DZ/T 0227-2010 地质岩心钻探规程.pdf
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DZ/T 0227-2010 地质岩心钻探规程
岩石研磨性是岩石对碎岩工具的磨损能力。 岩石研磨性按标准钢杆研磨法分为三类八等:按标准金刚石杆研磨法分为三类四等,见表4。
DZ/T 0227—20103.3.3岩石完整程度岩石完整程度一般分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎五类。3.4钻探方法3.4.1钻探方法的主要类型按机械碎岩方式分有回转钻探、冲击钻探、冲击回转钻探等;按碎岩工具或磨料分有钢粒钻探、硬质合金钻探、金刚石钻探、复合片钻探、牙轮钻头钻探等;按获取岩心的方式分有提钻取心、绳索取心、反循环连续取心取样等;按冲洗液类型分有清水钻探、泥浆钻探、空气钻探等;按冲洗液循环方式分有正循环钻探、反循环钻探、孔底局部反循环钻探等。此外还有一些特殊的方法,如井底动力驱动钻探、定向钻探等,也可以是上述方法的组合。地质岩心钻探采用的主要钻探方法有硬质合金钻探、金刚石钻探(含绳索取心钻探)、复合片钻探、冲击回转钻探、定向钻探、反循环取心取样钻探等。3.4.2确定钻探方法的基本原则a)应满足地质要求和任务书(合同)确定的施工目的;b)在适应钻进地层特点的基础上,优先采用先进的钻探方法;c)以高效、低耗、安全、环保为目标,保证钻探质量、降低劳动强度,争取好的经济和社会效益;d)适应施工区的自然地理条件。3.4.3钻探方法的选择3.4.3.1针对主要岩层特点,依据岩石硬度、研磨性及完整程度,结合口径、钻孔深度等,选定钻探方法。3.4.3.2一般5级以下岩石选用硬质合金钻进方法,6级以上岩石应以金刚石钻进方法为主;金刚石复合片及聚晶金刚石钻进适用于4~7级、部分8级岩石;坚硬致密打滑岩层宜采用冲击回转钻进方法。依据岩石钻进特性选择主要钻进方法见表5。表5依据岩石钻进特性选择主要钻进方法岩石硬度软中硬硬坚硬岩石岩石可钻性级别1~34~67~910~12特性岩石研磨性弱弱强弱强弱中强硬质合金钻进··.·表镶金刚石钻进·.·钻孕镶金刚石钻进......进冲击回转硬质合金钻进·方法冲击回转金刚石钻进··...聚晶、复合片钻进...·空气潜孔锤钻进....4
3.4.3.3中深孔、深孔钻探为减少提钻次数,宜采用金刚石绳索取心钻进方法;在坚硬破碎、塌、漏失 复杂地层钻进供暖标准,如钻孔深度适宜、条件具备推荐采用空气反循环连续取心(样)钻进方法;定向孔、多分支 孔及孔斜治理宜采用定向钻进方法
3.4.4钻探工程主要工序
钻孔的施工过程,包括定孔位→平整场地与修筑地基→安装钻探设备及附属设备→临时设施建造 +安装验收→开孔前的准备工作→开孔及下孔口管→换径→钻进→岩矿心整理和保管→其他工作(下 套管、校正孔深、简易水文观测、钻孔弯曲测量)→终孔起拔套管→封孔→废浆处理和场地环境恢复→钻 孔验收一拆迁。
)每项钻探工程施工前应进行工程设计,未经审批不得施工 一个工区若施工多个钻孔,整个工区的钻探工程应有总体施工设计,并选择有代表性的钻 进行设计:孔深600m以上或地层变化较大时,应进行单孔施工设计。
a)项目的地质设计; b)钻探工程的技术要求; c)有关的规程、规范和标准; d)合同或协议。
a)项目的地质设计; b)钻探工程的技术要求; c)有关的规程、规范和标准; d)合同或协议。
4.3设计编写的主要内容与要求
兑明项目名称、工作性质、目的任务、工程期限及施
4.3.2施工工区的基本情况
4.3.2.1工区地理、交通位置、矿产种类、地形地貌、当地气候等。 4.3.2.2工区及矿体简要地质特征;岩矿层的划分、产状;水文地质情况;地层构造、断裂、破碎情况等。 4.3.2.3施工工区岩石的主要物理机械性质及可钻性分类,包括影响钻探施工的主要地质因素、岩石 种类、主要矿物成分及结构、岩层倾角、软硬程度、可钻性、研磨性、节理裂隙发育程度、破碎程度及其他 可能给钻进带来的影响等
4.3.3钻孔及钻探工作量
4.3.3.1按勘探线及矿段,说明工程间距、钻孔布置情况及施工顺序(可附图)。 4.3.3.2按钻孔性质(勘探孔、普查孔、水文孔)列表说明各类钻孔数及工作量,见表6。 4.3.3.3列出钻孔设计孔深、开孔角度、穿矿口径和平均岩石可钻性级别,见表7。
4.3.3.1按勘探线及矿段,说明工程间距、钻孔布置情况及施工顺序(可附图)。
DZ/T0227—2010表6:工区钻孔设计工作量汇总表工区名称:普查孔勘探孔水文孔合计钻工钻工钻工钻工钻工设计孔深/孔作孔作孔作孔作孔作m数量数量数量数量数量个m个m个m个m个m0~100101~300301~600601~1000..合计表7钻孔设计一览表工区名称:设计孔深/设计角度/(°)穿矿口径/平均岩石可钻序号孔号备注m倾角方位角mm性级别12345678说明1.备注栏内注明对钻孔的特殊要求,如电测、专门水文试验工作等;2.平均岩石级别计算公式各类岩层厚度的和4.3.4钻探技术设计单孔设计时,推荐以下方法。4.3.4.1钻进方法和钻具组合a)按口径分段确定钻进方法并说明依据;b)确定钻头类型、钻具组合及钻进技术参数;c)制定分层钻进技术要求和措施。4.3.4.2钻孔结构设计a)根据地质设计要求确定相应的穿矿口径和终孔直径;b)根据地层条件、钻孔设计深度、钻进方法、护壁措施及设备能力等因素,合理确定开孔直径、换径次数及其深度,阐明选择钻孔结构的依据;6
c)确定套管的规格、数量、下入深度和程序; d)编制施工设计指示书,同时对照绘制地质柱状图和钻孔结构设计图,见表8。
8钻孔施工设计指示书
4.3.4.3冲洗液类型与制定护壁堵漏措施选择
a)不同地层选用的冲洗液类型及性能,说明选择依据; b) 冲洗液的配制、性能调整的方法,黏土、处理剂及润滑剂的用量计划: c 护壁堵漏措施; d)冲洗液循环和固控系统的布置。
4.3.4.4钻探设备选择
根据地层条件、钻孔深度 包活钻机、泥浆泵、动力机、钻培 及控管机、泥浆搅拌机和照 设备的性能参数
4.3.4.5新技术应用
采用电力驱动时,计算发电机和电缆容量、数量,确定发电机安设位置和线路方案。
4.3.7钻孔质量要求及保证措施
4.3.7.1工程质量指标
4.3.7.2质量保证措施
a)取心方法,取心工具的配备、使用及操作; b)测斜仪器选择,易斜地层的防斜、纠斜措施; c)封孔设计,包括封填孔段、架桥或封孔材料及灌注方法、检验方法等; d)保证质量的具体技术措施,薄弱环节技术攻关方案。
4.3.9安全技术措施
、防火、防洪和防滑坡等灾害及钻探安全技术要求
4.3.10成本预算与钻探施工安排
4.3.10.1根据岩右可钻性、定额、钻进方法及岩层复杂程度计算台时,确定全工区年平均台月效率、钻 机开动数等,做出成本预算。 4.3.10.2根据平均钻机开动数及设计工作量,按工区工期要求,分季度安排每个机台的全年钻探施工 进度。
4. 3. 11施工组织与管理措施
针对特定的工程,确定施工组织,制定具体管理措施
5钻探设备的选择和安装
5.1.1.1按照钻探的目的·应满足 5.1.1.2具有按选定的钻探工艺施工的能力,适应可能出现的钻探方法的变换, 5.1.1.3依据施工区域的地形地貌、道路、水源、电力供应、气候等条件选择适用设备。 5.1.1.4优先选用技术性能先进、易于维修及经济效益好的钻机。
5. 1.2泥浆泵的选择
根据钻探方法、钻机类型、钻孔结构及钻探工艺要求选择泥浆泵。
5.1.3动力机的选择
动力机的功率及型号应依照钻机、泥浆泵及附 设备等说明书中的要求配直。 优先采用电驱动;缺电地区可建立发电站集中供电或用发电机组单机供电;供电十分困难的边远 区,可使用柴油机驱动:高海拔地区,应适当增加柴油机功率,
除整体式钻探机组和配有杆式钻架钻机外,散装钻机施工100m左右的浅孔推荐使用9m以
的三角塔;300m~600m的钻孔推荐采用13m18m钻塔;1000m以上钻孔可采用18m~23m或 更大型的钻塔。斜孔应选用直斜两用钻塔或A字塔。
5.1.5附属设备的选择
岩心钻探设备应配有孔底压力指示 转速表、冲洗液流量表或钻扎参 参数仪,电力驱动应有电压表、电流表和功率
不占或少占用农由 在满足设备布置摆放的前提 地季风风向直吹场房的侧面
满足设备布置摆放的前提下减少修筑工作量;强风地区应避开当地季风风向直吹场房的侧面。 1.2在倾斜地面平整场地时要做到以下各点: a 当靠山坡一面是坚硬稳固的岩石时,坡度为60°~80°;若为松散岩石、土层,应不大于45°;应排 除坡面活石,必要时在场地上方挖积石排水沟; b) 填方的面积不得超过场地面积的1/4,填方部分应采取措施防止塌和溜方;孔深超过600m 及土层松散、地形坡度大于30°时,塔基不允许安装在填方部位; c) 在悬崖下修筑场地,要除掉崖上活石; d) 注意可能发生的洪水、泥石流、崩塌、滑坡等自然灾害,避开泄水区或修筑坚固的防洪坝;河 滩、沟谷施工注意场地纵长方向应与水流方向一致; e 爆破作业时应遵守GB6722的规定。
5.2. 2 修筑地基
场地松软需要增加抗压强度时,应修筑地基。地基应水平,主要受力部位承载能力无显著差别,否 则应加固。常见的地基形式有: 浅槽:在基台枕铺设部位,挖掘浅槽,垫入碎石、黏土夯实后置入基台枕;卧枕局部加固:在设备 重要着力点,如塔腿、钻机等部位,埋放卧枕承载基台; b) 竖桩地基:用于松软、填方场地,在铺设基台枕的部位夯人竖桩,上铺基台枕并用螺栓牢固 联接; c) 深孔或土层松软场地,钻塔基础应采用混凝土地基; d 在坡地修筑地基,可采用桩柱结构钢筋混凝土地基,
5.2.3.1除整体车装、履带装钻机外,钻探设备应固定在连成一体的基台上。基台由型钢地梁组成,通 常分作上下两层,用螺栓固定,钢质基座的主要着力点下应垫放木板或枕木。 5.2.3.2基台长度应比钻塔底盘长出200mm~500mm,联接型钢的螺栓不得小于g16mm,并加防 松垫片。联接后的整体基台要规方,并用水平仪校正。
5.2.4钻塔的安装、拆卸
2.4.1安装、拆卸钻塔应在安装队长或机长的指挥下进行。工作人员应严格遵守高空作业安
5.2.4.2钻塔安装前应严格检查钻塔构件、工具、绳索和挑杆的可靠性。 5.2.4.3安装钻塔自下而上进行,安装的连接件应装全、装牢并保证钻塔稳固、周正。安装结束后应进 行检查、调整。 5.2.4.4拆卸钻塔应自上而下进行,不准许先拆下部构件或者同时拆卸上下部构件。 5.2.4.5夜间或遇五级以上强风、雷雨、大雪或浓雾天气,不允许进行钻塔安、拆作业。冬季施工注意 清除冰霜。 5.2.4.6安装A字塔采用整体法。使用绞车或人力起落时,塔腿应架起一定高度,塔顶先拴好绷绳, 检查塔脚销轴是否灵活可靠;采用液压起落钻塔或榄杆时,起落前应检查液压系统是否稳定;起落后,液 压系统应锁定。钻塔起落范围内不准有人,注意观察绷绳调整方向
5.2.5机械设备的安裂
回转器轴药 和钻孔中心处于同一直线。 5.2.5.2泥浆泵应用螺栓固定在基台上,
5.2.6附属设施及安全防护设备的安装
5.2.6.1应根据当地气候条件选择场房类型,场房内铺设厚度要大于40mm 要大于50mm。 5.2.6.2座式天车要有安全挡板,吊式天车要装安全保险绳。 5.2.6.3有皮带传动的部位要安设防护罩,钻塔要包挂塔衣并与塔架连接牢靠,采用§12.5mm以上 钢绳作钻塔绷绳,塔高18m以下的设四根,23m及以上的设八根;各绳张力应均衡,位置对称,与水平 面夹角要小于45°。 5.2.6.4活动工作台应安装牢靠,并有可靠的制动、防坠装置。用g9mm~$10mm的钢丝绳作平衡 绳和导滑绳。平衡重碗接近地面部位应设有围栏。活动工作台围栏高度为1.2m,底盘周围的护板高 度应在150mm以上。
5.2.7钻探设备的拆卸与搬运
5.2.7.1设备拆卸时不允许猛力敲打。做好拆下零部件的保 堵塞。 5.2.7.2不允许向山下抛掷和滚放构件、器材或工具。汽车运输器材要放稳捆牢,装卸时要有足够强 度的搭板、跳板。人力搬运应有专人指挥,注意转弯坡道处的安全。 5.2.7.3地形平缓,钻孔距离较近,可采用整体或半整体迁运,必要时应有拖拉机在两侧用钢绳控制钻 塔直立前行,行进中密切注意地形、高压线等影响。
6.1.1根据岩石类别选用GB/T18376.2中推荐的G5~G50
选择钻头用硬质合金的型号、规格 般软岩用直角薄片或方柱状合 金中硬岩用不同规格的八角柱 参数见表9、表10及表11。
表9硬质合金镶焊数量
表10硬质合金镶嵌角(切削角)及刃尖角
表11硬质合金钻头切削具出刃规格
6.1.2胶结性的砂岩、黏土、亚黏土、泥岩以及风化岩层、遇水膨胀或缩径地层,宜选用肋骨钻头或刮刀 式钻头;3~5级中、弱研磨性地层,铁质、钙质岩层、大理岩等,宜用直角薄片式钻头或单双粒品字型钻 头;研磨性强、非均质较破碎、稍硬岩层,如石灰岩等用犁式密集钻头或负前角斜镶钻头;软硬不均、破碎 及研磨性强的岩层,如砾岩等宜用大八角钻头:砂岩、砾岩等也可用针状合金钻头。
6.2硬质合金钻进技术参数
应根据岩石性质、钻头结构、设备条件 合理确定钻探技术参数。
取心硬质合金钻头以镶嵌合金型号、数量确定钻压值,一般每颗取0.5k.V~1kV。中硬完整岩 交大值,较软及破碎岩层选用较小值,选取范围见表12。刮刀钻头钻压可稍大。
表12硬质合金钻进技术参数
中硬、完整、致密岩层可选较大值,较软破碎岩层选小值
6.3针状硬质合金钻进
6.3.1针状硬质合金适用于4~7级岩石中钻进。 6.3.2针状硬质合金胎块弧度应与钻头钢体弧度一致,厚度与钻头钢体壁厚相适应,钻头内外出刃各 为1mm~1.5mm,底出刃不得大于胎体长度的1/2,一般为10mm~12mm,钻头体上镶焊的针状合 金胎块数量,N级以下钻头为4~5块,H、P级钻头为6~8块,大口径钻头应适当增加,胎体的镶焊间 距一般为40mm~50mm。 6.3.3钻头体内、外侧的胎体之间应补镶5mm×5mm×10mm硬质合金块。 6.3.4针状硬质合金钻进技术参数见表13。
表13针状硬质合金钻进技术参数
6.4硬质合金钻进注意事项
6.4.1取心硬质合金钻头的规格要符合设计要求。钻头上的合金应镶嵌牢固,不允许用金属锤直接敲 击合金,超出外出刃的焊料应予清除,出刃要均匀一致。钻头切削具磨钝、崩刃、水口减小时,应进行 修磨。 6.4.2新钻头下孔时应在距孔底0.5m1m以上慢转扫孔到底,逐渐调整到正常钻进参数。 6.4.3孔内脱落岩心或残留岩心在0.5m以上时,应用旧钻头处理。 6.4.4下钻中途遇阻,不要猛,可用自由钳扭动钻杆或开车试扫。 6.4.5拧卸钻头时,严防钳牙咬伤硬质合金、合金胎块,或夹扁钻头体。卸扣时不准用大锤敲击钻头。 6.4.6钻进中不得无故提动钻具,要保持压力均匀,不允许随意增大钻压。倒杆后开车时,应降低钻 压。发现孔内有异常如糊钻、憨泵或岩心堵塞时,处理无效应立即提钻。 6.4.7取心时要选择合适的卡料或卡簧。投入卡料后应冲孔一段时间,待卡料到达钻头部位后再开 车,采心时,不应频繁提动钻具。当采用干钻取心时,干钻时间不得超过2min。 6.4.8经常保持孔内清洁。孔底有硬质合金碎片时,应捞净或磨灭。 6.4.9 使用肋骨钻头或刮刀钻头钻进时,应及时扫孔修孔。 6.4.10合理掌握回次进尺长度,每次提钻后,应检查钻头磨损情况,调整下一回次的技术参数。 6411在水溶性或松软矿层钻进取心,应采用单动双管钻具,并限制回次进尺长度,
击合金,超出外出刃的焊料应予清除,出刃要均匀一致。钻头切削具磨钝、崩刃、水口减小时,应进行 修磨。 6.4.2新钻头下孔时应在距孔底0.5m1m以上慢转扫孔到底,逐渐调整到正常钻进参数。 43引内脱落岩心或残留岩心在0.5m以上时.应用旧钻头处理。
7.1钻头、扩孔器磨料的选择
7.1.1金刚石分级标准
7.1.1.1天然金刚石品级分类见表14。
表14天然金刚石品级分类
7.1.1.2人造金刚石单颗粒抗压强度分级标准见表15
表15人造金刚石单颗粒抗压强度分级标准
7.1.2表镶金刚石钻头、扩孔器磨料
7.1.2.1可选用特级、优质级、标准级和低品级的天然金刚石作磨料。特级用于特坚硬岩层,优质级用 于坚硬岩层,标准级、低品级和等外级用于硬和中硬岩层。 7.1.2.2按所钻岩层性质,合理选择金刚石粒度。表镶钻头采用的天然金刚石粒度范围是每克拉 10粒~100粒。最常用的是每克拉25粒~60粒。
DZ/T0227—20107.1.2.3扩孔器用金刚石粒度比钻头用稍大些,常用的是每克拉15粒~30粒。7.1.3孕镶金刚石钻头、扩孔器磨料7.1.3.1应采用经过挑选和加工处理的低品级和等外级天然金刚石作为孕镶钻头磨料,粒度为每克拉15粒400粒或更细。人造金刚石孕镶钻头磨料粒度多为40目、60目、80目和100目,坚硬致密岩层应选用细粒度金刚石或不同粒度混合的孕镶磨料。7.1.3.2孕镶扩孔器可采用与孕镶钻头相同粒度的金刚石。7.1.4其他规定人造金刚石的分类及技术条件、聚晶金刚石烧结体的型号及技术要求、人造金刚石复合片的规格和磨耗比应符合相关产品标准的规定。7.2金刚石钻头和扩孔器的选择7.2.1金刚石钻进适用于中硬以上岩层。一般聚晶金刚石、金刚石复合片(PDC)、烧结体钻头适用于3~7级岩层,单晶孕镶金刚石钻头适用于5级~12级完整和破碎岩层,天然表镶金刚石钻头适用于4级~10级完整岩层。7.2.2金刚石钻头与扩孔器的规格、性能,应符合相关产品标准的规定。7.2.3根据岩石的硬度、可钻性、研磨性和完整程度及孔内条件,合理选择金刚石钻头与扩孔器的镶嵌类型、胎体性能、金刚石的质量和粒度、金刚石浓度、水口形状及其数量和大小、底唇形状等。金刚石钻头和扩孔器的选用见表16。表16金刚石钻头和扩孔器选用泥灰岩,大理岩,石灰岩,片麻岩,玄武岩,绿泥石石英斑岩,高硅化泥灰岩,蛇纹岩,闪长岩,石英二长片岩,页灰岩,坚硬花岗辉绿岩,安山岩,岩,混合岩,矽卡代表性岩石岩,千枚岩,碧玉岩,霏细辉长岩,片岩,白岩,伟晶岩,花岗岩,泥质岩,石英岩,石英云岩,硬砂岩,橄闪长岩,流纹岩,砂岩,硬脉,含铁石英岩榄岩花岗岩,钠长岩质片岩类别软中硬硬坚硬可钻性级别1~34~67~910~12研磨性弱弱中强弱中强弱中强聚晶金刚石烧结体...·10~25天然金刚石25~40...表粒度镶40~60·(粒/ct)钻60~100·...头20~30...胎体硬度35~40(HRC)>4514
表16金刚石钻头和扩孔器选用(续)
7.3金刚石钻头的合理使用
7.3.1根据设计孔深,按钻买和扩孔器外径尺寸,由大到小排序,轮换使用。
a)扩孔器的外径应比钻头外径大0.3mm~0.5mm,岩层坚硬时应采用下限数值; b)卡簧的自由内径应比钻头内径小0.3mm~0.5mm。卡簧应在上一回次岩心上测试,以不脱 落、不卡死为宜。 3.3新钻头到达孔底后,应进行“初磨”,即轻压(正常钻压的1/3左右),慢转(100r/min左右),钻 生10min左右,再采用正常参数继续钻进。 3.4不宜用新钻头扫孔和清除残留岩心。 3.5钻头出现以下情况时,不得再下入孔内: a) 表镶钻头内外径尺寸较标准尺寸磨耗0.2mm以上,孕镶钻头内外径尺寸较标准尺寸磨耗 0.4mm以上; b) 表镶钻头出刃尺寸超过金刚石颗粒直径1/3; c) 表镶钻头有少数金刚石脱落,挤裂或剪碎; d 钻头出现异常磨损; e) 钻头水口和水槽高度严重磨损; f 胎体有明显裂纹、掉块及唇面出现沟槽、微烧、台阶或被严重冲蚀; g 钻头体变形,螺纹损坏。 3.6避免钻头非正常损坏的措施:
7.3.6避免钻头非正常损坏的措施
a)孔底要保持清洁,当发现有硬质合金、胎块、金刚石、金属块、脱落岩心及孔壁掉块时,应采 冲、捞、抓、粘、套、磨、吸等方法加以清除; 6 钻具通过换径、探头石、孔壁掉块等部位以及在斜孔和干孔中下钻时,应放慢下降速度; 换径后应用锥形钻头修整换径台阶; d)地层由硬变软时应减压并控制钻速:
明原; f)不允许使用弯曲度超过规定的钻杆和钻具。 7.3.7使用金刚石钻头及扩孔器时,要填写使用卡片,及时记录每回次的各种有关数据及磨耗情况 钻头或扩孔器停用后,应及时做出评述,并连同卡片一起交施工管理部门保存。
7.4.1金刚石钻进用管材技术要求和规格系列应遵守GB/T16950的规定。 7.4.2金刚石钻进一般采用单动双管取心钻具。钻具应符合如下条件: 单动性能好,异径接头、扩孔器、钻头、短节和卡簧座等零部件连接应同心; b) 内、外管平直无裂伤,螺纹符合要求; c) 内管与短节、短节与卡簧座装配后垂直提起时,不允许自由脱落; d) 装配好的钻具卡簧座底端与钻头内台阶的距离应为3mm~4mm; e) 保证水路畅通; f 在易斜地层中钻进时,取心钻具上部应配有稳定接头、扶正器等导向装置。 7.4.3 使用金刚石取心钻具时的操作要求: a) 钻探现场应有两套以上与施工口径对应规格的完好钻具; b) 定期拆卸清洗、加油保养,螺纹或外径磨损要及时更换; 拧卸钻头、扩孔器、卡簧座与内管应使用多触点钳或摩擦钳,不允许使用管钳; d 退出岩心时,要用橡皮锤或木锤敲打内管; e) 钻具在移动时不准猛力拖拉或撞击;存放时要摆平,不得重压;运输时要装箱;装卸时应轻放; f) 钻杆接头不经常拧卸的一端应使用粘接剂密封粘牢,经常拧卸部位应涂抹丝扣油: g 钻杆和接头单边磨损量和均匀磨损量符合表26的规定; h 钻杆螺纹联接要保证密封良好
7.5金刚石岩心钻进技术参数
7.5.1.1根据岩石可钻性,研磨性,完整程度,钻头底唇面积,金刚石粒度、品级和数量选择钻压。钻压 值见表17。
表17金刚石钻进适用钻压
7.5.1.2表镶钻头按金刚石压力15N/粒~25N/粒计算,在金刚石质量较好、颗粒较粗、岩石坚硬元 整的情况下可采用较高的单粒压力;反之,应采用较低的单粒压力。钻进中随着金刚石的磨钝,钻压可 逐步增大。 7.5.1.3孕镶钻头单位压力为0.5kN/cm~1.0kN/cm。 7.5.1.4复合片钻头按每个复合片0.5kN~1.0kN计算,随着复合片磨钝,接触面积增加,钻压可逐 浙增大。
钻压;在破碎、裂隙和非均质的岩层中钻进应适当减小钻压,一般降低25%~50%。 7. 5. 1. 6 在钻孔弯曲、超径的情况下,钻压应适当减小。
7.5.2.1根据岩石性质、钻孔结构及设备能力等因素选择转速见表18.
安全标准表18金刚石钻进适用转速
1.5m/s~3.0m/s;复合片钻头底唇面的线速度范围为0.5m/s~1.5m/s。粗粒金刚石钻头的转速应 低于细粒金刚石钻头的转速, 7.5.2.3中硬完整岩层宜采用高转速;岩层破碎、裂隙发育、软硬不均,钻进时振动大,则应适当降低转 速。在软岩层中钻进效率很高时,应适当限制钻速。 7.5.2.4正常钻进时,在机械能力、管材强度、钻具稳定性及其减震、润滑等条件允许的前提下,视地层 情况适当提高转速,
7.5.3.1泵量以冲洗液上返速度计算,金刚石钻进上返速度应大于0.3m/s~0.7m/s。钻进不同孔 径所需泵量见表19
表19金刚石钻进适用
,5.3.2泵量应视岩石性质、环状间隙、钻头类型、金刚石粒度和胎体性能等因素,适当调整: a) 钻进坚硬、颗粒细的岩层,泵量可小些;钻进软、中硬、颗粒粗的岩层,泵量应大些;钻进裂隙,有 轻微漏失的岩层,泵量要稍大于正常情况; 6) 孕镶钻头应采用较大泵量,表镶钻头采用较小泵量,复合片钻头选用的泵量可超过表镶或孕 镶钻头泵量的20%~50%; c) 在转速较高、钻进速度较快、岩层研磨性较强和岩屑颗粒较粗时,应选用较大泵量,反之泵量应 减小; d 钻头水口的大小,直接影响钻头内外的冲洗液压差;保持适当的压差,有利于钻头底部岩粉的 排出和冷却。随着钻头胎体消耗,钻头水口要进行修磨,修磨后其高度不得小于3mm。 5.3.3不准使用三通阀门调节泵量。
金刚石钻进中要随时观察泵压,根据 判断孔内情况。泵录压发生小幅皮的上升或下降 孔底换层的征兆:泵压猛然大幅度增高,伴随钻速下降或不进尺,可能发生岩心堵塞;如果泵压突
大幅度下降,多是钻具折断或脱扣。
给排水施工组织设计 7.6金刚石钻进操作技术要求
7.6.1.1下钻时,操作人员对孔内情况要做到心中有数;钻头通过拧管机、套管口或换径处、活石处,应 放慢下降速度。下钻遇阻,不准猛冲硬瞰,可用管钳慢慢回转钻具,无效时应立即提钻,采用其他方法 处理。 7.6.1.2每次下钻,不得将钻具直接下到孔底。距孔底约1m左右时,应接上水龙头开泵送水,等孔 口返水后,轻压慢转扫孔到底,正常后可按要求参数钻进。
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