5,3 回转钻进、5.3。1,勺钻和螺旋钻是一种传统的回转钻进方法.由于其结构简单、成本低和使用方便,在工程勘察钻进中经常使用 1,螺旋钻进除适用于粉土、黏性土。砂土地层外.也可用于黏性土夹少量小碎石地层、5.3、2.硬质合金钻进是岩心钻探中的一种主要钻进方法,在1级、6级岩石中钻进具有钻进效率高 成本低 操作简单。钻孔直径和方向不受限制.钻孔质量容易保证的特点。2,硬质合金钻进所用空白钻头体应按标准图纸加工,特殊要求的钻头应自行设计,常用的硬质合金牌号为YG4c.YA6.YG8等。片状合金适用于1级,4级软岩,柱状合金适用于4级。6级中硬岩石 针状合金用于镶嵌自磨式钻头.钻进中硬以上研磨性岩石、硬质合金切削具在钻头底面的排列形式有单环均布排列。多环均布排列,堆状密集排列.疏松密集排列四种 单环排列一般用于软岩石.多环和密集式排列用于中硬岩石钻进,硬质合金切削具的镶焊角是指切削具在钻头体上镶焊的前角 4,当有硬质合金块落入孔内影响钻进时,应将硬质合金块捞取干净、孔内残留岩心在0 5m以上或有脱落岩心时,不宜下入新钻头,应采用轻压 慢转 控制水量的方法扫孔钻进。待岩心进入岩心管后,再调到正常压力。转速和泵量钻进,硬质合金钻进可采用卡簧、卡料和干钻等方法卡取岩心,采用卡簧取心时,需配好卡簧与卡簧座,卡簧与岩心之间的间隙,采用卡料取心时。选好卡料的材质与尺寸。采用干钻法采取岩心时 在回次进尺终了时停泵干钻1min、2min 使岩心堵塞从而扭断岩心。5 3、3。金刚石钻进是目前钻探工艺中一种比较先进的钻进方法、具有钻进效率高,钻孔质量好,孔内事故少 钻探成本低、应用范围广等优越性。根据金刚石特性和金刚石碎岩机理.金刚石钻进参数是以高转速为主,配以适当的压力和足够的冲洗液量冷却钻头.冲洗岩粉 金刚石钻进要求钻探设备具有高转速,并配有能够及时反映钻进参数的测控装置,金刚石钻进使用管材已有国家标准,1,目前.在岩层进行勘察钻进施工中大量使用孕镶金刚石钻头。在4级 7级岩层中钻进采用聚晶金刚石复合片,PDC 钻头可取得较长的钻头使用寿命.金刚石钻进可用于大于91mm的大直径勘察孔钻进 2.表镶金刚石钻头和孕镶金刚石钻头由金刚石 胎体和钻头体三部分构成,其结构参数包括金刚石质量。品级、金刚石含量,浓度,金刚石的粒度与出刃,金刚石排列。胎体性能,水道数目和形状、底唇形式等要素。岩层愈硬 研磨性愈强.钻头选用的金刚石质量应愈高.金刚石浓度选择应考虑岩石性质和金刚石的质量、浓度一般为45,125。岩石坚硬 致密、金刚石的浓度宜适当降低。金刚石质量高.粒度细,浓度取低值、金刚石粒度主要根据岩性来选择。岩层坚硬 致密,金刚石粒度应小,根据岩性不同,金刚石粒度宜按表1 表2选取 表1 表镶钻头用金刚石粒度表2。孕镶钻头用金刚石粒度。金刚石钻头底唇面形式取决于岩石性质。钻头用途及制造工艺.多为方形、圆形和半圆形.适用于中硬,坚硬岩层 梯形和锥形唇面具有较好的稳定性和导向性,多用于绳索取心钻进,锯齿形唇面用于硬而致密的打滑地层。3 一般聚晶金刚石复合片.PDC 钻头在唇面上按二环排列,重叠系数为0.25,0.3.采用负前角镶焊,镶焊角 5、25、径向角5 10.4.金刚石钻进技术参数包括钻压,转速和冲洗液量 1。影响钻压的因素很多,合适的钻压钻速较高、金刚石消耗量较少。钻头寿命较长,采用控制钻速的办法来控制钻压、原则是,钻头磨损正常、钻速平稳,当岩石坚硬 完整,研磨性弱、或所用钻头的金刚石颗粒大。浓度高,质量好时、钻头压力可适当加大 当岩石破碎,研磨性强时,钻头压力可适当减小,2。金刚石钻进在岩层较完整,钻具有足够强度和稳定性.配有良好润滑剂和设备能力的情况下,宜采用高转速 在中硬,硬、中等研磨性的完整岩层中钻进,一般可采用高转速.在坚硬致密的岩层中钻进,主要靠钻压破碎岩石。宜采用较低转速,在复杂地层中钻进,宜采用较低转速.在软岩中钻进效率很高时。为保证冷却和排粉、应降低转速,钻孔加深.转速相应降低,另外、钻杆与孔壁间隙大时、影响钻具稳定 也不宜采用高转速、3。冲洗液量是金刚石钻进的重要参数,影响冲洗液量的因素较多,钻进中应保证冲洗液有足够的冷却和冲洗钻头效果、冲洗液量的确定一般可按下式计算 式中 Q 冲洗液量 1.min,Vr.孔壁环状间隙冲洗液上返流速、m,s、一般取0.4m、s 0。7m、s.S1。孔壁环状间隙断面,cm2 具体使用时还应考虑下列因素 钻进完整。坚硬 致密岩层。钻速低.岩粉少。颗粒细。宜采用小的冲洗液量.钻进软。中硬的岩层,钻速较高、或易糊钻的岩层,为了快速排粉和冲洗钻头,宜采用大的冲洗液量,钻进研磨性强的岩层.由于转速高 摩擦产生的热量较多,宜采用大的冲洗液量.采用孕镶钻头钻进.由于金刚石出刃量小、唇面与孔底岩石接触面积大 过水条件差.又多采用高转速钻进、为及时冷却金刚石和胎体、避免金刚石石墨化和重复破碎岩粉 应采用较大冲洗液量.对表镶钻头、金刚石出刃量比孕镶钻头大。排粉和冷却条件较好.冲洗液量可稍小一些,5,扩孔器的作用为修整孔径.防止钻头因磨损而导致钻孔直径逐渐缩小,以致新钻头下不到孔底,另外.扩孔器还有导正钻头的功效.减少钻头摆动 有利于钻头的正常工作.所以扩孔器外径应与钻头外径相匹配,一般扩孔器外径应比钻头外径大0.3mm。0,5mm。8,金刚石钻进应经常注意泵压变化、泵压发生小幅度升降,一般表明孔底换层。应注意调整钻进参数,如泵压突然大幅度升高。表明发生岩心堵塞,应立即将钻具提离孔底、防止发生烧钻事故,如泵压突然大幅度下降.多为钻杆折断或脱扣,应马上处理,应严防送水中断和钻具中途泄漏,9,孔底有硬质合金碎屑,金刚石钻头胎块碎屑。脱落岩心和掉块等异物时,应立即采取冲,捞,抓,粘。套,磨和吸等方法清除,5。3。4 金刚石绳索取心钻进,1 金刚石绳索取心钻进是目前较先进的钻探工艺,它可以使起钻间隔时间延长,减少升降作业辅助时间 这种优点在深孔时表现得特别明显,在破碎岩层中绳索取心钻进可以随时捞取岩心.进而提高了取心质量。因此绳索取心钻进具有钻进效率高,钻探质量好,孔内安全.劳动强度和钻探成本低等优点。目前广泛用于钻探生产中,2 绳索取心钻头由于壁厚增加,其底唇面积比普通金刚石钻头的底唇面积大。因此钻压相应比普通金刚石钻进规定参数适量增加,3 本款说明如下、3,当孔内漏水严重,钻孔为干孔时。由于缺少冲洗液的浮力和保护作用、采用自由降落方式投放内管容易损坏钻具,正确做法是采用带脱卡套的打捞器将内管送入孔底,或向钻杆内注满冲洗液后立即投放内管。