下载文档原格式
绳索取心钻探及孔内事故处理1 国产绳索取心钻具的性能我国绳索取心钻探技术从上世纪1975年鉴定到现在已有36年的时间了，1981年用国产绳索取心钻具在江西德兴铜矿施工的1500m最深的钻孔，2007年到现在相继有15余口1500m以上的钻孔完工，其中2000m以上的钻孔已超过10个。
2010年3月10日山东第六地质大队采用国产钻机和S75绳索取心钻具又施工了一个2401.12m钻孔。
再次刷新了国产绳索取心钻具岩心钻探全国钻孔最深纪录。
2010年4月由勘探所牵头的863重点项目2000m地质岩心钻探装备与技术集成示范工程，涉及了设备、工艺器具、钻头、钻参仪、泥浆及固控等多项先进技术，在山东进行配套试验，终孔深度达到2212.80m。
30多年的发展，绳索取心钻探技术已经是深部地质找矿首选的工艺方法。
就绳索取心钻具的结构、性能而言，完全能满足深部地质找矿的需要，近几年施工的1500m以上的钻孔完全是用国产绳索取心钻具完成的，所以说没有必要花费大量外汇进口绳索取心钻具。
而且我国绳索取心钻具的发展在某些方面已超过了国际水平，有大幅度提高时效，减少岩心堵塞的绳索取心、液动锤二合一钻具。
有钻杆不回转，利用孔底马达驱动钻头的绳索取心、螺杆马达二合一钻具。
有利用绳索取心不提钻取心、利用液动锤提高时效，减少岩心堵塞、利用螺杆马达做动力的优越性研制成功的三合一钻具。
标准绳索取心钻具改型绳索取心钻具2 绳索取心钻杆的结构形式粘接式钻杆（常规或加厚钻杆）：是目前应用较多的一种，这种钻杆的优点是接头可以采用调质性能好的刚材进行各种处理如调质、渗氮、螺纹表面高频淬火、镀铬等，而且可以适当加厚，还有一优点，接头或螺纹磨损后或折断后可以更换，最大的缺点是螺纹数量多，增加了在孔内折断的机率。
粘接式钻杆焊接钻杆（等离子弧焊接、摩擦焊）：不管是等离子弧焊接钻杆还是摩擦焊钻杆，强度均高于粘接式钻杆，连接点少，使用方便，最大的缺点是螺纹损坏后或钻杆折断后因无法更换而报废，使用成本高，这是焊接钻杆推广不开的主要原因。
浅谈煤层气井绳索取心技术摘要：目前绳索取心是煤层气井取芯作业中最为有效的方法，然而泥浆性能、钻进参数及操作细节是影响取芯收获率的关键因素。
关键词：绳索取心；泥浆性能；钻进参数近几年煤层气行业正处于大勘探、大开发的关键时刻，而在勘探中煤层气井取芯作业是勘探的重中之重。
绳索取芯是一种不提钻而由钻杆捞取岩芯的先进方法，其结构简单、钻进效率高、劳动强度低。
绳索取心已在煤层气井取芯中普遍应用，因此对绳索取心技术的探讨是至关重要的。
1泥浆性能是绳索取芯作业的基础在取芯过程中，泥浆就是取芯钻进的血液。
与岩芯和煤芯直接接触的就是泥浆，因此泥浆性能的好坏直接影响着取芯收获率。
泥浆的众多性能中粘度和比重在取芯作业中占主导作用。
1.1 粘度对取芯的影响由于岩芯比较坚硬，不易受泥浆的冲蚀，树芯容易，所以取岩芯时对泥浆粘度没有特定的要求。
因此本文中就不考虑你将年度对岩芯的影响，下面重点介绍泥浆粘度对煤芯的影响。
由于煤岩具有胶结差，脆而软，割理和裂隙相当发育，极易破碎；抗水力冲蚀和摩擦热变能力低；成柱性差，取芯时易发生煤芯滑动和挤压，树芯困难等特性，因此绳索取心时，煤芯收获率普遍较低。
为了克服煤岩的易破碎、抗冲蚀、树芯难的特点，取煤芯时就对泥浆粘度提出了严格的要求。
若泥浆粘度太低，则会增加泥浆对煤芯的冲蚀作用，同时影响树芯，最终导致煤岩被水冲掉的危险。
正常钻进时的泥浆粘度在34s左右，然而在取煤芯时要求泥浆的粘度上调到38s 左右。
在取煤芯过程中，提高泥浆粘度有以下优点：（1）减弱泥浆对煤岩的冲蚀作用。
（2）为煤岩的树芯提供有利保障。
（3）减少了取芯钻头对煤芯的研磨。
1.2比重对取芯的影响在取芯过程中要求泥浆的比重不能太大，更重要的是要求泥浆中的固相含量不能过高。
泥浆的比重对取芯作业的影响主要体现在两方面。
一方面，绳索取芯设备主要有取芯钻头、取芯内筒、取芯外筒组成，其中由于内外筒之间的间隙不大。
若泥浆中的固相含量过高，尤其是含有大量的岩屑时会堵塞内外筒之间的间隙。
绳索取芯钻探施工技术一、绳索取芯钻探技术的发展历程1.上世纪20年代初：随着钻探机械化的发展，绳索取芯钻探技术开始发展，初步形成了以绳索取芯设备作为核心的钻探技术体系；2.上世纪60-70年代：随着工业化进程的加快，测井技术取得长足进步，反激机、一体加速器等取芯设备及其伴生仪器和工具日趋成熟；3.上世纪80-90年代：钻探取芯技术进入蓬勃发展的新时代，设备技术、取芯仪器及其伴生设备不断改进，各种工艺手段和技术结合、工程施工组合得到运用。
二、绳索取芯钻探施工技术总体特点1.应用广泛：与其他钻探技术相比，绳索取芯钻探施工技术具有应用范围较广、装备便携谨慎及加工速度快的优点，适宜多项测量及勘探施工；2.精度高：绳索取芯钻探施工技术利用一体化加速和反激摩擦加速装置，精度可达0.03mm，满足中空通气钻及多项测量勘探的需求；3.安全可靠：通过采用高幅度、抗扭地层钢绳及特殊弯管芯，绳索取芯钻探施工技术具有抗扭距拉管钢绳安全落点、芯体运动精度高等优点，保证刮板钻及法兰组件施工安全可靠。
三、绳索取芯钻探施工技术步骤1.初始化工序：建议在取芯钻探前对井口地表状况进行初始化工序，以减少钻探及取芯过程中可能出现的地层折损；2.钻杆组装：钻杆的组装一定要按照有关规定进行，钻杆有多个部分组成，钻杆应尽量短，组装完成后，应用拉力仪等先对钻杆的强度进行测试，然后可以进行下一步操作；3.取芯过程：取芯中将钻杆沉入到现场勘探要求深度，根据取芯芯片类型、用途等组合设备，并将一体加速器、反激机等取芯设备安装到钻杆末端，控制取芯芯片进行操作；4.压实过程：拔出取芯芯片后，由下套杆压实，将破坏的岩石压实整理，以确保下次取芯时无障碍。
四、绳索取芯钻探施工技术的维护及安全要求1.维护：应定期检查绳索取芯钻探设备，包括拉力仪、钢绳及相关仪器设备等，保持其运行制度和精密，核实钢绳及获取点等是否存在松动情况；2.安全：取芯前应仔细观察钢绳和芯片，如果存在松动或老化等状况，应更换新的；操作前还需进行干燥处理，以免影响芯片的使用；操作时注意安全，及时检查使用情况，确保安全。
提高绳索取心钻探质量方面的探讨摘要：绳索取心是一项功能相对全面的钻探技术。
事实证明，该项技术不仅能够很快的完成工程项目，而且相比普通的钻探技术而言，还具有投入少和效率较高的优势。
也正是由于这一优点，我国的钻探工程一半以上采用绳索取心钻探技术。
文章根据作者多年来使用绳索取心钻探技术的一些心得体会，结合同行业中使用该技术比较完善先进的一些经验，主要从提高绳索取心钻探质量以及提高效率等方面进行总结归纳，以此对以后的工作作为指导。
关键词：绳索取心钻探工程技术质量一引言随着我国经济最近三十年突飞猛进的发展，各行各业在各种资源的使用需求方面大幅度增长。
在资源勘探勘查方面，地质岩心钻探作为最直接且使用最广泛的手段，其中绳索取心钻探技术越来越普遍，为国民经济的发展发挥了不可或缺的作用。
特别是最近二十年来，在破碎松散等复杂地层的地质岩心钻探中，绳索取心钻探技术得到广泛使用。
因为在破碎松散等复杂地层钻探，经常性遇到岩心取心率低、取心困难及回次进尺比较短等问题，无法满足地质勘查需要，成为制约发展钻探技术及提高钻探质量的瓶颈。
使用绳索取心技术，提高了岩心取心质量和采心率，大大提高了钻探效率和经济效益，而且钻孔稳定性提高，钻孔斜度降低，钻探事故率以及钻孔报废率均大幅度降低。
因为绳索取心钻探不同于以往的钻探工艺，需要每个回次起下钻具，耗费许多时间在辅助工序上，绳索取心靠绳索快速的起下钻具，把大部分时间用在孔底钻探上，这样大幅度提高工作效率和经济效益，同时因不用频繁起下钻具，减少了钻具、钻井液对钻孔孔壁的抽吸等破坏，提高了钻孔的稳定性和钻孔的孔直度。
二绳索取心钻探概述绳索取心钻探是在不起钻的情况下，用细钢丝绳把内管总成里面的岩心迅速拉出地面，同时投下另外一套内管开始钻进，从而实现连续不间断钻探作业。
因为该技术减少起下钻次数和升降钻具的辅助时间，提高钻进效率，其特点是“三高一低”，即钻进速度高、金刚石钻头使用寿命高、时间利用率高、工人劳动强度低。
290绳索取芯钻探技术浅析杨少峰（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第四地质大队，新疆 阿勒泰 836500）摘 要：近年来，随着科学技术的不断提升，绳索岩心钻探技术的研究也不断深入，这些极大地促进了绳索取芯钻探技术的发展，相较于普通钻探技术其优势更加的明显，并在岩心钻探施工中得到了广泛的应用，发挥着巨大的作用。
特别是在复杂地层中，绳索取芯钻探技术打破了常规钻进难以达到的效果，大大提升了钻探的工作效率与质量。
下文结合实践对绳索取芯钻探技术进行探讨与分析，希望能为地质勘探中绳索取芯钻探技术的应用提供参考。
关键词：地质钻探；绳索取芯钻探；钻进工艺中图分类号：P634 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）03-0290-2收稿日期：2019-03作者简介：杨少峰，男，生于1986年，汉族，河北邢台人，本科，中级，研究方向：深孔施工工艺和泥浆护壁。
当前经济发展形势飞快，国民经济快速增长，对矿产资源的需求日益扩大，能源紧张形势不断加剧，国家也在积极开展新一轮的矿产地质勘查工作，加大能源开发力度来缓解当前能源紧张局势。
而在矿产地质勘查中，钻探技术是重要的技术支撑，是开展地质勘察的重要技术手段。
特别是绳索取芯钻探技术在地质勘查中有着非常广泛的应用。
所谓绳索取芯钻探技术，是在钻探过程中不用提钻，而是从钻杆内提取岩心的一种先进的钻探方法，该技术方法与普通的钻探技术而言，有着很大的技术优越性，不仅钻进效率非常高，而且结构简单，能够更好地保证岩芯质量，避免岩芯长时间浸泡，延长钻头的使用寿命，降低劳动强度。
因此，地质勘探中绳索取芯钻探技术得到了广泛的应用。
然而，面对复杂地质构造条件的地层进行钻探施工，经常会遇到漏失、涌水、水敏性地层与矿层的坍塌等问题，对绳索取芯钻探技术的自效率与质量造成很大影响，不利于该技术工艺性能的发挥。
为此，结合实践，从以下几个方面对绳索取芯钻探技术进行探讨与分析，旨在促进绳索取芯钻探技术顺利高质量的完成施工任务，创造更大的经济效益[1-3]。
绳索取芯金刚石在煤田钻探钻进工艺的分析摘要煤田勘探大多都是取芯钻进,绳索取芯钻探是一种不提钻而由钻杆捞取岩芯的先进方法,其结构简单钻进效率高岩煤芯质量好,劳动强度低等。
介绍提高钻探绳索取芯钻进工艺的基本要点和使用方法。
关键词钻头的质量;绳索取芯;钻具;低固相优质泥浆1金刚石绳索取芯的基础取决于钻头的质量钻头是钻进的主要工具,钻头的好坏直接影响钻进效果。
因此钻头是在钻进工艺的基础。
而绳索取芯钻进工艺对钻具钻头要求严格,特别注意以下两个方面的问题:1)要保证钻具钻头的加工质量,金刚石钻头的制做方法较多,工艺复杂质量指标多,要求严格。
2)要有质量好的金刚石。
金刚石的质量是金刚石钻头制造在中最重要的因素之一,它的好坏直接影响钻头的性能。
金刚石有着各种不同的特征,其中形状及表面状态可以肉眼鉴定。
一般呈圆形或浑圆形且表面光滑的金刚石适合于钻探用。
因此,生产单位没有更多的测试手段。
3)要绝对保证钻头胎体与钢体之间的粘结强度,在孔内正常情况下钻进,不能出现“掉环”现象。
4)胎体部分不应该有裂纹,包括横纹和竖纹,特别是横纹绝对不能有,以免在钻进过程中出现胎体掉块的现象。
5)要保证钻头内径、外径的公称尺寸,在允许误差范围之内。
6)要正确选择钻头的类型。
金刚石钻头的种类很多,就金刚石选料来说有人造金刚石钻头和天然金刚石钻头之分;就金刚石的粒度来说也有很多级别,就镶焊形式来说有孕镶钻头和表镶钻头之分,选用钻头,必须根据本地区,本单位的地层情况,设备条件和工艺水平而定。
所以选用人造孕镶金刚石绳索取芯钻头,使用效果不错。
2煤田钻探金刚石的必要条件性能取决于可靠的绳索取芯钻具取芯数量多,岩煤芯直径大是煤田钻探地质要求的特点之一。
而每个回次取芯的成败金刚石钻进是否能够正常进行的关键。
以前钻进工艺主要是采用单管取芯问题不少,如取芯成功率低,可靠性差,经常出现岩芯采不上来和岩芯中途脱落的现象。
这不仅影响钻头的使用寿命,而且增加不少的辅助时间。
管理及其他M anagement and other 矿山地质钻探绳索取芯钻探技术浅析张 峰摘要：在技术越来越完善的大形势下，绳心钻井技术的研究从一定意义上促进了钻井技术的稳步发展。
本文阐述的取芯钻井技术与传统钻井工艺相比，具有更大应用意义与优势，在钻井工艺中得到广泛运用。
根据多面性很强的地质结构，这项研究不仅能够提升降失水剂的质量和性能，还突破了传统式常规钻井的瓶颈问题。
根据对绳芯钻探技术开展实地考察，全方位融合有关技术及要求，为绳索取芯钻探技术在地质勘查行业的应用打下坚实的基础。
关键词：地质钻探；绳索取芯钻探；钻进工艺目前，随着经济的兴盛和科学技术的高速发展，矿产资源的供需差距增加，我国相关人员已经积极推进新式矿产地质勘查技术，想要尽快解决资源量不足的现况。
以某城市采矿工程为例，绳索取芯技术是地质勘查环节中很重要的技术方式，但在地质结构繁杂的地层勘探中，经常出现的状况多见涌水、漏水及其水敏地层和矿带坍塌等负面情况。
本文主要从绳芯技术工作原理、设备选择及各类机械设备配备等方面进行，综合分析该技术的相关内容，促进绳芯发掘平稳可持续发展观。
1 绳索取芯技术概述1.1 绳索取芯技术的工作原理有关绳芯技术工作原理，具体内容如下。
芯和芯管各自归属于表层和里层芯，根据上端绳芯钻具的转动形式，在一定程度上转动里层管。
当泵压升高到一定程度时，释放出来滚轮慢慢向上移动，支系连接头上外管被绳钻牵引带正常地钻进，下外管不做转动动作，即具有钻进的功效。
1.2 绳索取芯技术的设备选择工程机械设备在一定条件下也为绳芯技术提供帮助。
在钻机设备、机器的型号选择过程中，应当按照钻探水平、钻探成本及地质构造标准等相关信息进行全方位精确测量。
并且也应关心钻头倾斜面的挑选，考虑到少钻或者不钻岩心的办法。
该技术存有的核心价值即高钻进速率、钻头使用寿命长、职工劳动效率较低，具有较强的绳芯钻进技术安全系数、高效化等。
钻机设备和机器在型号选择过程中应为孔壁可靠性、清洁液合理化提供有力地确保。
云南某煤矿勘探绳索取芯钻进技术探讨从施工设备、施工工艺、事故预防等几个角度对地处川、滇、黔三省边界某煤矿使用绳索取芯钻进施工过程中存在的一些问题进行分析探讨，希望对同类煤矿有所借鉴和参考。
标签：煤矿勘探；绳索取芯；钻进工艺位于川、滇、黔三省边界的某煤矿，地势地形复杂，岩层构造复杂。
施工煤层漏失、坍塌较为普遍发生。
煤层是煤炭钻探的目的层，由于煤炭自身具有疏松、酥脆、微裂隙发育的特点，坍塌事故发生很普遍。
通过使用比较先进的钻探机械和使用科学合理的技术，解决了地质复杂，结构不稳定等难题，取芯钻进取得很大改善。
1 钻进工艺1.1 设备安装与开孔钻进要根据工作规范要求自觉执行。
首先安装钻探设备要注意严丝合缝，确保天轮滑车、立轴以及孔口三点一线。
开孔钻具的选择第一要直，要同心度好。
打孔钻进的时候应该轻压、慢转、勤提动，钻具缓慢延长，使钻具满眼，达到正常钻进。
钻孔时根据不同岩层情况，不断转换直径，将套管下入。
孔斜的测量要在下套管前进行，为了防止歪斜换径的时候要加以导正。
1.2 钻头的选择选择钻头唇面形狀的时候要根据岩层性质来选择。
中等硬度的岩层匹配锯齿钻头，这种钻头能够很好地与孔底接触，钻头轴向压力得提高；在比较坚硬的岩层中，应该选用粒状钻头或者是单边钻头，通过增强钻压来提高切入深度进而减少崩齿；在松软的岩层之中应该选用圆弧、平底钻头，这样能较好地与孔底相吻合，保持良好稳定性。
1.3 选择钻进参数通常情况下，钻头的最开始的压力是2kN以内，正常压力为7～10kN。
坚硬的岩层转速为500～800r/min，破碎岩层中的速度为300～400r/min，浅孔稳定岩层可以是1000r/min以上。
泥浆泵的泵量通畅控制在45～78L/min之间，泵压保持在3MPa以内。
岩层比较完整的时候，在冲洗液润滑性能允许的情况下可以提高转速，钻进压力可以保持在15～20kN之间。
1.4 选择冲洗液我们在考虑到本地区的地质条件较为特殊以及绳索取芯钻进特点的基础上，无固相冲洗液和低固相防塌泥浆。
绳索取芯技术在深孔钻探施工中的应用摘要：绳索取芯技术在深孔钻探施工中的使用可以有效避免施工过程中意外事故的出现概率，有效提升了工程进行的安全性。
绳索取芯技术的系统性较强，在实际使用的过程之中对于其设备的使用正确性有较高的要求，下文介绍了绳索取芯技术的使用优势和设备，并对当前绳索取芯技术在深孔钻探施工中的应用进行了论述。
关键词：绳索取芯技术；深孔钻探施工；应用情况一、绳索取芯技术概述绳索取芯技术在深孔钻探施工中的使用可以有效避免施工过程中意外事故的出现概率，有效提升了工程进行的安全性。
绳索取芯技术的系统性较强，在实际使用的过程之中对于其设备的使用正确性有较高的要求，下文对于绳索取芯技术进行了介绍。
1、技术的应用背景绳索取芯技术在金银矿以及多金属矿产开采行业之中应用较多，当前随着我国金属矿产用量的逐渐增加，钻探深度逐渐增加，矿层越深其结构的稳定性越差，在实际钻探过程之中可能会出现安全事故。
因此，在当前的矿产开采工作之中对于绳索取芯技术的需求逐渐提升。
同时，由于传统的钻掘技术无法达到当前的钻探深度，因此，我国的矿产开采企业开始更多的使用绳索取芯技术，该技术可以实现对地层的结构情况和成分的钻探和检测，对于深孔钻探施工的安全高效进行有很大的意义。
2、施工设备的选择绳索取芯技术的高质量应用和钻探设备有很大关系，在进行钻探设备的选择过程之中，技术人员需要对钻探地点的地质情况有初步的了解，根据其地质成分和设备使用成本来进行钻探设备的合理选择。
其次，为了保证钻探工作的进行效率，针对钻探机具进行合理的级配可以减少钻探工作的进行次数。
比如通过选择合适的机具可以在进行岩芯的检测过程中不需要取出全部的钻杆，减少了重复进行下钻工作的数量，提升了钻探工作的进行效率。
一般在选择合适的机具时，需要遵照三高一低的需求进行选择，即机具的转速高、钻头的强度高、工作进行效率高以及工作人员的劳动强度低。
在钻探工作的进行过程之中，钻探工作人员需要尽可能减少钻杆和岩壁的间隙，保证钻探工作的高效进行。
水文地质勘查孔钻探中绳索取芯钻进工艺的应用分析摘要：绳索取芯钻进工艺有助于降低劳动强度，提升岩矿芯采取率，降低孔斜，对于钻杆、钻头等工具的消耗较少，整体经济效益较高，可将其运用到水文地质勘查孔钻探工作中。
本文结合具体项目，分析了绳索取芯钻进工艺的应用要点，以此来为该工艺的实践应用提供参考思路。
关键词：水文地质勘查钻探；绳索取芯钻进工艺；应用要点水文地质钻探是当前水文地质勘探、普查工作中常用的技术手段，主要是为了获取地下水文地质信息，在物探与测绘工作的基础上，针对含水层的厚度、构造、层次、岩性、水温、水质等进行勘查。
水文地质勘探孔具有垂直度要求严苛、岩屑排出量较大、钻孔直径偏大的特点，同时施工地层极易发生破碎、漏失以及坍塌等情况，必须选择钻孔质量与效率都比较高的钻进工艺。
现对绳索取芯钻进工艺在水文地质勘查孔钻探中的应用情况展开研究。
1项目概况袁店一井煤矿2021-观1孔终孔深度为1351.76m，终孔层位为奥灰，需在三隔以下完成取芯任务，获取煤层煤样，针对奥灰层进行抽水试验并完成取样，下入套管同时进行隔离止水。
钻孔结构一开：孔深0～270.13m，孔径为Φ250mm，下置Φ177.8×8.05mm套管；二开：孔深0～1189.81m，孔径为Φ152mm，下置Φ127×6.50mm套管；三开：奥灰段，孔径为Φ94mm裸孔。
2水文地质勘查孔钻探中绳索取芯钻进技术参数分析2.1钻压面对强研磨性、软硬互层、破碎松散、产状陡立等地层，节理发育岩石或者遭遇钻孔超径、弯曲等情况后，需适当进行减轻钻压。
经过初磨的断钻头，仅通过正常钻研即可保持高钻速。
钻进期间，金刚石因被磨钝，其钻速降低后，需以平稳的方式提高钻压[1]。
绳索取芯钻头的钻压略大于双管钻头，本孔钻压控制在10KN到12KN之间。
2.2钻速面对产状陡立易斜地层、软硬互层、裂隙破碎地层以及坚硬弱研磨性地层时，需要将转速降低；在软岩层中进行钻进作业时，需要对转速进行限制。
绳索取芯钻进技术应用及工艺分析摘要：在岩土钻探工程中，为了保障施工效率和质量，避免施工安全问题的出现，采用科学有效的钻探技术是十分必要的。
绳索取芯技术是一种十分常见的钻探技术，该技术可以不提出钻头、钻具也能获取岩心的钻探技术，其不仅能够节省人工成本的投入，还能够提升钻探工作的效率和质量，受到了我国钻探技术人员的青睐。
本文主要就绳索取芯技术在岩土钻探施工中的应用进行了相应的分析和说明。
关键词：绳索取芯；岩土钻探；技术应用绳索取芯技术不需要大量的人力资源亦可完成，其效率、质量、安全性相对较高，且对设备的消耗较低，所以受到了钻探施工人员的青睐。
随着该技术的广泛应用，其也在不断的改进和创新。
该技术不需要提出钻头、钻具也可以获取岩芯，在钻杆内部填满岩芯，然后从钻杆内将岩芯搬运到地面。
在实际施工的过程中，受到钻探地质、土层环境等因素的影响，钻探效果会产生一定的差异，所以技术人员要根据实际施工环境进行技术的应用和设备的选取，不能盲目施工。
如果选用绳索取心技术，首先要做好钻杆的检测工作，避免钻杆断裂、脱扣等问题，这些问题不仅影响钻探工作的开展，还会造成钻孔、器材的损失，进而影响工程效率和经济效益。
为此，如果钻探环境复杂，一定要结合实际情况进行施工，确保绳索取芯技术的有效性。
1、绳索取芯技术的应用范围由于该技术的普遍应用，我国对该技术已经有了一定的研究，但与发达国家仍有差距。
随着技术的进步，绳索取芯技术的应用范围也在不断的扩大。
目前其主要应用于岩土地质勘察、水利工程等方面。
在钻探工程中使用该技术要从多方面进行考虑，其中包括地层条件、钻头质量、辅助设备、钻孔深度等等，也要考虑工程的资金和资源成本，不仅确保钻探工作的技术性，还要保障其经济性。
目前，在我国该技术的使用效率已经达到了每月每台设备钻进600m-1000m，平均1小时钻进7-10m，且钻杆使用寿命较长，普遍在2万米左右。
从实际应用情况来看，该技术可以应用在各种环境之中，即使是6-9级的硬岩层，应用该技术也能够确保钻探的效率和质量。
地浸工艺钻孔施工中的绳索取芯技术分析摘要：本文介绍了在地浸工艺钻孔施工过程中，应用绳索取芯技术的意义与实例，以期通过合理应用绳索取芯技术的方式，在保证取芯效率、质量满足工作要求的基础上，降低取芯成本、缩短取芯工期，为后续工作的顺利开展提供有效的支持，希望能够给读者带来启发。
关键词：地浸工艺；钻孔施工；绳索取芯技术引言：在当前矿井勘探工作开展的过程中，为切实了解矿层的实际情况，则需要相关工作人员采用钻探取芯的方法，获取符合测量标准的样本，以便为后续矿层的开采、管理等工作的开展提供有效的支持。
近年来，随着勘探技术的不断发展，地浸工艺钻孔取芯施工中的绳索取芯技术，因具备较为良好的使用效果，得到了广泛的应用。
一、地浸工艺钻孔施工中应用绳索取芯技术的意义在当前的地浸开采过程中，为切实了解层岩的具体特征，需要部分工艺在钻孔过程中，对目的层进行取芯操作，现阶段，较为常见的操作方法主要可以分成两种，一种是采用大直径钻杆或岩芯管进行取芯操作，另一种是先用岩芯钻机进行取芯操作，然后用多级扩孔工艺实现工艺孔的扩大。
对上述两种方案进行比较后可以了解到，尽管第一种工艺不需要多级扩孔，但由于取芯孔相对较小所以取芯的难度比较大，并且在取芯操作过程中，需要频繁提下大口径钻具，同时，在操作过程中受泥浆堵塞矿层难度较大的影响，这种操作方式的劳动强度相对较大。
第二种方案在实际使用过程中，由于需要进行多级钻孔操作，耗费的人力、物力以及时间相对较多，并且最后成井的质量控制难度相对较大。
面对上述情况，相关工作人员可以在地浸工艺的基础上，结合施工区域的实际情况，通过采用绳索取芯技术方式，在保证取芯技术符合相应技术标准的同时，降低工作对矿层的污染，缩短单孔成井所消耗的时间[1]。
二、地浸工艺钻孔施工中应用绳索取芯技术的实例为切实了解地浸工艺钻孔取芯施工中的绳索取芯技术的使用效果，本文主要以某矿区为例，介绍了在该矿区中相关工作人员利用现有的转盘式钻机与直径为127mm的绳索取芯相互配合，实现快速钻探取芯的方法。
深孔绳索取芯钻探技术应对探析摘要：本文主要针对深孔绳索取芯钻进在坍塌缩径地层的技术实践进行探讨，供同行参考。
关键词：深孔；绳索取芯钻探；技术应用1 深孔绳索取芯钻进的特点深孔绳索取芯钻进，有如下特点：①孔壁与钻杆环状间隙小，冲洗液上返阻力大，泵压高。
②钻杆柱在孔内受力复杂。
③深孔地层压力平衡问题。
在深孔复杂地层中采用绳索取芯钻进，以上特点尤为突出，其中最难的是坍塌缩径地层的绳索取芯钻进。
2 坍塌缩径地层的成因所谓坍塌缩径地层，是指钻孔孔壁容易坍塌或者容易产生膨胀缩径的地层。
此类岩层，一般强度和硬度低，或呈水溶、水化、水蚀、水敏特性，其弹塑性呈极低或极高状态。
其岩层在形成过程中或形成以后，由于扭转、挤压、风化、沉积、溶蚀等内、外动力地质作用，形成松散层、破碎带、断层、孔隙环境、裂隙环境以及溶隙性环境。
当钻孔进入后，岩层由三维受力变为一维受力状态，岩层特性、钻柱扰动和冲洗液浸泡、冲刷造成钻孔孔壁不稳定，或坍塌或缩径或两者兼而有之。
那么为什么会产生孔壁坍塌缩径呢？孔壁坍塌缩径的作用机理是怎样的？分析原因，包括以下3个方面：①地质因素。
地层自重应力和上覆附加应力、构造应力释放、孔隙毛细水压力或承压水压力、岩层层理或片理构造、岩层松散破碎无胶结成分或胶结成分很少，或者部分水蚀、水化、水溶后呈高粘性。
②工程因素。
起钻抽吸作用及下钻液动压力作用、钻进泵压作用，冲洗液对孔壁的侧压力平衡，冲洗液冲刷作用，钻杆碰撞。
③物理化学因素。
岩层中的湿陷性黄土、粘土质（蒙托石、伊利石、高岭石）等含量重，遇水膨胀缩径；水敏性（如部分辉长岩）、水溶性（如炭质板岩破碎带、蚀变带，石膏）、水化性（如凝灰岩、白云岩）、水蚀性（如煤层）地层遇水膨胀缩径，或者因为水浸泡后强度降低，扰动造成坍塌，坍塌后包钻，经回转扰动而表面呈糊状、浆状、泥状，粘滞性增大，吸水膨胀缩径；冲洗液以及部分矿物质盐对岩层的化学作用，例如矿石中硫化物在浸蚀基准线以下，由于地下水位多次升降对岩层浸蚀，使岩石脆性增大、强度降低。
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。
绳索取芯钻探技术浅析摘要：随着科技的进步，在我国的钻探行业中，绳索取芯技术也取得了较大的进步，具有安全系数高，钻探效率高，和能量消耗的优势，其应用范围也更加广泛。
促进了钻探工程工作效率的提高和钻探质量的提升。
关键词：绳索取芯；钻探；技术引言绳索取芯钻探以其少起大钻增加纯钻进时间，提高钻进效率，降低劳动强度的特点，在地质资料收集中起到了重要的作用，并在岩心钻探项目中成为常用的技术。
该技术在钻进较硬岩层（如白云岩、石灰岩），表现出了极佳的效果，具有较高的效率。
如何在复杂的地层条件下有效利用绳索取心钻进技术在钻探施工的实际过程中，结合钻探现场的施工情况，提高钻探效率与钻探质量、安全，具有重要意义。
1绳索取心技术的实际应用范围在我国，绳索取心钻探技术的发展较晚，与一些先进的发达国家相比，绳索取心钻探的综合效率和使用寿命存在差异。
然而，在众多钻探专家学者的不懈努力下，我国绳索取心钻探技术取得了很大的进步。
绳索取心钻探技术已广泛应用于岩矿勘探，工程地质勘探，水文水资源工程地质勘查等实际工程中。
目前，我国绳索平均月效率可达600m~1000m，平均工作效率可达7m/h~10m/h。
在正常情况下，钻杆的综合使用寿命超过20000m。
然而，大量国内钻探的实际施工经验表明，使用绳索取心钻探技术后，并非所有钻探项目都能获得满意的效果。
在岩石的钻探中，应该综合考虑钻探条件，比如钻孔深度，钻头质量水平和绳索取心钻具及辅助设备等因素。
根据现场条件以及投资成本，合理选择钻探技术。
绳索取心技术，从理论上讲适合各种岩层条件，应用范围比较广泛。
绳索取心技术适合于4级~9级岩层，钻探效率及质量、安全都有一定的保障。
但是，就我国目前的钻探施工技术水平来说，不建议采用绳索取心技术进行10级~12级凿岩施工。
特别是当岩层是非常坚硬的岩层，如果采用绳索取心技术，密度大，颗粒细小，在上述岩层条件下，钻头打滑，钻速效率也相对较低，不能充分发挥绳索取心钻孔技术的优势，造成钻探效率、质量下降。
绳索取芯钻探工艺在复杂地层应用分析肇宇蒙发布时间：2023-05-10T07:13:43.553Z 来源：《科技新时代》2023年5期作者：肇宇蒙[导读] 随着我国经济建设的快速发展，能源需求量日益增加。
为满足国家对油气资源勘探开发的需要，各种类型的钻井工程不断涌现。
特别是深部煤层气、页岩气等非常规天然气的开采已成为当前石油与煤炭行业研究和关注的焦点之一。
新疆煤田地质局综合地质勘查队新疆乌鲁木齐市 830009摘要：随着我国经济建设的快速发展，能源需求量日益增加。
为满足国家对油气资源勘探开发的需要，各种类型的钻井工程不断涌现。
特别是深部煤层气、页岩气等非常规天然气的开采已成为当前石油与煤炭行业研究和关注的焦点之一。
由于这些非常规天然气储集层具有低孔隙度、低压缩性、高含硫化氢等特点，因此其钻进过程中井壁稳定问题显得尤为突出。
传统的泥浆护壁防塌方法存在诸多不足之处，而采用绳索取芯技术则能够有效地解决这一难题。
本文以新疆地区某矿区煤系地层为例，通过理论计算及现场试验，系统地介绍了绳索取芯钻具组合、钻头选型以及钻进参数的确定原则，并针对该地层的特殊性质提出了相应的应对措施，取得了较好的效果。
关键词：绳索取芯；钻探工艺；复杂地层；应用引言：近年来，国内外关于绳索取芯钻探工艺在复杂地层应用方面的研究还比较少，尤其是在煤系地层中的应用更加薄弱。
本课题主要多个方面进行探讨:(1)绳索取芯钻具组合设计，希望能够为今后类似地质条件下的绳索取芯钻探施工提供一定的参考价值。
一、绳索取芯钻探工艺在复杂地层的不足（一）取心质量差由于破碎带或裂隙密集发育，造成岩心采取率低或者根本无法采取到完整的岩心。
由于钻孔弯曲导致岩心长度偏短，使得样品不能完全代表整个地层情况。
当遇到松散易坍塌地层时，岩粉会大量涌入孔内，严重影响了后续的实验室测试工作。
（二）卡埋钻事故多由于地层松散软弱易坍塌，加之冲洗液性能不稳定，致使钻孔容易被埋住甚至掉钻。
绳索取芯钻探技术浅析
【摘要】“绳钻”技术，被广泛应用于岩芯钻探。
随地质勘探钻孔深度的不断增加，以及起下钻占辅助作业时间的逐渐增大，严重影响整体钻进效率。
因此，绳钻技术在地质勘探中得到广泛应用。
【关键词】地质钻探；绳索取芯钻探；钻进工艺
引言
随着我国国民经济的发展，矿产资源供需形势严峻。
全国开展了新一轮地质矿区勘察工作。
钻探是深部找矿最基本的重要手段和技术方法。
所谓绳索取芯钻探，是不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法。
具有结构简单，钻进效率高，岩芯质量好，岩芯浸泡时间最短，钻头寿命长，劳动强度低等特点。
对于地质构造多变、地层条件复杂的钻孔，施工中常遇漏失、涌水、水敏性地层与矿层的坍塌等问题，严重影响绳索取芯钻进工艺性能的发挥。
1 设备选择
1.1 配套三级绳索取芯钻具
地质勘探中，搞好绳索取芯钻具三级配套，是解决地质勘探过程中复杂水敏性地层严重塌掉块、涌水、漏失等问题，实现安全高效钻进最有效的方法。
三级配套，是指S95钻具、S75钻具、S59钻具配套使用。
在钻进矿区地层之前，用S95钻具穿过复杂层下Φ89 mm技术套管（扣型为反扣，套管为外丝，接头为内丝），换S75+2绳索取芯钻具钻进至终孔。
如S75+2绳索取芯钻具再遇较大漏失或坍塌难以处理时，则以Φ71mm为套管换S59绳索取芯钻具钻进至终孔。
1.2 附属机具配置
由于绳索取芯钻进是满眼钻具环状间隙小，对冲洗液的质量有较高要求，所以，现场必须配泥浆搅拌机，且能在钻孔漏失情况下，满足不停止钻进配置泥浆的需要。
深孔或超深孔（1000～1500m以上）施工，应采用新钻杆或加强型钻杆以提高钻杆的密封性与强度；采用加强型夹持器和双滑车系统与其配套，以达到预防与减少孔内事故，实现安全高效钻进目的。
各类机械配件及泥浆材料等为钻机提供可靠后勤保障，减少停待料时间提高生产效率。
2 钻进工艺及参数选择
2.1 钻孔结构的设计
应根据钻孔目的、孔内岩层及可能遇见的复杂情况、钻孔深度和终孔孔径等
因素来设计钻孔的孔身结构。
如果开孔直径偏小，施工一定深度后，发生孔内复杂情况难以往下施工时，将没有改变孔径的余地，需重新拔套管扩孔再下套管。
此过程中有时会发生套管拔不动和套管折断事故，同时，反复的下套管和处理套管事故占用了大量的时间，严重影响钻进效率。
如果开孔直径过大，必须下合理级配的套管来确保绳钻钻具高转速下的稳定性，以防钻杆折断事故。
但是，这会增大工作量。
总结以前在某矿区施工的经验，将钻孔结构设计分为两类：普通钻孔采用两级孔径，Φ130mm开孔至完整基岩下入Φ127mm井口管或110mm开孔至完整基岩下入108mm井口管；最后用S75+2钻具钻至终孔。
复杂钻孔采用五级口径150mm开孔至完整基岩下146mm井口管；中间下127mm、108mm，89mm技术套管；用S75+2钻至终孔。
以上两类钻孔，无论是哪种结构井口管与主动钻杆的间隙都不易过大，否则易导致钻杆折断，直接影响绳索取芯钻进工艺高转速钻进的发挥。
2.2 钻头的选择
由于有些矿区地层复杂，变化多样，因此，理想的钻头应能钻硬岩层又能钻软岩层。
为此，必须根据岩石的硬度、强度、研磨性和完整均质程度等岩石的特性，综合选择钻头唇面形状和胎体硬度等。
（1）钻头唇面应有利于破碎岩石，增加破碎自由面，提高时效；有利于钻头的稳定性，防止孔斜；有利于改善金刚石的分布状态，增加内外径的补强能力，提高钻头寿命；有利于冷却钻头和排除岩粉减少重复破碎；（2）胎体硬度的选择主要是依据岩石的研磨性、硬度而定。
一般，对于研磨性强、硬度大的岩层，应选择较强胎体，如40°、35°胎体，以减小金刚石的不正常脱落；而在研磨性弱、硬度小的岩层，则选择较低硬度胎体如30°，或更低硬度胎体如20°、10°，以保证金刚石的正常出刃。
在中、硬岩、互层及弱研磨性岩层，则选择高低锯齿钻头或锯齿钻头。
因为该种唇面钻头与孔底接触面小，有效提高了钻头的轴向压力，从而提高时效；在坚硬打滑岩层中，采用单边凸起或粒状钻头。
该种钻头可提高钻压增大切入深度而又减少崩齿；在破碎或较软的地层中钻进，采用平底或圆弧型钻头，其与孔底接触吻合，稳定性好；如钻进矿层及矿层顶底板，采用底喷式钻头，减少冲洗液对岩层的冲刷。
2.3 顶漏钻进
“见漏就堵，不返水不钻进”，是以往堵漏的误区。
在矿区施工中，钻孔漏失是常见现象。
一般不是一个点的漏失，往往是多个漏失点或是较长漏失段。
因此，探索了“顶漏钻进”分段治漏的方法。
顶漏钻进的基本前提：一是施工层段较稳定，水源充足；二是采用优质泥浆护孔能快速完工，较下套管更经济。
顶漏钻进过程中，因为不返水，所以开钻后要准确计算好时间，把泥浆送到底再开钻。
做到不浪费泥浆，同时开钻前要保证充足的泥浆，并保证泥浆质量优良；另外，钻进的转速不宜太快，一般取300～450 r/min，水量50 L/min。
3 冲洗液的配制
绳索取芯金刚石钻进的特点是，环状间隙小、冲洗液上返速度快、泵压损失大、钻具转速高且易产生附加漏失。
因此，冲洗液具有护孔、保芯、润滑、防漏等多种功能。
关于冲洗液类型选择，应考虑优异护壁性、实用性、技术经济性。
一类是无固相泥浆，二类是防塌低固相泥浆。
一般均采用无固相泥浆。
因为高分子量的聚丙烯酰胺（PHP）有较强絮凝效果（能对岩屑絮凝），又有很好润滑性能。
所以，均采用1600万分子量PHP作为无固相泥浆的主体，加量一般在800～1000 ppm。
在遇漏失或坍塌地层，上部采用下套管快速处理，深部加入堵漏剂（惰性材料，如锯末、海带、稻草等经济性材料）与防塌剂材料。
优选用植物胶、腐植酸钾作为防塌剂（植物胶有较强交联吸附效应、腐植酸钾产生晶格嵌固）。
这两种材料不仅能使冲洗液的防塌效果大大增强，而且也具有降失水、堵漏效果。
腐植酸钾的一般加量为0.4～0.5%，植物胶加量一般为0.5～0.8%。
结合绳索取芯钻进的特点，并根据以前施工矿区特定的地质条件，在一般稳定地层或较稳定地层采用1号无固相冲洗液配方，在破碎易塌地层采用2号低固相防塌泥浆配方。
4 孔内事故的预防和处理
由于绳索取芯钻具内管总成的存在，大大增加了事故处理的复杂性。
特别是发生深孔烧埋钻事故时，如何强拉内管总成是处理事故的关键。
多次实验后发现，通过改进球内管总成打捞器，可一次成功将内管总成强拉上来，大大简化事故处理。
虽然索取芯金刚石钻进技术工艺在技术及管理上不断成熟，但作为地质工作人员，应不断学习，努力提高自身的专业技术水平。
参考文献：
[1]李世忠.钻探工艺学（中册）[M].北京：地质出版社，1988.
[2]马效鸣，胡有陈，贺冰新，等.钻井液与岩土工程浆液[M].武汉：中国地质大学出版社，2002。
