發布時間：2014-07-14所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：我們在使用鉆探施工前要依據施工條件、地質特點，對鉆孔結構進行確定。所謂的鉆孔結構就是鉆孔本身口徑的改變，在鉆探過程中每一次換徑都伴隨著一次鉆孔結構的變化，換徑越頻繁，鉆孔的結構變化就越復雜;換徑次數越少，鉆孔的結構就越簡單。 關鍵詞：
摘要：我們在使用鉆探施工前要依據施工條件、地質特點，對鉆孔結構進行確定。所謂的鉆孔結構就是鉆孔本身口徑的改變，在鉆探過程中每一次換徑都伴隨著一次鉆孔結構的變化，換徑越頻繁，鉆孔的結構變化就越復雜;換徑次數越少，鉆孔的結構就越簡單。
關鍵詞：鉆探工程,施工技術,設計
一、前言
隨著我國經濟的發展，鉆探工程施工技術也在不斷的改進，所說的鉆探工程主要是指利用鉆探設備，選擇一定的位置由表向里鉆入一定的深度，將地殼內的礦樣取出，通過一定的分析確定地下礦物質的成分，確定礦藏的種類。也可將作為工程的需要而進行的鉆探。隨著鉆探技術的發展和鉆入的深度增加，對相關的設備提出了更高的要求。根據不同的地質條件對鉆具的材質、施工工藝都有不同的要求。下面就對相關的施工工藝和相關設備的技術要求進行分析。
二、鉆探工程設備的選擇
科學技術水平的快速發展，使得科技在各個行業得到普遍應用。近些年，隨著人們對地下物質的勘探工作的不斷加深，鉆探工程得到了快速的發展，鉆探技術水平也在快速提升。在鉆探工程施工過程中的技術要求，是施工順利進行的根本保證。有了先進的施工技術，不但能夠提高施工速度，還能夠提高施工質量。本文就鉆探工程施工技術設計要求進行簡單的闡述和分析，希望能夠對鉆探工程的施工提供一定的借鑒和指導作用。
在鉆探施工前要根據不同的地質條件、選用的施工方法、鉆孔的設計深度、需要鉆出的直徑等具體情況對工程設備進行選擇。在鉆探過程中主要使用的設備有鉆機、鉆塔及擰管機、水泵、攪拌機、動力機、照明發電機等，鉆機的選擇在鉆探過程中最重要，因此，在我們進行鉆孔前都要對其進行計算，以便設備的參數能滿足鉆探工作的需要，達到最佳的經濟技術要求。
三、鉆孔結構的確定
我們在使用鉆探施工前要依據施工條件、地質特點，對鉆孔結構進行確定。所謂的鉆孔結構就是鉆孔本身口徑的改變，在鉆探過程中每一次換徑都伴隨著一次鉆孔結構的變化，換徑越頻繁，鉆孔的結構變化就越復雜;換徑次數越少，鉆孔的結構就越簡單。換徑的次數和當地的地質條件、鉆孔深度有直接影響。終孔直徑是設計鉆孔結構的先決條件，以此為依據根據地層的復雜程度等因素，從下向上推算。影響終孔直徑選擇的因素是多樣的，比如鉆頭型式、鉆進方法、地質要求、鉆孔用途、孔內測井儀器和裝置的規格、鉆機動力容量等。通常情況下，在滿足鉆進至給定深度和取樣的要求下，鉆孔直徑盡可能小;但在新區上鉆或地層復雜的地方上鉆，終孔直徑宜選大些，以便于在可能發生事故時留有備用口徑。
四、沖洗液的選擇
目前在鉆探過程中使用的沖洗液主要有泥漿、清水、乳狀液和空氣四種類型。在鉆探過程中使用沖洗液主要能起到對孔低的清洗，在鉆探過程中沖洗液可以將在鉆探過程中產生的礦石粉末進行潤濕后帶到地表面;對鉆頭的冷卻，在鉆探的過程中由于鉆頭的高速運轉，鉆頭和礦石會產生一定的摩擦，生產大量的熱量，沖洗液可以降低鉆頭的溫度;對鉆頭進行潤滑，減少鉆具的振動，在鉆探過程中沖洗液可以直接作用在鉆頭和礦石的中間，能起到潤滑鉆頭的作用;同時，沖洗液還能形成泥皮，保護孔壁;輸送巖心和傳遞動力等作用。因此，在鉆探過程中對沖洗液的選擇就顯得十分的重要。
我們在進行鉆探工程施工時要根據不同的地質條件和施工工藝選用不同的沖洗液來進行沖洗，一般情況下對于地質比較穩定，礦石結構又相當的致密可以選擇使用清水進行沖洗。對于松散、掉塊、裂隙或遇水膨脹地層，首選不分散低固相泥漿，也可選淡水泥漿或鈣處理泥漿進行沖洗。對于易溶解的礦層(如巖鹽等)，為保護礦心，防止沖蝕孔壁，應選用鹽水泥漿進行沖洗。需要使用金剛石鉆進，應選用聚丙烯酰胺不分散低固相泥漿、乳化泥漿作沖洗液。實際工作當中，大多情況下用清水與不分散低固相泥漿。
五、鉆進方法
目前巖心鉆探工作中，一般根據各礦區地層巖石力學特性、結構與構造，結合鉆探設備與護壁堵漏措施等因素，常采用合金與金剛石分層鉆進的方法。一般地，開孔采用合金鉆進至完整巖面3至5米，然后擴孔下孔口管隔離上部松散層、覆蓋層等不穩定地層，然后改用金剛石鉆進至終孔。
1、合金鉆頭
合金鉆進是靠固定在鉆頭體上的硬質合金來破碎巖石的，而各種巖石都具有一定的強度和研磨性，鉆進時鉆頭上受力也很復雜，因此，所使用的硬質合金應具有如下性能：
1.1、硬度大且耐磨性強。便于鉆頭能有效地切入或壓入巖石，并能抵抗巖石對硬質合金的磨蝕作用。
1.2、抗彎強度大且韌性好。便于能承受破碎巖石過程中各種變化的負荷而不至于崩刃和碎裂。
1.3、熱硬性好而導熱性高。鉆進中孔底會產生很高的溫度，因此要求較高的熱硬性，而且在沖洗液中易于釋放熱量。
1.4、成型性好，容易鑲焊在鉆頭體上。地質勘探用的硬質合金主要是鎢鈷合金，這類合金其性能滿足上述要求。
1.5、合金鉆進的技術參數主要包括鉆壓、轉速和沖洗液量。它們對鉆進效率、鉆孔質量、磨料消耗、施工安全等直接有關系。在操作過程中，應根據巖石的物理機械性質、鉆頭結構、鉆探設備和鉆具的可能性以及鉆孔質量要求等條件來合理掌握，并通過實踐當中進行修正、總結出適合礦區的最優鉆進技術參數。
2、金剛石鉆進
2.1、金剛石鉆頭
在這里我們要了解和掌握金剛石鉆頭的組成、類型和規格及其結構等知識，才能在進行設計或審查設計時對礦區所選擇使用的鉆頭是否合理做出一個評價。
鉆頭的組成：由三個部分組成，即金剛石、胎體、鉆頭體。
金剛石：分底刃、邊刃、側刃金剛石。底刃用于克取巖石，要選擇晶形較好的金剛石;邊刃主要用于克取巖石并要保內外徑。因此要選擇質量最好的金剛石;側刃僅用于保內外徑，可選擇較次質量的金剛石。
胎體：是鉆頭底部包鑲金剛石的一圈假合金，采用粉末冶金法或電鍍法制成各種需要的形狀，用來包鑲金剛石顆粒并牢固地與鉆頭體焊接在一起。胎體部分開有水口，供沖洗液流通之用。金剛石鉆頭胎體硬度一般在hrc20—50之間，要根據礦區巖性研磨性、破碎程度等因素來合理選擇鉆頭胎體硬度。
鉆頭體：鉆頭鋼體部分，用中碳鋼制作，上部車有絲扣，用來與擴孔器連接。
2.2、金剛石鉆進的優點：與其它方法相比具有如下優點：在鉆探過程匯總鉆進效率高;鉆孔質量好;在鉆探過程中事故少;勞動強度低;鉆探成本比較低;鉆探的應用范圍比較廣。因此，目前大多數固體礦產勘探、水文工程地質勘探以及石油天然氣勘探中廣泛應用金剛石鉆進技術。
2.3金剛石鉆進技術參數
在正確選擇金剛石鉆頭的情況下，金剛石鉆進效率取決于鉆進規程參數的合理調節，即鉆頭軸向載荷、鉆頭轉速和沖洗液量。許多可變因素對規程參數均有直接影響，如巖石物理機械性質、鉆頭類型、鉆孔直徑和深度、所用設備與鉆具等。金剛石鉆進所采用的是以高轉速為主體的鉆進規程，轉速參數的變化影響鉆進效果非常明顯。評價所選擇的鉆進規程的合理性，主要是根據鉆速、鉆頭進尺和單位進尺金剛石的消耗量(克拉/米)，其中以單位進尺金剛石消耗量和鉆頭進尺尤為重要。在實際工作中應結合以下的分別論述根據礦區地層巖性特點和選擇的設備、孔徑和深度等因素，綜合選定出自己所在礦區施工的技術參數范圍，而不是盲目在設計中套用規程參數。
六、結束語
隨著科學技術的不斷進步和生活水平的不斷提高，人們對地下礦藏的需求量在不斷的增加，這就需要我們不斷的對鉆探工程施工技術進行研究，以便能達到更深的鉆探需要，減少在鉆探工程施工過程中各種事故的產生。在鉆探工程施工過程中我們可以不斷采用新的設備、技術和工藝對整個鉆探過程進行詳細的計算和控制，做到鉆探工作的準確性，提高鉆探的工作的效率，為鉆探工作的發展奠定基礎。
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