岩心钻探工艺Word文档格式.docx
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钻探设备根据用途不同可分为石油钻探设备、岩心钻探设备、水文水井钻探设备及其他特种用途的钻探设备。
岩心钻探设备主要用于金属及非金属固体矿产的普查及勘探；
另外，也可以用于工程地质勘查，水文地质调查，油、气田的普查和勘探及水井钻凿等。
岩心钻探设备包括钻机、泥浆泵、钻塔、动力机、泥浆的制配和净化装置等。
（2）岩心钻机的技术参数
1.立轴式岩心钻机
立轴式钻机是目前国内外应用最广泛的岩心钻机的机型。
其主要特点是钻机回转器有一根长的立轴，在钻进中可起到良好的导正和固定钻具方向的作用，适用于打各种倾角的钻孔。
现代立轴式钻机为了适应金刚石钻进工艺的需要，并能兼顾硬质合金及钢粒钻进工艺的要求，提高了立轴转速（最高可达2500r/min），扩大了调速范围，增加了速度挡数。
地矿部立轴式地质岩心钻机技术参数（DZ19-82）
参数名称
单位
型号、参数和指标
XY-1
XY-2
XY-3
XY-4
XY-5
XY-6
XY-8
XY-9
钻进深度
m
100
300
600
1000
1500
2000
3000
4000
终孔钻头直径
mm
46
46~59
59
75
钻杆直径
43（43）
43~53
（43~54）
53~60
（54~67）
53~63.5
71
2.转盘式岩心钻机
转盘式钻机与立轴式钻机的最本质区别在于回转器。
转盘式钻机回转器采用转盘。
与立轴式回转器相比，转盘没有长的立轴；
转盘可直接装在机座或钻机基础设施上，重心低，给进行程大；
转盘的通孔尺寸不受安装尺寸限制，通孔直径大，可通过粗径钻具；
转盘可兼做拧管机。
但转盘的导向和定向性能不如立轴式回转器好；
另外，由于转盘通孔直径大，影响了转盘转速的提高。
因为上述原因，转盘式钻机主要用于石油钻井、水井钻进及大口径工程钻进上。
3.移动回转器式岩心钻机
移动回转器式岩心钻机是一种新型岩心钻机，是在吸取了立轴式岩心钻机和转盘式岩心钻机结构的优点基础上发展起来的。
根据传动方式不同，目前已生产出机械移动回转器式岩心钻机及全液压移动回转器式岩心钻机。
（3）钻塔类型
1．四脚钻塔
它是由4个平面梯形桁架面构成的空间桁架，横截面一般为正方形或矩形。
四脚钻塔的内部空间大，承载能力大和稳定性好。
一般靠自重可以保持稳定，而设置的绷绳只是为了防止巨风或其他特别意外情况的一种保险设施。
四脚钻塔多为单个构件的拆装方式，安装、拆卸费工费时，一般用于钻孔周期长、钻塔负荷大、交通不便的钻探施工场合。
有直塔和斜塔之分。
2．三脚钻塔
该类钻塔为三面体空间桁架结构。
3根塔脚一般为整体或可伸缩式。
这类钻塔结构较简单，整体稳定性好。
轻便式三脚钻塔一般多为拉立式，拆装方便，但承载能力较小。
三脚钻塔多用于与浅孔或次深孔钻机配套。
3．A型钻塔
A型钻塔是用小断面桁架结构或管材组成的两脚式钻塔，需要用绷绳及支架使之获得，整体稳定。
A型钻塔可减轻塔的自重，并可整体立放，近年来已在大、中型钻塔中采用。
4．桅杆型钻塔
桅杆型钻塔也称为桅杆或钻架，可以做成独杆式、管式、板箱式、小断面桁架式等多种型式，多数不能靠自重稳定，必须采用绷绳或支架、立放塔油缸等以加强具稳定性。
桅杆型钻塔尺寸小、重量轻、立放简便迅速，特别适用于车装钻机或拖车装钻机。
（4）泥浆泵
根据岩心钻探工作对泵的要求，目前岩心钻探用于钻孔冲洗的泵主要采用往复式泥浆泵。
往复式泥浆泵根据缸的布置形式不同分为立式和卧式两种类型；
根据缸数不同分为单缸、双缸、三缸；
根据活塞往复一个循环，液缸吸排水的次数分为单作用和双作用泵；
根据活塞的结构不同分为柱塞式泵和活塞式泵。
虽然上述这些类型的泵在岩心钻探中都有采用，但目前应用最为普遍的是卧式三缸活塞式泵。
岩心钻探常用泥浆泵主要技术参数表
泵的型号
BW-100
BW-120
BW-150
BW-200
BW-250
BW-320
类型
三缸单作用
活塞泵
单缸双作用
双缸双作用
泵量
（l/min）
18;
23;
28;
35;
43;
53;
72;
90
120
32;
38;
347358;
90;
125;
150
102;
164;
200
200;
125
250;
145;
52;
166;
96;
60;
35
320;
165;
118;
180;
130;
92;
66
泵压
（MPa）
5.6;
5.5;
4.5;
3;
2.5
1.3
7;
6;
4.8;
4;
3.2;
2.3;
1.8
8.0;
7.0;
5
3.92;
5.88
2.45;
4.41;
5.88;
6.86;
6.86
5;
8;
9;
10
（5）机场的确定
钻探场地用以安装钻塔、钻探设备、泥浆循环系统、管子架等等。
场地大小取决于钻孔的设计孔深。
设计深度愈深，所需钻塔高度就愈高，各种设备的外部尺寸愈大，循环系统及管子架等占的面积也愈大。
同时，需要配有泥浆及水的储备池。
常用钻机所需机场面积参考表
钻机类型
机场面积
总面积（m2）
长⨯宽（m）
XB-1000A
128
16⨯8
SPJ-300
160
20⨯8
XU-600
JU-1000
18
6⨯3
144
18⨯8
钻探工作对机场的要求:
A．地面平整、有足够的面积，地表土层（或岩层）有一定抗压强度；
B．避风，在季风比较大的地区应考虑风的横向压力；
C．地盘的纵向长度与钻孔方位线一致；
D．填方的面积不大于总面积的1/4；
E．应考虑防洪、易排水；
F．山坡地盘靠山一面的坡度：
岩石为60°
~80°
；
松散土夹石或土层不大于45°
。
（6）钻孔结构
钻孔口径
规格代号
R
E
A
B
N
H
P
S
公称口径（mm）
30
38
48
60
76
96
122
常用套管规格
套管
外径
壁厚
平接头
内径
镗孔（旋
孔）直径
外部镗
孔直径
外螺纹镗
孔长度
全剖面内
外螺纹长度
长度
一米光滑套管的理论质量（kg）
一个平接头的理论质量（kg）
73
5.0
73.0
62.0
69.0
66.5
1500~4500
7.40
89
89.0
78.0
85.5
82.5
10.36
1.7
108
108.0
95.5
103.5
101.0
40
56
1500~6000
12.70
2.4
127
127.0
114.5
122.5
120.0
15.40
2.6
146
146.0
134.0
141.5
139.0
17.39
2.8
常用钻头规格
钻头外径
钻头内径
备注
56（59）
35（36）
绳取
77（75）
49
95
64
91
68
普双
110
85
93
单管
130
113
（8）钻孔类型
有直孔、斜孔与定向孔。
四、钻进工艺
（1）取心钻进
1．钢粒钻进
钢粒钻进不同于金刚石、硬质合金钻进，
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