几种常用垂直钻井系统使用效果对比

[桥涵] 旋挖钻与冲击反循环、回旋钻施工比较一、旋挖钻机旋挖钻机在国际上的发展已经有几十年的历史，在中国也是在最近四五年才被逐渐认识和应用，成为近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法，旋挖钻孔灌注桩技术被誉为“绿色施工工艺” ，其特点是工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。

旋挖钻机是一种多功能、高效率的灌注桩桩孔的成孔设备，可以实现桅杆垂直度的自动调节和钻孔深度的计量；旋挖钻孔施工是利用钻杆和钻斗的旋转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。

通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁，反复循环而成孔。

吊放钢筋笼、灌注砼、后压浆等同其他水下钻孔灌注桩工艺。

此方法自动化程度和钻进效率高，钻头可快速穿过各种复杂地层，在桩基施工特别是城市桩基施工中具有非常广阔的前景。

1 旋挖钻孔桩的施工特点1.1 可在水位较高、卵石较大等用正、反循环及长螺旋钻无法施工的地层中施工。

1.2 自动化程度高、成孔速度快、质量高。

该钻机为全液压驱动，电脑控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度，最大限度地保证钻孔质量。

其工效是循环钻机的20倍，最重要的是，工程的质量和进度得到了充分的保证。

目前在我国的公路、铁路、桥梁和大型的建筑物的基础桩施工中均有采用。

1.3 伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降，快速卸土，以缩短钻孔辅助作业的时间，提高钻进效率。

1.4 环保特点突出，施工现场干净。

这是由于旋挖钻机通过钻头旋挖取土，再通过凯式伸缩钻杆将钻头提出孔内再卸土。

旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁，而不用于排碴，成孔所用泥浆基本上等于孔的体积，且泥浆经过沉淀和除砂还可以多次反复使用。

目前很多城市在施工中的排污费用明显提高，使用旋挖钻机可以有效降低排污费用，并提高文明施工的水平。

1.5 履带底盘承载，接地压力小，适合于各种工况，在施工场地内行走移位方便，机机动灵活，对桩孔的定位非常准确、方便。

分析矿山垂直钻井救援关键技术与装备随着矿山开采深度的不断加深，矿山事故频繁发生，矿山救援成为当今矿业行业中非常重要的技术和设备。

垂直钻井救援是一种常用的矿山救援方法，其核心在于通过在矿井井口下方的地面上，钻探到事故发生点，进行救援。

下面将对垂直钻井救援的关键技术和装备进行分析。

一、钻井技术钻井是垂直钻井救援的核心技术，主要涉及到两个方面：钻探设备和钻探技术。

钻探设备主要包括钻机、滚压机、钻杆、麻绳、冲击钻头、流体泵等多种设备。

钻机是垂直钻井救援的核心设备，主要用于操纵钻杆，将钻头送至井下，完成钻探作业。

钻机还可以利用调整钻杆转速以及改变冲击力大小的方式，提高效率和控制钻井质量。

钻探技术是指在钻探过程中对井下状况的探查和了解，以及钻探过程中发生的意外情况的应对方法。

钻探技术主要包括垂直钻井技术、定向钻井技术、封井技术以及井下地质情况的分析和评价。

二、采矿装备采矿装备是垂直钻井救援的另一个核心方面，主要包括供电装备、送风装备、降温装备、排水装备等。

供电装备主要为钻机以及其它救援设备提供电力。

送风装备主要通过井下风机为救援人员送风，保证空气流通。

降温装备主要为救援人员提供降温和降温为救援设备降温的装备。

排水装备主要用于排除井下积水和液体，以便救援。

三、救援技术救援人员的救援经验和技术水平直接关系到救援效果。

在垂直钻井救援中，救援人员主要负责井下救援行动和救援人员的应急响应。

在应急情况下，救援人员必须迅速响应，确保井下环境的安全并及时联系救援中心。

四、通讯技术和装备垂直钻井救援的过程中需要频繁的通讯。

在井下环境下，通讯设备必须具有高强度的防护能力和可靠的性能，以确保快速的通讯和救援行动的安全。

因此，在垂直钻井救援中，通讯设备主要包括UHF、VHF及卫星通讯等多种应急通讯设备。

综上所述，垂直钻井救援是一项非常重要的矿山救援工作，其核心技术和装备的使用，能够大大提高矿山事故的救援效果，在保证救援效益的同时，也能有效地保障救援人员的安全。

旋挖钻、冲击钻、回旋钻施工比较一、旋挖钻机旋挖钻机在国际上的发展已经有几十年的历史，在中国也是在最近四五年才被逐渐认识和应用,成为近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法,旋挖钻孔灌注桩技术被誉为“绿色施工工艺" ，其特点是工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少.旋挖钻机是一种多功能、高效率的灌注桩桩孔的成孔设备，可以实现桅杆垂直度的自动调节和钻孔深度的计量;旋挖钻孔施工是利用钻杆和钻斗的旋转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。

通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁，反复循环而成孔。

吊放钢筋笼、灌注砼、后压浆等同其他水下钻孔灌注桩工艺。

此方法自动化程度和钻进效率高,钻头可快速穿过各种复杂地层，在桩基施工特别是城市桩基施工中具有非常广阔的前景。

1 旋挖钻孔桩的施工特点1.1 可在水位较高、卵石较大等用正、反循环及长螺旋钻无法施工的地层中施工。

1。

2 自动化程度高、成孔速度快、质量高.该钻机为全液压驱动,电脑控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度，最大限度地保证钻孔质量。

其工效是循环钻机的20倍，最重要的是,工程的质量和进度得到了充分的保证。

目前在我国的公路、铁路、桥梁和大型的建筑物的基础桩施工中均有采用。

1.3 伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降,快速卸土，以缩短钻孔辅助作业的时间，提高钻进效率.1。

4 环保特点突出,施工现场干净。

这是由于旋挖钻机通过钻头旋挖取土,再通过凯式伸缩钻杆将钻头提出孔内再卸土。

旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁，而不用于排碴,成孔所用泥浆基本上等于孔的体积,且泥浆经过沉淀和除砂还可以多次反复使用.目前很多城市在施工中的排污费用明显提高，使用旋挖钻机可以有效降低排污费用,并提高文明施工的水平。

1.5 履带底盘承载，接地压力小，适合于各种工况，在施工场地内行走移位方便，机机动灵活，对桩孔的定位非常准确、方便。

三种钻孔方法的比较钻孔是一种常见的工程技术，用于穿过地壳的材料，以便提供地下解决方案。

在不同的钻孔方法中，有三种最常见的：旋挖钻孔、冲击钻孔和钻桩方法。

这三种方法在许多方面有所不同，下面将进行比较。

旋挖钻孔是最常见的一种方法，它使用一种旋转的钻头来穿过土壤和岩石。

这种方法通常适用于中等到强度的土壤和较浅的水平，因为它相对简单且成本较低。

旋挖钻孔通常由一台挖掘机或小型钻机操作，操作员通常能够控制钻头的转速和进给速度。

然而，旋挖钻孔的局限性在于其在处理较硬的岩石时效率较低，而且在涉水情况下也不是最佳选择。

冲击钻孔是一种使用冲击力穿透土壤和岩石的方法。

这种方法通过将重锤或钻桩以重击的方式击打到钻孔底部来进行。

冲击力的作用使得钻头能够更容易地穿透岩石层或较坚硬的土壤。

这种方法的优点是适用性广泛，可以用于多种类型的土壤和岩石，包括高硬度的砂岩和花岗岩。

冲击钻孔的主要缺点是噪声和振动，这可能对周围环境和附近建筑物产生不利影响。

此外，因为每一次冲击都需要一定的时间，所以速度相对较慢。

钻桩方法是一种结合了旋挖和冲击的方法。

这种方法使用旋转的钻具，但同时也施加重力和冲击力。

这样一来，既可以使用钻具的旋转来穿透土壤和岩石，又可以利用冲击力来帮助克服一些较难钻孔的地层。

这种方法的结合使得钻孔更加高效，尤其适用于一些有挑战性的地质条件。

然而，钻桩方法使用的设备和施工工艺比较复杂，因此成本相对较高。

此外，根据不同的地质条件，可能需要使用不同类型的钻具和工艺。

综上所述，旋挖钻孔、冲击钻孔和钻桩方法在不同的条件下各有优缺点。

旋挖钻孔是一种简单和经济的方法，适用于中等到强度的土壤和较浅的水平。

冲击钻孔是一种通用的方法，适用于多种地质条件，但可能会产生较大的噪声和振动。

钻桩方法结合了旋挖和冲击，是一种高效的方法，但施工成本相对较高。

在选择钻孔方法时，应根据具体工程要求和地质条件进行综合考虑。

φ311mm垂直钻井系统的工作原理及现场应用
311mm垂直钻井系统是一种采用机械钻头拉起及压控形式去实现钻井的钻井系统，在
该系统中使用的钻铤宽度通常为311mm，系统的延伸厚度可到达2m。

该钻井系统通常用于
地表钻井，比如钻进淤泥池，湖泊，河道等水体，以及其它地质情况较差的地表，用于钻
井深度比较浅的岩层。

该系统主要有：机械钻头、压控设备、垂直钻架和连接架等组成，并由电液驱动加上
液体压驱动实现钻工作。

机械钻头：机械钻头是一种具有前进||倒退作用的复合钻具，在其表面有很多小的切
割块，主要的工作机构由阀体、活塞组成，操作灵活。

压控设备：压控设备，也称压控液压系统，是控制钻具的工作压力的液压系统，其主
要由减压阀、液压罐、变频、液压马达、液压油等组成。

垂直钻架：钻架，作为钻井机的基础，为钻具提供支撑，承受深层井轴向力。

它由钻
架本体、弹簧压力螺栓、钻头定位螺母等组成，钻架本体可以有手动液压切换，也可以有
压力控制的液压切换。

连接架：用于连接设备，实现设备之间的接通。

该连接架以钢板制成，外形交叉支撑，中间孔径定尺，处于支撑点上可以有高强度螺栓定位，确保连接架的有效运行。

这种垂直钻井系统通常用于地表储水工程、地下建筑物钻孔检测和油田地质勘探等，
在现场应用中它能有效地节省钻孔成本、缩短钻孔工期，提高工程效率。

它的特点是有效
减少口径及动静土，构建特殊的残余土内容结构，优化井筒整体状态，有利于建设工程实
施质量控制。

推靠式垂直钻井工具机械系统关键技术分析摘要：在科学技术快速发展下，石油钻井施工技术也得到很大程度进步。

其在石油开发有着关键作用，促进我国经济的发展。

在钻井施工环节，极易产生井斜，机械化的钻速低，钻井施工周期比较长，成本高，经常应用钟摆钻组合方式避免斜打直的情况，这些被动防斜打直技术并未释放钻压。

垂直钻井施工技术是一种主动防斜打直的技术，可以对钻压进行释放出来，提高机械的钻速，避免井斜的问题出现，这个技术现已经在高陡地层得到广泛应用。

基于此，本文主要从作者实际工作经验入手，分析推靠式垂直钻井工具的机械施工技术的应用，希望对有关从业人员带来帮助。

关键词：推靠式；垂直钻具；施工技术1 推靠式垂直钻井应用原理推靠式垂直钻井施工是依据悬挂支架、控制单元、惯性测量、动力单元、执行机构所组成的。

动力单元流体动能就经过整流、稳压施工技术进行转变成电能资源，为惯性测量、控制等电源提供电能。

惯性测量单元所测量的井斜、方位角、工具面角等钻井参数提供给控制系统，控制系统把预设的参数和实际测量的参数经过对比，合理修正井眼轨迹。

垂直钻井工具经过施加偏置钻头控制力，经过手推近钻头的方式，向外推壁使得产生横向切削力实现调整，有效的发挥出主导的作用。

2 关键施工技术分析垂直钻井工具钻井的时候，经常会遇到难以钻的地层，造成井下振动、冲击现象强烈，地层压力比较大，温度高，剧烈的振动、冲击等，使得井斜测量有着很大的误差，加快了工具磨损程度。

在高温和高压状态下，对电子元件、密封件有着比较高的性能要求。

2.1 减振施工技术强烈振动、冲击，使得干扰到惯性传感器测量的精准度，在某一个频率下出现共振，造成电路板出现损坏和变形的问题，极易出现疲劳损坏，造成不同元件之间的接触性差，致使短路情况产生。

因此，我们还需落实单个传感器、控制系统减振设计工作。

第一，电子密封短节减振。

在开展钻井作业的时候，电子密封短节就会受到外部支撑传递横向和纵向的振动，钻柱扭振则是会影响到测量的精准度。

Verti Trak自动垂直钻井系统技术研究复杂多变的地层构造为钻井施工中井斜控制带来了极大的难题，严重的井斜情况不光降低了机械钻速，还拉长了钻井周期，使得钻井成本变高，严重的甚至直接决定钻探施工是否成功。

为有效解决井斜问题，开发研究出自动垂直钻井技术便成为钻井迫在眉睫的问题。

本文主要通过几个方面介绍了Verti Trak自动垂直钻井系统。

研究该系統的结构组成与各自的作用，分析其工作原理，根据其特点做出国内适应性评价。

标签：Verti Trak自动垂直钻井系统;构造;钻井二十一世纪以来，运用在油气田勘探开发方面技术一直不断进步，所遇到的地层构造也变得愈加复杂。

复杂多变的地层构造为钻井施工中井斜控制带来了极大的难题，严重的井斜情况不光降低了机械钻速，还拉长了钻井周期，使得钻井成本变高，严重的甚至直接决定钻探施工是否成功。

为了防止井斜，之前曾才用过诸多钻井技术，比如钟摆、满眼钻具等常规组合钻具技术。

这些常规技术可以有效的克服前两方面要素。

但是这些技术并不能有效的克服大倾角构造以及高陡构造地层的高造斜力对井斜的影响。

综上所述，为有效解决井斜问题，开发研究出自动垂直钻井技术便成为钻井迫在眉睫的问题。

1 Verti Trak自动垂直钻井系统结构组成Verti Trak自动垂直钻井系统是在VDS系统的原理基础上由Baker Hughes INTEQ公司与一家日本公司合作共同开发出来的。

该系统综合运用了可靠的随钻测试技术（MWD系统）、闭环旋转导向系统（AUTOTRAK）以及高性能X-TREME马达，能够实现随钻纠斜，钻出笔直的井眼。

Verti Trak自动垂直钻井系统主要由MWD系统、闭环旋转导向系统井下和高性能X-TREME马达组成。

（1）MWD系统MWD系统主要由重力传感器、涡轮发电机、脉冲发生器和液压控制系统组成。

其各组成作用如下：重力传感器：能够实时监测井斜;涡轮发电机：能够给整个系统提供电能，并能够驱动液压泵;液压控制系统：通过控制阀将液压传递到导向稳定器的导向肋板上，并提供合适的推力，对钻头进行纠斜。