绳索取芯钻具的使用及维护 一、前言 绳索取芯钻进是一种不提钻而能直接取得岩芯的先进钻进方法。它与普通钻进方法相比，具有地质效果好，生产效率高，钻进成本低等优点。同时因其结构简单，性能齐全，坚固耐用，维修方便，而被广泛使用。现在我公司生产的绳索取芯钻具己形成系列:S56、S59、S598、S75、S75B、S95、S95A等，其规格如下: 经过多年的生产实践证明，我广生产的各种型号绳索取芯钻具性能良好,进尺快，打捞效率高，钻进时间利用率高，设备材料消乾低，使用范围广,既可用清水.也可用泥浆钻进。 为使广大用户更好地掌握这项先进技术，正确地使用S系列组索取芯钻具,并充分发阵绳索取芯钻具的优越性，特编此说明书.以供广大用户参考。 二、绳索取芯钻具的结构和工作原理 我国地质系统所使用的绳索取芯钻具型号为"s" 型，钻具结构上大|可小异。现以S75绳索取芯钻具为例作典型介绍。 整套钻具分成绳索取芯钻具与打捞器二大部份所组成。 绳索取芯钻具由外管总成和内管总成所组成，合在一起统称双管。 外管总成包括弹卡挡头、弹卡室、扩孔器、外管及钻头所组成。内管总成包括捞 矛头、弹卡钳、调节机构、悬挂及内管保护机构、至IJ 位与堵塞报信机构等。
这几个主要机构的工作 原理如下: 1.弹卡机构 主要由弹卡挡头，弹卡钳、张簧等部件组成。其作用是内管总成沿钻杆中t:内 使其贴在壁下放时，弹卡钳在张簧的作用下张开一定角度，到达弹卡:在时， 弹卡室内壁上，这时上有弹卡挡头，可防止内管向上串动，夕|、有弹卡室， 限J1-. 弹卡钳的进一步张开。在钻进时借助弹卡挡头上的拨叉，带动弹卡钳， 以免因相对运动造成弹卡钳的磨损。使内管总成轴承上部随钻杆一起转动， 2、悬挂机构 悬挂机构由内管总成中的悬挂环与外管总成中的座环所组成，悬挂环的外径尺寸稍大于座环的内径(一般相差0.5一lmm)内管总成下放到外管总成弹卡室位置时，悬挂环座落在座环上，从而使内管总成下端的卡簧座与钻头内台阶之间保持清洁-4mm的间隙，以防止损坏卡簧座与钻头，并保证内管的单动性能。 3、单动机构 由两套推力轴承构成单动机构，主要目的是使内管在钻迸时不旋转。 4. 调节机构 主要由调节螺母、调节接头与内管一起组成。在组装时.如果卡簧座与钻头内台阶之间的间隙不合适，则可通过调节接头与弹簧套之间的距离来进行调节（调节范围在0.3mm）,以保证卡簧座与钻头内台阶之间的间隙。 5.到位报警机构 由阀体、阀堵、弹簧、定位簧、调节螺堵及悬挂接头等组成（S75弹卡架、珠、弹簧、及连接轴所组成）。当内管总成下放到外管总成中的预定位置时，悬挂环座落
DT螺杆钻具使用说明书 A螺杆钻具标识说明 □□×□□--□□□□□ 钻具型式-钻具规格(外径mm)×钻头压降-改进次数— D:单弯钻具 T:同向双弯钻具 S:异向双弯钻具 P:大偏移同向双弯钻具 J:绞接钻具无:直型钻具K:可调角度钻具无:固定弯角钻具W:带稳定器钻具无:不带稳定器钻具F:中空分流钻具无:不分流钻具G:允许最高工作温度(150o) 无: 允许最高工作温度(120o) 常规螺杆钻具主要由以下部件组成: 1)旁通阀总成2)马达总成3)万向轴总成4)传动轴总成 在常规螺杆钻具的基础上还可提供以下特殊用途部件以组成满足各种钻井需要的导向螺杆钻具: 1)定向接头;2)弯接头;3) 特殊马达(中空分流`耐高温`大功率马达);4) 万向轴弯壳体 (0-3.5o间的固定角度,单弯螺杆钻具用);5) 可调角度弯壳体(可调螺杆钻具用);6) 传动轴上轴承壳稳定器(直棱`螺旋或对称`非对称及垫块等形式);7)可换稳定器(部 分型号有);8) 壳体防掉装置(根据需要有)。 Ｂ螺杆钻具工作原理 螺杆钻具是一种容积式井底马达（ＰＤＭ）。高压钻井液由钻杆进入螺杆钻具后，液体的压力迫使转子旋转，从而把扭矩传递到钻头上，达到钻井的目的。 Ｃ螺杆钻具结构及其作用 2)螺杆钻具主要部件如下：旁通阀总成；马达总成；万向轴总成（有花瓣式和挠轴 式两种结构供选择)；传动轴总成；导向总成（花瓣式｀挠轴花瓣式｀可调式三种 结构供选择)。 c-1旁通阀总成 旁通阀总成安装在螺杆钻具的最上部，其作用是：a）下钻时使钻井液进入钻柱内从而减少下钻阻力；b）起钻时使钻柱内的钻井液流入环空从而避免钻井液溢于井台。 当泥浆泵启动后，高压泥浆流经旁通阀总成，推动阀芯向下运动，压缩弹簧，关闭旁通孔,使所有泥浆都流经马达。 当泥浆泵关闭后，阀芯在弹簧的作用下向上运动，开启旁通孔,允许钻井液通过旁通孔进入钻柱内或由钻柱流入环空。 c-2马达总成 马达总成是螺杆钻具的核心，它的作用是把高压液体能转换为旋转的机械能。 马达总成由定子和转子两部分组成。 定子是内衬橡胶的金属钢管，其内孔呈螺旋状，与转子相啮合形成密封腔。 转子是由合金钢加工而成的具有特殊曲面的螺旋杆，它的表面有特殊的涂层以起到耐磨和防腐作用。 每种规格的螺杆钻具都具有一定范围的额定流量，流量过大或过小均不能使螺杆钻具处于最佳工作状态。 ｃ－３万向轴总成 万向轴总成的作用是把转子的行星运动转换为传动轴总成的定轴转动。它把马达和传动轴联成一体并把马达提供的转速和扭矩传递给传动轴和钻头。
绳索取心钻具的型式很多，规格各异，但其基本结构大同小异。 以我国最常用的S-75型钻具为例，其结构功能如下。 整套绳索取心钻具分为单动双层岩心管和打捞器两大部 分。双层岩心管部分由外管总成和内管总成组成。 外管总成包括弹卡挡头1、弹卡室7、稳定接头23(上扩孔器)、外管46、下扩孔器和钻头52组成； 内管总成由捞矛头2、弹卡6、悬挂环21、到位报讯、岩心堵塞报警、单动、内管保护、调节、扶正、内管、岩心卡取等机构 组成。 打捞器一般由打捞机构和安全脱卡机构组成。各机构的工作 原理分述于下。 S75型绳索取心钻具双管结构 机构:绞链式矛头机构,弹卡定位机构,悬挂机构,到位报信机构,岩心堵塞报警机构,单动机构,内管保护机构,调节机 构,扶正机构,打捞机构,安全脱卡机构
S75型绳索取心打捞器
1、绞链式矛头机构 该机构由捞矛头、定位卡块、捞矛座等组成。由于捞矛头可在其转动平面内转动180o，因在地表吊挂打捞器与内管总成卸岩心可在0～土90o内转动、变换位置，防止捞矛头从打捞器的捞钩中脱出。 2、弹卡定位机构 它是由弹卡挡头、弹卡板、张簧、弹卡室等零件组成。当内管总成在钻杆柱内下降时，张簧5使弹卡板6向外张开一定角度，并沿钻杆内壁向下滑动。当内管总成到达外管总成中的弹卡室7部位时，弹卡板在张簧的作用下继续向外张开，使两翼贴附在弹卡室的内壁上。由于弹卡室内径较大，而其上端的弹卡挡头内径较小，所以在钻进过程中可防止内管总成上串，达到定位作用。 3、悬挂机构 此机构由内管总成中的悬挂环21和外管总成中的座环22组成。悬挂环的外径稍大于座环的内径(一般相差0．5～1．Omm)。当内管总成下降到外管总成的弹卡室位置时，悬挂环21座落在座环上，使内管总成下端的卡簧座51与钻头52内台阶保持2-4mm的间隙，以防止损坏卡簧座和钻头，并保证内管的单动性能和通水性能。 4、到位报信机构
螺杆钻具 使 用 说 明 书 江苏长城石油装备制造有限公司 https://www.doczj.com/doc/da7024681.html, 手机：137 **** ****
螺杆钻具使用说明 一、结构及原理： 螺杆钻具主要由旁通阀总成、马达总成、万向轴总成和传动轴总成四部分组成。钻具通过转子和定子将高压液体的能量转变成机械能，当高压液体通过钻具内孔进入钻具后，旁通阀关闭，从而进入转子与定子形成的各个密封腔，液体在各腔中的压力差推动转子沿定子的螺旋通道滚动，转子在沿自身轴线转动的同时，还绕与转子轴线平行，并与一偏心距的定子中心线公转，这就是所谓的螺杆钻具的行星传动原理，由于转子和定子都采用反向螺旋线，因而转子绕定子轴线作逆时针转动，并以自身轴线作顺时针转动带动钻头旋转。钻具的输出扭距与高压液体流经马达的压力降成正比；输出转速与输出排量成正比。 1.1旁通阀总成： 旁通阀由阀体、阀芯、阀套、弹簧及“O”圈组成，其作用是在起下钻时沟通钻柱内外工作液通道，当无循环时，弹簧使阀芯处于原始位置，此时旁通孔道开启，当泥浆排量达到一定值时液压力克服弹簧力，使阀芯移动，此时旁通孔封闭，泥浆流进马达，如果停泵，弹簧再将阀芯顶回到原来位置旁通孔道又被开启，使钻柱内与环空中的工作液连通。 1.2马达总成： 马达为多级容积式马达，由定子和转子组成。定子是优质合金钢外壳和内衬橡胶组成，橡胶内腔为左螺旋面型腔，具有耐油、耐磨、耐高温（定子安全工作温度－29~120℃、－29~150℃）；转子经热处理无应力的合金钢制成，表面镀了一层硬铬，以防钻井液体的
磨损及腐蚀。转子与定子型腔组成许多连续的互不相通的密封腔，当工作液进入马达时，工作液的液能转变为机械能，在转子的螺旋曲面上形成动力距，迫使转子在定子内作行星运动。 1.3万向轴总成： 万向轴部件由万向轴壳体和万向轴组成，壳体的上下端分别与马达定子与传动轴壳体相连接，万向轴上下端分别与马达转子、传动轴相连接，主要作用是将马达产生的扭距和转速传递给轴承总成的传动轴及钻头，它将转子的行星运动转变为传动轴的定轴转动，万向轴经特殊加工而成，使驱动更圆滑，恒速而摩擦更小，振动更小，这一结构形式有效地完成了能量、运动的转换、能量的传递这三个重要环节。 1.4传动轴总成： 螺杆钻具主要部件之一。外壳体上端和万向轴壳体相连，传动轴导流水帽与万向轴相连，下端接钻头。多列推力球轴承承受钻压引起的轴向载荷。用硬质合金烧结而成的径向轴承，分别装在传动轴体的上下两端，用来承受钻具偏斜力距造成的径向载荷。 由马达排出的大部分泥浆通过传动轴内孔经钻头水眼喷出，以利冷却清洗钻头而另一部分泥浆通过上下径向轴承和多列推力球轴承组从传动轴外侧流出，冷却和润滑轴承系统。 二.规格及技术参数： 2.1系列钻井钻具规格及参数： 表一
CZ 型钻机 使用说明书 一、冲击钻的结构与工作原理 1、结构 该钻机是利用钢绳吊重对地面进行冲击而实现钻进的钻孔设备。其由主轴装置、冲击结构、泥浆及辅助卷筒、机架、桅杆、操纵机构及电器系统组成。 2、工作原理 电动机启动后，经三角带轮驱动主轴上的大皮带轮、主轴通过齿轮传动、链传动等装置把动力分配到钻具卷筒、冲击机构、泥浆及辅助卷筒等机构来完成各自的工作。各执行机构的动作是借助于片式摩擦离合器和牙嵌离合器来实现的。 钻进工作是靠冲击轴的回转运动通过曲柄连杆机构改变为钻具的往复运动而实现的。 泥浆卷筒用于抽取泥浆和护孔；辅助卷筒主要用于下管和处理事故，若再配以滑轮可完成起吊工作。 钻机的冲击次数是通过更换电机皮带轮来实现；而冲程是通过连杆与
曲柄铰接点位置的调整来实现。 泥浆卷筒与辅助卷筒安装在同一旋转轴上，它们的传动由牙嵌离合器分别单独带动。 泥浆卷筒、泥浆及辅助卷筒的制动是由带式制动闸控制。 桅杆的升降是靠机架下部的涡轮减速器来完成。 本钻机也可用柴油作为动力，动力方式的选择应在合同中注明。 二、电气系统 电气系统由主回路和控制回路组成，采用三相三线制，其由电动机、控制箱、按钮开关等电器件组成。 三、冲击钻的安装与拆卸 1、冲击钻机的安装 钻机进场前，必须整平场地，备好垫土，工具等。冲击钻机进场后，必须用垫土将钻机垫高，使轮胎离地，并且调整机架呈水平位置；接通电源后，可启动电机提升桅杆，桅杆起升后，将桅杆底部的螺杆旋出，并支撑到支座上；再将拉杆、架腿、绷绳安装好，并用螺旋调整器来调整拉杆、绷绳的张紧程度。 钻具卷筒钢绳自卷筒引出经冲击梁的导向滑轮和张力滑轮再进入桅杆顶部的钻具滑轮而下垂，其端头与泥浆轴筒连接。 辅助卷筒与桅杆顶部的三个定滑轮配合使用。 2、拆卸
编号：SY-AQ-08560 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 螺杆钻具使用技术措施 Technical measures of screw drill
螺杆钻具使用技术措施 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关 系更直接，显得更为突出。 1、螺杆到井后记录其型号、厂家、扣型；丈量其长度及外径；检查其水眼及丝扣，确保丝扣完好。螺杆上钻台要用双绞车抬上钻台，在起吊过程中，防止碰伤其丝扣。上扣时丝扣油涂好，扣要上紧，达到额定扭矩值。 2、下钻前螺杆在井口接方钻杆开泵检查旁通阀及传动轴，传动轴运转正常，旁通孔畅通，各连接螺纹完好；井口试运转，开泵后容易启动，旁通阀立即关闭，连接处无渗漏，停泵后旁通阀开启，传动轴逐渐停止转动，记录好泵压，检查完毕后开始下钻。 3、下钻时慢慢让螺杆通过井口、防溢管、防喷器、四通。下钻过程中控制好速度。离井底有一个单根时，提前挂好方钻杆开泵，井底循环好。确认钻头接触井底后，用10-20KN钻压磨合30分钟。磨合时间一定要充分，这对钻头的使用寿命很大的影响。 4、下钻遇阻时，应慢慢转动几个方向上提下放活动，不要轻易开泵，
不能用螺杆钻具长井段划眼。 5、磨合完毕井下正常后慢慢加压，加到80KN打完一根单根后，下一根单根将钻压加到180KN左右进行正常钻进，并视地层具体情况随时进行调整。 这里填写您的公司名字 Fill In Your Business Name Here
绳索取芯钻具使用说明书 一、概述 绳索取心钻进又叫不提钻取芯钻进，它的特点是当岩芯装满内管时，不提钻而用绳索打捞器从钻杆内把内管捞取上来获得岩芯。因其结构简单、钻进效率高、岩（矿）芯采取率高、劳动强度低、钻探成本低等显著优点，而广泛使用。我厂生产的绳索取芯钻具已确定为“S”系列产品：S59、SJ75、S75、S96。其具体规格见下表： 为使用户更好的掌握这项先进的技术，正确的使用我厂生产的S系列绳索取芯钻具及附属设备工具，充分发挥绳索取芯钻进的优越性，特编此书，以供使用参考。 二、绳索取芯钻具的结构和工作原理 目前我国使用的绳索取芯钻具结构和工作原理基本相同。经过生产实践和不断改进，各种钻具均灵活可靠，效果良好，取芯成功率高。 （一）绳索取芯钻具结构
主要由单动双管和打捞器两大部分组成。 双管部分由外管总成和内管总成组成。而外管总成包括弹卡挡头、弹卡室、扩孔器、外管和金刚石钻头组成。内管总成包括捞矛头、弹卡、单动组件、报警、调节组件、内管、悬挂扶正及卡芯组件组成。 （二）几个主要机构的功用和动作原理 1、捞矛机构需要取芯时，打捞器从钻杆内下放到内管总成上端，打捞钩钩住捞矛（矛头）。向上提升打捞器，捞矛头通过弹簧销向上提升回收管，迫使弹卡钳收缩，这样使内管总成与外管总成脱离，从而把内管提升上来。 2、弹卡机构即定位机构，主要由弹卡架、弹卡钳、张簧等部件组成。其作用是使内管座到外管中时，弹卡钳借助张簧的张力而张开，贴在弹卡室的内壁上。其上端有弹卡挡头的拨叉，带动钻具轴承上部和外管同时旋转，防止弹卡磨损。 3、单动机构钻具的单动主要靠两盘推力轴承来实现。 4、调节机构内外管总成的长度，主要通过调节接头和调节螺母进行调节。达到卡弹簧座底端与钻头内台阶所要求的间隙（3-4mm），减少岩芯受冲洗机会。在使用过程中，由于内管零部件尺寸的变化，卡簧座与钻头内台阶的间隙亦随之变化。为了保证岩矿芯采取率，减少残留岩芯，故应及时调节。 5、悬挂机构在悬挂接头下端有一个可拆卸的悬挂环，内管总成到达外管总成中的预定位置时，悬挂环坐落在座环上。限制内管总成的下行位置。 6、到位报信机构由阀体、阀堵、弹簧、调节螺堵、悬挂接头等组成。内管总成到达外管总成中的预定位置时，悬挂环坐落在座环上，冲洗液的通路被堵，迫使冲洗液改变流向，并克服弹簧力量使阀堵向下运动，使冲洗液通
绳索取芯钻探施工技术 武孟元 （河北省水利工程局河北石家庄 050021） [摘要]介绍了绳索取芯钻探工艺钻具的结构，并对钻进规程的各种具体参数及报信机构的使用进行了分析，总结了绳索取芯钻探技术的主要优越性及在堆渣层中的应用。 [关键词] 绳索取芯；钻进参数；优越性；堆渣层灌浆 绳索取芯钻进是一种先进的岩芯钻探工艺。它采用大直径的钻杆，在钻具里面套装一根取芯管，在钻进过程中，岩芯缓慢地装在取芯管内。当回次进尺终了，岩芯装满取芯管时，采用带绳索的打捞器，从钻杆中把取芯管提出，提取岩芯后，又从钻杆中把取芯管放到孔底，继续钻进。绳索取芯与普通钻进取芯相比，具有控制钻孔偏斜度、提高钻进效率、降低工程成本、提高岩芯采取率、减少孔内事故等优点；尤其在钻穿复杂地层方面，有着其它施工技术无可比拟的优点，因而被广泛应用。 1 绳索取芯钻具简介 绳索取芯整套钻具分为双管部分和打捞器两大部分。 1.1 双管部分 双管部分包括外管总成和内管总成。 1.1.1 打捞机构 当捞取岩芯时，打捞器上的打捞钩抓住捞矛头，将取芯管提出孔外。 1.1.2 弹卡机构 内管总成进入外管总成后，实现弹卡自锁，防止由于振动等原因使弹卡并拢而导致内管总成上窜。 1.1.3 悬挂机构 当内管总成到位后，悬挂环座落在座环上，保证卡簧座与钻头内台阶之间有一定间隙，以便外管单动灵活。 1.1.4 到位报信机构 内管总成到达预定位置时，地面上水泵压力表的读数突然变化，可以调整水量开始钻进。 1.1.5 岩芯满管或堵塞报信机构 岩芯满管或堵塞时，导致地面上水泵压力表读数升高，起到报警作用。 1.1.6 调节机构
调节内管总成中卡簧座与钻头内台阶之间的间隙，保证其间隙量为2-3mm。 1.1.7 缓冲机构 卡取岩芯时，起缓冲作用来保护内管和卡簧座。 1.1.8 单动机构 分离内管和外管，实现钻具外管单动，内管相对外管静止。 1.1.9 容纳与卡取岩芯机构 容纳和卡取岩芯。 1.1.10 扶正机构 扶正内管，使卡簧座对正钻头内孔，以便岩芯顺利地进入内管，减少岩芯磨损，提高岩芯采取率。 1.2 打捞器部分 打捞器是绳索取芯钻具中必不可少的专用配套工具。 1.2.1 打捞机构 打捞钩抓住捞矛头，带动双管部分的打捞机构，将内管总成提升到地面。 1.2.2 绳卡机构 连接打捞器和绳索取芯绞车。 1.2.3 送入机构 将脱卡管套在重锺上，用打捞器将内管总成送入孔底。 1.2.4 安全脱卡机构 使打捞钩松开捞矛头或使安全销折断而实现安全脱卡。 2 绳索取芯钻进参数及报信机构 在正确选择钻头的情况下，金刚石绳索取芯钻进效率取决于钻进参数的选择，即钻压、钻头转速和冲洗液量三个参数。 2.1 钻压 实践表明，当加在钻头上的压力高于所钻岩石的压力硬度时，岩石就由表面破碎转到体积破碎；但当压力接近或超过金刚石本身抗压强度时，金刚石开始破损。另外，随着钻压的增加，金刚石的磨损量也增加，因此钻压有一个最优值。绳索取芯钻进规程和普通标准金刚石钻进有所不同，因绳索取芯钻头胎体壁要比标准钻头胎体壁厚2mm，底面积相对较大，而钻杆与孔壁的间隙小，所以钻压应增大。表1列出了两种不同直径绳索取芯钻头所需钻压值。 钻压(kN) 7-12 12-15 2.2 转速 转速是影响金刚石钻进速度的重要因素。钻头在某一转速下，金刚石磨损量最小，转
使用手册
5″×18°非标钻杆使用规程 为了适应塔里木钻井的需要，由塔里木油田、西南石油学院等共同开发研制设计，由宝钢、渤海能克钻杆公司生产的5″×9.65mm非标钻杆，现已在塔里木油田通过验收，即将投入试用。非标钻杆主要特点是优化了过渡带的结构，提高了钻杆防刺漏性能，同时加大了接头水眼尺寸，使水马力能得到充分利用，提高机械钻速。 本手册根据非标钻杆的特性，提供了其性能参数和使用规程以及与普通钻杆的对比说明。 1.非标钻杆几何尺寸 图 1 5"×18°非标钻杆结构图 2.非标钻杆的性能参数 表 1 5"非标钻杆规范性能
表 2 5"非标钻杆接头18°斜坡承载能力
3.非标钻杆与普通钻杆的比较 非标钻杆和普通钻杆相比，主要不同点有：连接螺纹NC52T，接头外径172mm，公接头内径88.9mm，母接头内径为100mm，管体内径106.2mm，其它具体详见下表。 表 2 非标钻杆与普通钻杆的基本参数对照
4.非标钻杆现场使用规程 为了能在现场得到更好的试用效果、以及将来对效果的评价，我们将对这批钻杆进行跟踪管理，及时收集现场使用资料，望井队密切配合。非标钻杆的现场使用与管理请遵守以下条例： (1)钻杆到井后，井队应核对每车钻杆的数量，查看护丝是否齐全； (2)从车上卸货后，请将钻杆按内螺纹端朝向钻台方向整齐排列在 管架台上，并将护丝戴好，叠放层数不超过4层，层与层之间用垫杠隔离，垫杠上下对齐。 (3)钻杆护丝卸下后应妥善保管，避免摔坏或丢失； (4)钻杆上钻台前螺纹要用清洁溶剂油清洗干净； (5)上下钻台戴好护丝，避免碰坏螺纹； (6)钻杆下井前，其螺纹及台肩部分请涂敷合格的螺纹脂，使用过 程中，请注意将螺纹脂加盖存放，避免落进沙粒、泥浆等杂物磨损螺纹； (7)接单根时请注意平稳提放，防止钻杆丝扣的碰伤； (8)上扣时把握好钻杆紧扣扭矩，使用调整好参数的液压大钳，每 隔5天校对一次液压大钳压力。紧扣扭矩参照表1； (9)钻杆入井时请按次序抄录钻杆钢号、入井日期和入井井深，完 井后如实填写钻具跟踪卡； (10)使用本钻杆要严格操作规程，不可强提强转，正常钻进作业时， 应控制钻进扭矩不得超过上扣扭矩的70%，在处理遇阻、卡钻等复
SK53/4″×94mm绳索取心钻具结构分析 王永平 中国地质调查局中国大陆科学钻探工程中心北京100011 摘要：为在中国大陆科学钻探工程中实施大口径绳索取心钻进，特从德国引进一套绳索取心钻具，在使用和测绘过程中发现该钻具在结构上确有其特色，同时也存在个别缺陷和不足，本文做了简单剖析，对小口径绳索取心钻具的设计，特别是对深孔绳索取心钻具的设计有一定的参考和借鉴之处。 关键词：绳索取心钻具；结构分析；材料选择；多功能配套 作者简介：王永平（1942－）辽宁岫岩人，中国大陆科学钻探工程中心工作人员，高级工程师，从事探矿工程专业，北京市西城德外黄寺大街24号院21楼，100011，（010）51632333 SK53/4″×94mm绳索取心钻具（以下简称“SK钻具”）是德国MICON公司为中国大陆科学钻探工程设计和制造的口径为157mm，井深为6000m的绳索取心钻具，该钻具系统包括岩心管总成、投放器、旋转接头和打捞器等四部分组成。 就157mm孔径而言，对石油钻井是小口径，而对以找固体矿床为目的的地质岩心钻探又是少见的大口径，加之为6000m井深所设计，因此就其结构设计和材料选择上有其自身的特点，同时对地质岩心钻探绳索取心钻具在结构设计和材料选择上也有其可借鉴之处。 1 岩心管总成（见图1） 1.1 基本设计参数 钻头外径157mm，钻头内径94mm；外管串设两只稳定器，下端为钻头稳定器，上端为钻杆稳定器，其外径均为156.8mm，外管外径146mm；外管内径110mm；内管外径106mm，内径97.3mm，其上端与仪器仓接头相接，下端与岩心定向短节5和卡簧座2相连。 1.2 结构特点： ⑴钻头、稳定器与外管：该钻具钻头稳定器6的位置相当于国内钻具的扩孔器，其公称直径较钻头直径小0.2mm，而国内设计的常规钻具一般扩孔器较钻头外径大0.5mm，因此SK钻具在钻头设计上特别重视保径，其唇刃较长并设有保径规，而设稳定器的主要目的是 稳定钻具和尽量减少岩心外管的磨损，而不是扩孔和保径，重点保护的又是钻具的螺纹连接部位，外管使用42CrMo4V(化学成分相当于国产S42CrMo)经整体调质处理，因此制造成本较高。
ZD Y3200S型煤矿用全液压坑道钻机 使用说明书 (安装、使用本产品时请详细阅读本说明书) 煤炭科学研究总院西安分院 二00五年三月
前言 ZDY3200S(MKD-5S)型钻机是一种低转速、大扭矩、能够钻进大口径孔的全液压坑道钻机。该钻机为煤矿井下钻进大口径瓦斯抽放孔及其它工程孔提供了必要的钻探设备。 该机具有结构合理，技术性能先进、工艺适应性强、操作省力、安全可靠、解体性好、搬迁方便等优点。 采用全液压传动，对于使用和维修提出了更高的要求，为了使机器的优点得到充分发挥，本说明书对钻机的结构，传动原理、使用与维修方法均作了较详细的介绍。 希望用户在使用钻机以前认真阅读并严格按有关规定执行。并对使用过程中出现的问题及建议及时反馈给我们，以便改进我们的工作，更好的为用户服务。 本产品执行Q/MKYX 16213—2005标准。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 安全警示说明: 煤矿井下使用时，必须选用YBK2-225S-4矿用隔爆型三相异步电动机；隔爆型三相异步电机；隔爆型三相异步电动机、液压支架胶管总成应有安全标志。 钻机出厂之前，系统工作压力已调定。用户在使用过程中，系统压力不得超调。否则，出现任何责任
目录 1. 适用范围................................. 错误!未定义书签。 2. 型号含义................................. 错误!未定义书签。 3. 主要技术参数............................. 错误!未定义书签。 4. 钻机结构简介............................. 错误!未定义书签。 5. 液压系统工作原理......................... 错误!未定义书签。 6. 钻机的稳装及管路连接..................... 错误!未定义书签。 7. 安全警示................................. 错误!未定义书签。 8. 操作方法................................. 错误!未定义书签。 9. 维护保养................................. 错误!未定义书签。 10. 故障的判断与排除......................... 错误!未定义书签。 11. 产品的成套性............................. 错误!未定义书签。 12. 易损件明细表............................. 错误!未定义书签。
绳索取芯钻探在复杂地层矿区施工技术措施 彭步涛 （福建省121 煤田地质勘探队，福建龙岩364021 ） 摘要：该文主要论述了绳钻技术在复杂地层煤田勘探矿区中研究应用情况及取得的效果，即从钻孔结构冲洗液技术、护壁堵漏技术、钻具配套及硬岩钻进等方面进行了有效的探索和应用，对类似矿区施工具有较强的实践性和指导意义。 主题词：绳索取芯钻探技术; 施工措施; 含煤矿区复杂地层 “科学技术是第一生产力”。这是邓小平理论对马克思主义科技理论的重要贡献，在这一理论的指导下，我国的科学技术水平出现蓬勃发展的局面。作为煤田地质勘探专业队伍的福建省121 煤田地质勘探队，从上个世纪八十年代中期为加快勘探步伐，缩短勘探周期，依靠科技进步，积极推广应用绳索取芯金刚石钻进技术（以下简称绳钻技术）；经过二十多年的努力和探索，使绳钻技术不断完善，钻进效率和勘探质量明显提高。二十二年来累计完成钻探进尺48.4 万米，在闽、云、贵、川等省份探明煤炭储量50 余亿吨，为当地的经济建设做出突出贡献。通过多年对该技术的研究和应用，使福建省121 队的钻探技术竞争力不断提高，绳钻技术应用水平达到国内领先。 1 含煤田地层的基本特点 煤田勘探施工的主要区域分布在福建、云南、贵州、四川等省份。福建煤田地质主要勘探对象见三叠纪童子岩组，童子岩组之上由翠屏山组所覆盖，为非煤系地层，主要岩层见泥岩、粉沙岩、细粉砂岩和中粒沙岩。云、贵、川主要含煤地层为二叠系上统龙潭组，主要岩性以粉砂岩、细砂岩、泥质砂岩、粉质泥岩为主，而覆盖其上部的三叠系个旧、永宁镇组以灰岩为主。 福建省121 队煤田勘探矿区按钻探施工技术要求，有如下几个特点： （1 ）钻孔漏失严重为主要特点。特别是永宁镇组、个旧组中的石灰岩溶洞发育，溶洞最大达20 米。童子岩组的风化带和断层破碎带也是主要漏失区，属裂隙裂缝性，有时也出现小溶洞，并有地下水活动。另外，由于绳钻工艺环空间隙小，泵压损失大，常使地层失去平衡以致诱发漏失。 （2 ）孔壁坍塌也是绳钻工艺施工中常见现象，坍塌常出现在断层破碎带中。另外，在厚煤层中（特别见粉煤层）钻进，由于钻孔护壁不稳定，上下钻具操作不当也易引起煤层坍塌，这种现象在各勘探区都经常遇到。 （3 ）硬岩“打滑”地层，在翠屏山底部约40m ，属硅质胶结的石英砂岩。同时，含有少量的隧石，岩石硬度在X 级以上。采用一般金刚石钻头钻进其效果差，钻效低，新钻头投入使用后很快被磨钝而打滑不进尺。 （4 ）煤系中煤层多，一般钻孔都可见煤层十几层，煤层有块煤、粉煤两种。粉煤取芯难度大，若操作不当往往造成采取率达不到要求致使钻孔质量降级。 （5 ）岩层倾角变化大，软硬互层频繁，属易斜地层。
中成－钻具 使用手册 大港油田集团中成机械制造Dagang Oilfield Group Zhongcheng Machinery Manufacturing Co.,Ltd. 2004.10
第一章、序言 中成－螺杆钻具是靠泥浆提供动力的井下动力钻具，它 与传统转盘带动钻杆钻进方法比较,有很多优点： 1．增加钻头的转速。 2．增加钻头扭矩的功率，因而增加进尺率。 3．井底直接提供动力，因而减少钻杆的磨损和损坏。 4．可准确地造斜、定向、纠偏。 5．可钻水平井、从式井，显著提高钻井的经济效益。 6．寿命长，也能进行周期较长的延伸井段和直井钻进。 就是这些优点才促使螺杆钻具得到了迅速发展。 我公司在1985年全套引进美国史密斯公司—Smith DYNA-DRILL三条生产线，即包括生产制造与整机装配生产 线、热处理可控气氛生产线，以及定子橡胶生产线。可生产 DYNA-DRILL D500、D1000、F2000三个系列螺杆钻具， 在经历了引进、消化和吸收的发展过程后，今天的大港油田 集团中成制造已经能够独立生产和开发适用于各种用途的各
种规格系列的螺杆钻具。在质量体系保障上，是国螺杆钻具生产厂家最先通过GB/T1900-1994-ISO9001：1994标准的企业，也是通过中国计量局ISO10012计量检测体系认证的企业。 本手册主要介绍我厂螺杆钻具的工作原理、性能、使用要求及注意事项，为用户更好地使用我厂钻具，提供了依据。
第二章操作计划和考虑 一螺杆钻具的工作原理 螺杆钻具是以油基泥浆、浮化泥浆及粘土泥浆等作动力液，是一种把液体压力能转换为机械能的容积式井下动力钻具。当泥浆泵产生的高压泥浆流经旁通阀进入马达时，转子在压力泥浆的驱动下绕定子的轴线旋转，马达产生的扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而实现钻井作业。 二中成—螺杆钻具的组成及工作 原理 中成－钻具主要由四部分组成：（见 图1） ·旁通阀总成 ·马达总成 ·万向轴总成 ·传动轴总成 （旁通阀总成上部的提升短节，未按部件计算，订货时可由用户提出。提升短节的作用仅供提升钻具用，没有其他
第四章 Drillstring Basics 钻具基础 Upon completion of this section you will be able to: 读完这一部分后，你可以 1、Explain how drill pipe grades define the yield strength and tensile strength of steel. 1、解释钻杆钢级是如何定义钢材的屈服强度和抗拉强度的； 2、Explain how drill pipe is classified. 2、解释钻杆是怎么分类的； 3、Calculate total yield strength for a specific grade/class of drill pipe. 3、计算特定钢级和类别钻杆的屈服强度； 4、Explain the effects of buoyancy on the drillstring. 4、解释浮力对钻具的影响； 5、Calculate the buoyed weight (or hookload) in a vertical hole. 5、计算直井中钻具的浮重（或称悬重）； 6、Explain the causes of varying hookload during the drilling process. 6、解释钻进过程中大钩悬重变化的原因； 7、Explain overpull and calculate the maximum permitted pull. 7、解释过提、计算最大许用上提力； 8、Calculate required BHA air weight for applications where drill pipe is to be run in compression. 8、计算在允许钻杆受压的钻井过程中，需要的井下钻具组合净重； 9、Calculate critical buckling force and explain the factors involved when running drill pipe in compression. 9、计算压曲临界力并解释压缩钻杆的钻井过程中的原理； 10、Explain causes and effects of sinusoidal and helical buckling. 10、解释正弦和螺旋弯曲的起因及影响因素；
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
螺 杆 钻 具 使 用 规 程 一、螺杆钻具的选择 （1）根据井眼大小确定使用螺杆钻具的尺寸（见表1）。 （2）根据所施工井眼类型和所设计造斜率的大小来选用螺杆钻具类型：直螺杆、单弯、双弯（同向双弯和异向双弯），进一步确定其长度、弯壳体度数、稳定器外径及稳定器数量。 （3）用于复合钻进的弯壳体螺杆的度数应根据井眼尺寸的大小来定，只要所选弯壳体螺杆的弯曲点绕井眼轴线的公转半径R ≤φ/2（Φ为钻头直径mm ），就不会导致井眼扩大。R 的计算如下： 2/)]}cos /(sin [sin{arctan 1212d L L L L R ++=γγ 式中 R ：弯壳体的弯曲点绕井眼轴线的公转半径 mm L 1：钻头到弯曲点的长度 m L 2：弯曲点至其上第一个切点或至上稳定器的长度m γ：弯壳体的弯曲度数 ° d ：弯壳体外壳直径 mm （4）对于井底温度比较高的特殊井，选用耐高温的螺杆钻具（常规螺杆的耐高温指标为120°）。 (5)相同排量下，螺杆钻具马达转子的头数越多，自身转数越低，产生的扭矩越大,反之螺杆马达转子的头数越少，自身转数越高，产生的扭矩越小。如果使用螺杆的井段地层较软，应该选用头数较少，发挥螺杆高转速的特性，从而获得较高的机械钻速，反之，相对较硬的地层，尽量选择多头，从而保
证井下有较大的扭矩，适应现场需要为原则。马达转子头数多少决定了该型号螺杆的一个转速和扭矩的基本特征。而螺杆实际输出转数由马达头数的多少、螺杆马达的设计参数、实际输入流量、马达井下负载大小等综合因素决定。可以结合实际情况优选更适合现场的螺杆钻具。 表1 不同井眼尺寸对应的螺杆公称外径型号 井眼尺寸螺杆公称外径型号 118-120 (45/8-43/4) 95mm 120-142 (43/4-55/8) 105mm 149-165 (55/8-61/2) 120或127mm 172-200 (63/4-77/8) 140mm 200-216 (77/8-81/2) 159mm 216-222 (81/2-83/4) 172mm 222-241 (83/4-95/8) 185mm 251-270 (91/2-105/8) 197或203mm 270-289 (105/8-113/8) 210mm 289-311 (113/8-121/4) 216mm 311-394 (121/4-151/2) 244mm 394-508 (151/2-20) 286mm 二、螺杆钻具对钻头的要求 （1）采用螺杆钻具钻进时间不长的作业，如定向造斜、侧钻、纠斜等，选用适合于高速旋转的牙轮钻头。
一、作业前选择 1、马达的选择 根据井眼直径和排量，选择匹配的马达。 2、旁通阀 考虑旁通阀潜在堵塞的问题，是否选择带不带旁通阀。 3、定-转子的配置 定转子的配置影响给定排量下的钻头的转速。 4、转子喷嘴 如果预计为大排量，则应使用中控转子，并确定好喷嘴大小。 5、弯外壳的设定 根据预测造斜率选择合理的弯度，因为旋转钻柱复合钻进会影响轴承或外壳的使用寿命。 6、稳定器的尺寸 稳定器标准尺寸小于井眼标准尺寸的值建议为1/4或1/8英寸（3~6mm)。 二、螺杆入井前的地面检查及井口测试： 1、所有马达入井前都应作系统的地面检查。 ①检查马达是否有运输损坏，记录马达定子编号。 ②检查螺杆两端丝扣是否完好，密封面是否有创伤； ③用手电照射旁通阀内孔是否存在异物； ④检查中间各连接部位是否有退扣迹象； ⑤用管钳盘传动轴是否能转动能转动如果能转动，则轴、或万向节断裂或是高温螺杆 （小型号螺杆）； 2、螺杆入井前进行井口测试，检查中发现螺杆有问题时禁止入井。 ①在平台检查串轴承轴向间隙并记录； ②开泵检查旁通阀是否能够完全关闭； ③观察传动轴是否转动，螺杆马达抖动是否正常； ④传动轴总成为泥浆润滑，有（4%-10%）的泥浆流经传动轴与径向轴承间隙是正常的。 ⑤起下钻后，记录好井口测试螺杆马达的压降； 三、使用注意事项 1、螺杆钻具使用技术参数不得超出所选螺杆标定的参数范围： ①滑动钻进时，钻压严格按照工程技术人员根据工况条件设定的钻压数值。 ②复合钻进时，牙轮钻头钻压和PDC钻头钻压要严格控制，转盘转速不超过1档（随 着弯度增大要降低转盘的转速）。 2、严禁在螺杆钻具使用后期，以提高钻压的方式提高钻速（极易导致传动轴报废或螺杆外壳断裂，引起不必要的井下事故）。 3、钻时变慢时，要引起注意，及时分析是什么原因。随时注意钻压造成的泵压变化，以便发现问题； 4、认真记录螺杆钻具单次使用情况，入井、起钻前要详细记录螺杆的工作压差及动力情况，以便为螺杆的继续使用提供数据。 5、对使用中出了问题的螺杆钻具，要详细记录螺杆的故障描述，以便于以后螺杆的维修。 6、使用螺杆钻具时，泥浆泵的出水滤子要保持完好，振动筛的筛网完好率和运转率均要达到最佳。 7、螺杆钻具下入井内需要注意：(螺杆钻具在出厂前，各部件之间的连接螺纹均已涂厌氧胶，并按规定力矩上紧，使用前不需要重新紧扣) (1)螺杆钻具下井时，严格控制下放速度，以防下放过快时马达倒转，使内部连接丝扣脱扣，
SDB系列金刚石钻具使用说明书 概述 SDB系列钻具是深厚砂卵石覆盖层和基岩金刚石钻进专用系列钻具。是配有普通内管和半合式内管互换的两级单动机构的双层岩心管钻具。包括SDB150、SDB110、SDB94、SDB77三级口径。它适用于未胶结的砂卵石覆盖层及所有基岩地层金刚石岩心钻探，配合植物胶类钻井液岩心采取率高，可随钻取原结构岩样。 特点 本系列钻具的结构包括导向除砂打捞机构，单向阀机构,双级单动机构，内管机构和外管机构五大部分。（见图1 SDB系列钻具结构图） 1、SDB系列钻具的管材规格是： 2、SDB系列金刚石钻头的特点： SDB系列金刚石孕镶钻头是具有特殊技术参数的专有技术特色钻头。其特点是寿命长、回次进尺长。还有SDB系列硬质合金钻头、电镀钻头、复合片钻头。 3、SDB系列钻具的结构特点 （1）双级单动机构 为了提高钻具的单动性能，保障单动机构的可靠性，SDB系列钻具设计了两级单动机构。同时起单动作用。
（2）内壁磨光的内管和半合管 SDB系列钻具的内管有两种：一种是内壁磨光的普通内管，另一种是内壁磨光的半合管。可以根据需要互换。半合管是在钻进松散、破碎地层时为了取原结构岩心（样）时才使用。 （3）单向阀 单向阀使冲洗液在正循环钻进时畅通，而在下钻过程中封闭，防止钻具在接近孔底时，孔内高粘度的冲洗液悬浮的砂子进入钻杆和内外管之间，堵塞过水通道。单向阀的上阀座上面有打捞头，用于打捞钻具。 （4）缩短了岩心管，增设了沉砂管和隔砂管。 为了保证钻具有良好的单动性，缩短了内外管长度。但钻进基岩时，可根据用户需要同时增加内外管长度。在沉砂管内设有隔砂管，进入沉砂管内的钻井液，由于高速转动时的离心分离作用，岩屑分离下沉，避免进入单向阀和内外管之间，起到了除砂作用。 （5）钻进砂卵石地层时，用连接管代替扩孔器，连接外管和钻头，钻进基岩时仍要用金刚石扩孔器。 图1 SDB系列钻具结构图
实验一绳索取心钻具及液动冲击器观察实验 实验日期姓名班级学号实验成绩一实验目的、要求 1．掌握单动双管取心器结构及取心方法； 2．熟练掌握绳索取心钻具结构及取心方法。 3．掌握阀式正作用及双作用液动冲击器构造及调试。 二实验器材 SMK—89型单动双管取心器一套；SQ—75型绳索取心钻具二套；MTZ—89型正作用液动冲击器一套；YS—76型双作用液动冲击器二套；管钳、链钳、拆卸工具等各二套。 三实验内容及步骤 （一）单动双管取心器的结构与取心方法实验 1．用管钳等工具拧开取心器上接头，将单动装置及内管抽出，观察取心器结构。 取心器结构为： 稳定接头——外管——（导正环）——扩孔器——钻头 双管接头 调节机构——单动结构（报信和缓冲机构）——内管接头——回水球阀——内 管——卡心机构 2．卸掉上接头，取出单动轴，拧掉背帽、固定螺母、橡胶垫、两盘轴承、铜套座。对照挂图，了解取心器结构及其工作基理。 （1）调节机构：由调节螺母完成，调节内管长度，使卡簧座与钻头内台阶保持到4～5ｍｍ间隙（底喷钻头为1.5～2ｍｍ）。 （2）单动机构：两盘轴承为8206型，注意上、下轴承的安装。 （3）岩芯堵塞或已满报信机构（橡胶圈、泵压）。 （4）缓冲机构：冲洗液水路，缓冲橡胶垫。 （5）扶正机构：导正环使内管与钻头、外管同心。 （6）卡心机构：卡簧座、卡簧、挡圈。 （7）冲洗液循环路径。 3．取心器特点 （1）单动性好，提高了岩芯质量及采取率； （2）可钻进各种软硬岩层； （3）钻孔较安全。 4．按照拆卸进的相反顺序进行取心器组装。 （二）绳索取心钻具结构观测实验 1．打捞器的拆卸与安装，了解其工作原理 （1）打捞器：打捞矛头机构（包括捞矛器、捞矛、弹簧片、弹性销）； 冲打机构； 脱卡机构； （2）了解安全销、脱卡机构、冲打机构的工作机理。 2．井下钻具总成 从上而下依次将各连接部件拆开，了解观察组成部分的结构与工作原理。 （1）外管总成：弹卡挡头（拨叉）——弹卡室——外管——扩孔器——钻头，其中弹卡室与外