水位以及书写纪录。
使自己的业务水平有了一个质的提高。
同时也增强了自己动手操作水平。
期间主要对平砂岩做了一些细致调查研究:砂岩是一种沉积岩,主要由砂粒胶结而成的,其中砂里粒含量要大于50%。
决大部分砂岩是由石英或长石组成的,石英和长石是组成地壳最常见的成分。
砂岩的颜色和沙子一样,可以是任何颜色,最常见的是棕色、黄色、红色、灰色和白色。
地球上常见由砂岩相成的悬崖峭壁。
有的砂岩可以抵御风化,但又容易切割,所以经常被用于做建筑材料和铺路材料。
砂岩中的颗粒比较均匀坚硬,所以砂岩也被经常用来做磨削工具。
砂岩由于透水性较好,表面含水层可以过滤掉污染物,比其他石材如石灰石更能抵御污染。
我们这里钻探时主要遇到的困难是打平顶山砂岩,平顶山砂岩硬度高容易破碎在钻进过程中不容易钻进又容易掉块卡钻,所以在以后的学习中我要多注意加强这方面的学习。
三、日常生活。
我们一般在野外作业,比较枯燥乏味,许多配套设施也不到位。
不过在这3个月的实习中让我学会了许多以前不会的东西,也学会了在劳动中寻找快乐。
同时了增强了自己独立生活和判断问题的能力。
我想这将会成为让我一生都收益的财富。
在这为期一月的实习生活中,我受益匪浅。
短短的90多天内,我不仅向老工人师傅学习了钻探基本方法和技巧,体会到应该如何跟和同事交流和相处,更被队里同志们的无私敬业精神所感动。
钻探实训报告11. 引言本实训报告旨在总结和反思钻探实训中所学到的知识和技能。
通过实际操作,我对钻探设备的使用和钻探方法有了更深入的了解。
本篇报告将对实训的目的、实施过程以及实训成果进行阐述。
2. 实训目的钻探实训是为了让学生掌握现代地质勘探工程中的基本技能和理论知识。
具体目的包括: - 熟悉钻探设备的使用方法; - 掌握常见钻探方法,并了解其适用范围和特点; - 学习钻探过程中出现问题的解决方法; - 培养实际操作能力和团队合作精神。
3. 实施过程本次实训的实施过程包括以下几个阶段:3.1 预备工作在实训开始前,我们首先进行了相关的预备工作。
包括:- 学习相关理论知识,包括钻探设备的分类、结构和原理,以及常见的钻探方法; - 准备实验材料和设备,包括钻探设备、岩心样品收集和保存的工具等。
3.2 实训操作实训操作是本次实训的重点,我们按照指导书上的要求进行了一系列实际操作。
包括: - 学习和熟悉钻探设备的操作方法; - 进行岩心样品的采集和保存; - 学习常见的岩层解释和记录方法; - 学习并实践钻井液的循环和处理方法。
3.3 实训总结完成实训操作后,我们进行了实训总结。
包括:- 分析实训过程中遇到的问题,并总结解决方法; - 总结实训中学习到的知识和技能; - 总结团队合作中的优点和不足。
4. 实训成果通过本次实训,我取得了以下成果:4.1 熟悉钻探设备的使用方法我学习了各种常见钻探设备的结构和原理,并熟悉了它们的操作方法。
掌握了如何正确定位和固定钻具,以及如何操作钻探设备进行钻探作业。
4.2 掌握常见钻探方法在实训中,我学习了常见的岩层探测和取样钻探方法,包括岩心钻探、岩层物理勘探等。
通过自己的亲身实际操作和观察,我对这些方法的适用范围和特点有了更深入的了解。
4.3 学习问题解决方法在实训过程中,遇到了一些问题,例如钻头堵塞、岩心样品损坏等。
通过和团队成员的讨论和老师的指导,我学会了一些解决这些问题的方法。
钻探实习报告在大学的学习生涯中,实践是不可或缺的一部分。
为了将课堂上学到的理论知识与实际操作相结合,我参加了一次钻探实习。
这次实习不仅让我亲身体验了钻探工作的流程和技术,更让我对地质勘探领域有了更深入的认识和理解。
实习的地点是在一个地质条件较为复杂的山区。
当我们到达实习基地时,眼前的景象让我既兴奋又紧张。
高耸的钻塔、复杂的机械设备以及忙碌的工作人员,都让我感受到了这里严肃而紧张的工作氛围。
在实习的初期,我们接受了系统的安全培训。
指导老师向我们强调了钻探工作中安全的重要性,并详细介绍了各种安全操作规程和应急处理措施。
这让我深刻认识到,在任何工作中,安全永远是第一位的。
接下来,我们开始学习钻探设备的组成和操作方法。
钻探设备主要包括钻塔、钻机、泥浆泵、钻杆、钻头等。
其中,钻机是整个钻探系统的核心部件,它负责提供钻进的动力。
而钻杆和钻头则是直接与地层接触的部分,其质量和性能直接影响着钻探的效率和质量。
在实际操作中,我们首先要进行场地的平整和设备的安装调试。
这是一项看似简单却十分重要的工作,需要我们仔细测量和调整各个部件的位置和角度,以确保设备能够正常运行。
在安装过程中,我们遇到了一些问题,比如钻塔的垂直度不够、泥浆泵的连接不紧密等。
但是在指导老师和同学们的共同努力下,我们最终成功解决了这些问题,顺利完成了设备的安装调试。
设备安装完成后,就开始了正式的钻探工作。
钻进过程是整个钻探工作的关键环节,需要操作人员时刻关注钻进参数的变化,并根据地层情况及时调整钻进速度和压力。
在钻进过程中,我们遇到了各种各样的地层,如砂土层、粘土层、岩石层等。
每一种地层都有其独特的性质和钻进难度,需要我们采取不同的钻进方法和工艺。
例如,在砂土层中,由于砂土的松散性和渗透性较强,容易出现塌孔现象。
为了防止塌孔,我们需要加大泥浆的比重和粘度,以增加泥浆对孔壁的支撑作用。
而在岩石层中,由于岩石的硬度较高,钻进速度较慢。
这时,我们需要选择合适的钻头和钻进参数,以提高钻进效率。
一、前言随着我国经济的快速发展,能源需求不断增加,钻探技术在石油、地质等领域发挥着越来越重要的作用。
作为一名钻探技术专业的学生,为了提高自己的实践能力和理论知识的应用能力,我参加了为期一个月的实习活动。
本次实习主要在钻探公司进行,实习过程中,我认真学习了钻探技术的基本知识,参与了实际的钻探作业,对钻探技术有了更深入的了解。
二、实习内容及收获1. 实习内容(1)实习期间,我了解了钻探公司的基本情况,包括公司规模、业务范围、发展历程等。
(2)学习了钻探技术的基本知识,包括钻探设备的结构、工作原理、操作方法等。
(3)参与了实际的钻探作业,了解了钻探工艺流程,掌握了钻探操作技巧。
(4)学习了钻探安全知识,了解了钻探作业中的安全隐患及预防措施。
2. 实习收获(1)理论知识与实践相结合:通过实习,我将所学的钻探技术知识应用于实际操作中,提高了理论知识的实践能力。
(2)团队协作:在实习过程中,我与同事们共同完成钻探任务,学会了团队合作和沟通。
(3)解决问题的能力:面对钻探作业中的各种问题,我学会了分析问题、解决问题的方法。
(4)安全意识:实习过程中,我深刻认识到安全生产的重要性,提高了安全意识。
三、实习总结通过本次实习,我对钻探技术有了更深入的了解,掌握了钻探设备的基本操作方法,学会了团队合作和沟通。
然而,实习过程中也暴露出我在理论知识掌握不够扎实、实践操作经验不足等问题。
在今后的工作中,我将努力学习钻探技术知识,提高自己的实践能力,为我国钻探事业的发展贡献自己的力量。
(1)加强理论知识学习:为进一步提高实习效果,学生应加强钻探技术理论知识的学习,为实际操作打下坚实基础。
(2)增加实践机会:学校和企业应加强合作,为学生提供更多实际操作的机会,提高学生的实践能力。
(3)注重安全教育:在实习过程中,学校和企业都要加强安全教育,提高学生的安全意识。
(4)加强师资队伍建设:学校应加强对钻探技术专业教师的培养,提高教师的专业水平和实践经验。
一、实习背景为了将理论知识与实践相结合,提高自身的实际操作能力和对地质知识的理解,我在今年暑假期间,参加了为期一个月的钻探工程实习。
实习单位为我国某知名地质勘探公司,实习地点位于我国某大型矿产资源区。
二、实习目的1. 了解钻探工程的基本流程、工艺和技术;2. 掌握钻探设备的操作方法及注意事项;3. 提高地质勘察、钻探施工、地质分析等方面的实践能力;4. 培养团队合作精神,提高沟通协调能力。
三、实习内容1. 钻探工程基本流程及工艺实习期间,我首先学习了钻探工程的基本流程和工艺。
从野外踏勘、设计钻探方案、施工准备、钻探施工、终孔验收到地质取样分析,每一个环节我都进行了详细的了解。
同时,还学习了不同地质条件下钻探工艺的选择和调整。
2. 钻探设备操作及注意事项在实习过程中,我参与了钻探设备的操作,包括钻机、钻具、泥浆系统等。
通过实践,我掌握了钻探设备的操作方法,了解了各种钻具的用途和性能。
此外,我还学习了设备操作中的安全注意事项,确保在施工过程中人身和设备安全。
3. 地质勘察、钻探施工、地质分析实习期间,我跟随工程师参与了野外地质勘察工作,学习了地质罗盘、地质锤等工具的使用方法。
在钻探施工过程中,我负责记录施工数据,协助工程师进行地质分析。
通过这些实践,我对地质勘察、钻探施工和地质分析有了更深入的了解。
4. 团队合作与沟通协调在实习过程中,我与同事们共同完成了多个钻探任务。
通过合作,我学会了如何与团队成员沟通协调,共同解决问题。
此外,我还参与了实习总结会议,学习了如何撰写实习报告和总结。
四、实习收获1. 理论知识与实践相结合,提高了自己的实际操作能力;2. 对地质勘察、钻探施工、地质分析等方面的知识有了更深入的了解;3. 培养了团队合作精神,提高了沟通协调能力;4. 了解了地质勘探行业的发展现状和未来趋势。
五、实习总结通过本次钻探工程实习,我收获颇丰。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的专业素养,为我国地质勘探事业贡献自己的力量。
一、引言随着我国能源需求的不断增长,钻探技术在石油、天然气、地质勘探等领域发挥着越来越重要的作用。
为了提高学生的实际操作能力和工程实践能力,我校特组织了一次钻探专业实训。
本次实训旨在使学生深入了解钻探技术的基本原理、操作流程以及现场管理,培养学生的团队协作精神和创新能力。
以下是本次实训的详细报告。
二、主要内容1. 实训目的和任务本次实训的主要目的是:(1)使学生掌握钻探技术的基本原理和操作流程;(2)提高学生的实际操作能力和工程实践能力;(3)培养学生的团队协作精神和创新能力;(4)使学生了解钻探现场的管理和注意事项。
实训任务包括:(1)学习钻探技术的基本原理和操作流程;(2)进行钻探设备的操作和保养;(3)参与钻探现场的实地作业;(4)撰写实训报告。
2. 实训过程实训过程分为以下几个阶段:(1)理论学习:通过课堂讲解、案例分析等方式,使学生了解钻探技术的基本原理和操作流程;(2)设备操作:在专业老师的指导下,学生进行钻探设备的操作和保养;(3)现场作业:学生分组进行钻探现场的实地作业,包括钻机安装、钻探、取心等环节;(4)总结与反思:在实训结束后,学生撰写实训报告,总结实训过程中的收获和不足。
3. 实训结果和效果本次实训取得了以下成果:(1)学生掌握了钻探技术的基本原理和操作流程;(2)学生的实际操作能力和工程实践能力得到提高;(3)学生的团队协作精神和创新能力得到培养;(4)学生对钻探现场的管理和注意事项有了更深入的了解。
4. 实训收获和启示本次实训使学生收获颇丰:(1)掌握了钻探技术的基本原理和操作流程,为今后的工作打下了坚实基础;(2)提高了实际操作能力和工程实践能力,为将来的工作积累了宝贵经验;(3)培养了团队协作精神和创新能力,为今后的职业发展奠定了基础;(4)发现了实践中存在的问题和不足,为今后的工作提供了改进方向。
三、结论通过本次钻探专业实训,学生不仅掌握了钻探技术的基本原理和操作流程,还提高了实际操作能力和工程实践能力。
钻探工作总结报告一、引言钻探是一项关键性的地质勘察工作,通过钻孔获取地下的地质信息,为后续的工程建设和地质研究提供重要的数据支撑。
在过去的一段时间里,我在钻探工作中积累了丰富的经验和知识,本报告将对我的工作进行总结和分析。
二、工作背景我所在的单位主要从事采矿勘探和地质工程方面的工作。
在过去的一年里,我参与了多个钻探项目的实施,包括地质调查、地下水勘探和岩土工程等。
在这些项目中,我担任了钻探工程师的角色,负责钻孔的设计、施工和监督,并协助解释地质信息。
三、工作内容3.1 钻孔设计在钻探工作之前,我会对勘察区域的地质情况进行详细的调查和分析。
根据勘察目的和要求,确定钻孔的位置、深度和倾角等参数,并制定相应的钻探方案。
在钻孔设计中,我注重充分考虑地层的特点,以及钻孔施工的可行性和安全性。
3.2 钻孔施工在钻探施工过程中,我主要负责现场的组织和管理工作。
我会根据钻探方案,指导施工人员进行钻杆的安装和钻孔的开挖。
同时,我也会加强对施工现场的安全管理,确保钻孔过程中的安全操作,防止事故的发生。
3.3 地质监测钻探完成后,我会对钻孔中的岩心进行详细的观察和记录。
我会分析岩心的颜色、结构和含矿石的情况,并与勘察区域的地质情况进行对照。
通过地质监测,我能够了解勘察区域的地层分布和性质,为后续的工程设计提供参考。
3.4 数据解释基于地质监测的结果和其他勘察数据,我会对地层进行解释。
我会参考相关的地质资料和地质模型,将勘察数据与地质现象进行对比和分析,为后续的工程设计和决策提供科学依据。
四、工作经验和收获在钻探工作中,我积累了丰富的经验和知识,特别是在以下几个方面取得了重要的收获。
4.1 地质认识通过钻探工作,我对勘察区域的地质特征有了更深入的认识。
我学会了通过观察岩心等方法,识别地层的类型和特征,并了解了地下水的分布和流动状况。
这对于我后续的地质研究和工程设计具有重要的意义。
4.2 钻探技术钻探工程中,我掌握了多种钻探技术和工法。
科学钻探中取芯技术的发展与创新王兴乐(中国地质大学(武汉),工程学院,湖北武汉430074)摘要文章介绍了科学钻探中取芯工艺的创新与应用,取芯工具的研发等,主要涉及组合式取心钻进系统、深海保压保温天然气水合物钻探取心技术、定向取芯技术,另外也对一些取芯工具进行了简单介绍。
关键词大陆科学钻探,大洋科学钻探,取芯系统,取芯工具前言上天、入地、下海、登极, 是人类自古以来的梦想。
自1957 年前苏联成功发射了第一颗人造地球卫星以来, 人类已对太空进行了无数次成功探索。
人类已经不止一次在月球上留下了脚印, 未来若干年,登上火星的梦想也即将实现。
上九天揽月, 下五洋捉鳖已经成为现实。
然而比起上天下海, 人们对自己生活的地球内部所知甚少。
人们根据地表及近地表的地质研究成果以及地球物理等间接方法提出了一系列学说, 也一直幻想着各种可以直接入地进行观察观测的方法。
由于坚硬岩石的阻隔, 人类对地球内部直接观察困难重重。
到目前为止, 人们对地球内部的认识大多是通过地球物理等间接方法获得的, 这种地表的地球物理遥测只能获得构造影像, 对地球深部的推测则存在许多不确定性与多解性。
对地球奥秘最直接的探索和对地球物理及实验室取得的数据进行验证, 必须深入到地球内部, 获取样品及各种信息。
科学钻探是获取地球深部物质、了解地球内部信息的最直接、最有效、最可靠的方法, 是地球科学发展的不可缺少的重要基础,对21世纪地球科学和相关科学技术发展具有重要的推动和带动作用, 同时也是解决人类社会发展面临的资源、灾害、环境等重大问题的重要途径之一[1]。
顾名思义,科学钻探是为地学研究获取信息而从事的钻探[2]。
根据地学研究目标的不同, 科学钻孔的深度范围变化很大, 从数百米深的浅孔, 到1 2 0o0 m 的超深孔。
地学研究需要大量的地学信息, 希望科学钻探施工时尽可能多取岩心。
大陆科学钻探钻进的对象往往是坚硬的结晶岩。
在这种岩石中施工较浅的取心钻孔, 可采用常规的取心钻探技术。
对于在深孔、硬岩中进行的取心钻进施工,现有技术已不能满足施工的需求。
这类施工的主要问题是: 钻进效率低、钻孔倾斜和孔内复杂问题多、施工成本高。
科学钻探对取心技术有着特殊的要求,所以在起实施过程中必然亟需先进的取芯工艺来应对钻遇的复杂地层,正是这种需求极大推动了钻探取芯技术的发展。
下面就简要介绍一下几种在科学钻探推动作用下发展起来的几种先进的取芯系统,及取芯工艺。
1.大陆科学钻探对取芯技术的推动1.1绳索取心液动锤取心钻进系统中国大陆科学钻探工程的技术目标之一是研究与开发新型的以绳索取心为基础的组合式取心钻进系统[3]。
充分利用到绳索取心不提钻取心的优越性和利用液动潜孔锤钻进效率高,岩心堵塞概率少的。
该系统在工程现场试验钻孔及主孔内进行了试验,取得了良好的技术效果,使我国的钻探技术在科学钻探这一领域达到了世界先进水平。
该系统由常规的金刚石绳索取心系统与液动锤组合而成. 液动锤钻进是一种十分有效的硬岩钻进方法, 该方法的突出优点是能使钻进速度、钻头寿命和回次进尺长度同时得到改善, 均能提高25 % 或更多. 另外, 它还有助于减轻孔斜。
我国现有几种类型的液动锤, 使用最多的是正作用液动锤、无摘双作用液动锤和射流式液动锤, 至19 则) 年底, 以液动锤钻进完成的钻探进尺就已超过1印万In- 采用该方法取得的最大孔深在前苏联为2岌X) m ; 在我国为1732 m. 德国克劳斯塔尔工业大学深井所采用我国的射流式液动锤在高压釜中进行了试验, 结果表明, 在钓M几(相当于4以刃m 孔深)条件下冲击器仍能正常工作,显示了该方法用于深孔的良好前景。
该方法用于深孔需要解决的间题是, 如何保证在获得足够冲击能量的前提下, 尽量减少液动锤对冲洗液流量的需求, 以改善小间隙条件下钻孔环空中的流动状况, 减少压力损失。
在我国, 几种类型的液动锤都已实现了与绳索取心方法的结合, 均已成为成熟使用的取心钻进系统[4]。
1.2定向取心技术在松科1井的成功应用效果证实, 定向取心技术是直接获取地质资料的一种实用、快速、有效的方法[5]。
定向取心是指在取心时对岩心沿其轴线方向进行刻痕并同时对此时尚未改变原始位态的岩心定向数据进行测量记录。
是一种能够确定岩心所处地层裂缝的倾角、倾向等要素的取心技术, 它的实质是将取出的岩心恢复到在地层中所处的真实状态。
它主要由定向取心工具、无磁钻铤、多点电子测斜仪和岩心复位仪组成。
定向取心工具是在常规自锁式取心工具的基础上发展起来的, 办法是将常规自锁式取心工具悬挂轴下端的钢球座换成定向座, 将内筒下接头的岩心爪座换成带刻刀的岩心爪座。
工具结构特点如下。
( 1)多点电子测斜仪主要包括: 磁力计传感器组、数据存储器、电池组。
还有一些辅助构件, 如减震器、扶正器、堵头、加长杆等, 如图1所示。
多点电子测斜仪与取心工具上的仪器支承座采用插入式连接, 装卸仪器方便。
工作时, 它位于无磁钻铤适当部位, 并带有高温隔热筒, 避免了磁性干扰, 提高了耐温能力。
取心完毕, 只需把多点电子测斜仪从井下取出来, 与地面数据处理装置连接, 启动软件中数据读取程序就可将测量数据显示, 操作简单方便。
图 1 ( 2)在岩心爪座内锥面下部岩心入口处,开出3条圆周角不等的小槽, 槽内嵌入顶角为55b的等腰三角截面的硬质合金条。
刻刀呈固定角度分布在岩心爪座最下端, 刀刃出露高度和吃入岩心深度适宜,降低岩心进入阻力, 保证岩心定向标记槽的清晰准确度。
为保证内外管具有良好的同心度, 设计中3把刻刀分布于岩心爪座上,结构如图2所示 , 从而保证了岩心定向的成功。
图 2( 3)岩心爪内表面由镶焊碳化钨的方凸块组成, 在自由状态下内径较岩心直径小2~ 3mm, 取心钻进时, 岩心可撑开岩心爪并使岩心爪沿岩心爪座锥面上行。
割心时, 岩心爪在弹性作用下包紧岩心并随岩心爪座锥面下滑。
由于碳化钨颗粒硬度高,在岩心爪收紧过程中能压入岩心表面, 增加与岩心接触的摩擦力。
现场使用的岩心爪如图3。
(4)取心技术原理在内岩心筒、岩心爪座外圆周面沿轴向方向上设计刻有一条方位标记槽, 在定位接头上有一键槽,键槽中心线与方位标记槽中心线在同一母线上。
内岩心筒与定位接头直接焊接以保证方位固定, 岩心爪座上的主刻刀与方位标记槽也在同一直线上, 因此所测的工具面角即为岩心刻痕的方位角。
取心钻进时, 岩心在改变原始状态之前,固定在岩心爪座上的刻刀在岩心表面连续刻划上标记槽,并用多点电子测斜仪随钻定时测量主刀刻痕方位角、井斜角和井斜方位角。
取心技术人员可用同步时间所对应的方入, 确定每个测点对应的井深。
多点电子测斜仪配有电池供电装置, 可预编程序, 延迟测量的启动时间可达36 h。
还可预编采集资料的频率, 每钻013 m 岩心至少可进行6次测量记录。
多点电子测斜仪对测量的数据可储存在仪器的电子存储器中, 储存量可达1023次。
在地面, 将测斜系统的电子存储系统根据预计的起下钻时间,预调好测量的间隔时间、启动时间和能采集最多资料的状态, 然后在取心操作开始时轻轻地下入到定向接头内。
当完成测量从井下起出时, 测量数据转载到地面计算机, 在现场就能进行处理,并能打印出测量报告。
根据测得的定向参数(主刀刻痕方位角、井斜角和井斜方角), 用复位实测法或公式计算法就可求出岩层、裂缝的倾角、倾向[6]。
1.3保形取心技术松科1井钻探施工采用双孔方案, 这也是它国家大陆科学钻探施工中普遍采用的方案其中,松科1 井南孔于2006 年8 月18 日15:00 开钻,2006年11月4 日10:30 完钻, 完钻井深1935 m。
该井连续取心104筒次, 总取心进尺946.83 m, 岩心总长944.23 m, 平均收获率高达99.73%, 超过了设计要求岩心收获率≥98%的目标, 创出了中国大陆科学钻探新的纪录。
其中保形取心13筒次, 累计进尺42.81m, 累计心长46.97 m, 平均收获率高达109.72%。
1.31 主要技术参数取心工具型号为BX101;取心筒长度5.68 m;取心钻头外径215.9mm, 内径101.6mm;可取岩心直径100 mm, 可取岩心长度5 m;PVC 管外径115mm, 内径108mm, 长度5.10m;加压钢球直径50.8mm, 循环钢球直径30mm;悬挂销钉直径11.5 mm,材质45号钢;岩心爪全封后最小孔径6mm。
1.32 钻具组合与工作原理钻具组合:保形PDC 钻头+取心筒+Ø178 mm 钻铤9根+Ø159mm钻铤3根+Ø127mm钻杆+方钻杆。
工作原理:取心筒结构如图4所示。
装好悬挂销钉6, 接上加压装置, 下钻。
钻具下到孔底前, 先不投钢球,大泵量冲孔, 清除孔底残留物以保证取心质量。
冲洗完内筒之后, 投人1个Ø30mm 钢球10, 使钻井液从内外筒环空流至钻头, 对钻头进行冷却和携带岩屑, 以有利于保护岩心。
下放钻具校核方入后, 启动转盘开始取心钻进。
取心钻进完成后, 向钻柱内投入Ø50.8 mm 的加压钢球3, 憋压6 ~8MPa, 剪断悬挂销钉6, 内外岩心筒脱离, 内筒下行, 当加压装置下行一定距离之后, 加压活塞2的旁通孔打开, 泵压下降, 岩心爪15在内筒(包括岩心和PVC 管)和加压装置的重力作用下变形收缩达到割心目的。
液力加压工具克服了传统的机械加压取心工具加压装置长、剪切力小、销钉悬挂提前失效等缺点, 且可在钻进前大排量清洗内岩心筒泥砂, 因此特别适用于松软地层。
1.32 取心工艺过程(1)取心之前起钻不遇卡、不抽吸, 下钻不遇阻, 钻井液返出正常, 无井漏、井涌及气水侵。
井底干净, 无金属落物或残片。
(2)取心钻具下井之前, 必须用通径规将下井钻具全部通一遍, 防止钻具水眼内异物阻挡钢球通过, 导致取心失败。
钻井液性能稳定, 各项指标符合设计要求。
(3)操作平稳, 严禁猛刹、猛放、猛蹾。
由于保形取心所用金刚石钻头为圆形, 与井壁的间隙较小,取心工具的下放速度要控制在1 m /s以下, 防止井壁破坏后的泥饼堵塞取心内筒。
下钻遇阻≯50 kN,严禁用取心工具划眼下钻。
(5)取心钻进至最后0.3 ~ 0.5m 时, 钻压可比原钻压增大30 ~ 50 kN, 刹住刹把磨心, 当钻压恢复到接近零时停转盘、停泵, 量方入, 在立管上专用投球处, 投入直径为50.8mm 的加压钢球, 用泵送入。
球落座后泵压会突然升高3 ~ 4MPa, 然后迅速回落至稍高于投球前的泵压水平。
这说明销钉已经剪断, 岩心爪已经收缩, 割心结束。
图 4(4)合理选择取心参数。
同一筒次不同井段的地层岩性不均质, 即使岩性相同硬度也会有所不同,必须对取心钻进参数进行优选和调整。