钻探工艺新版.doc

钻探工艺
1、什么是钻孔？
具有一定小直径和深度的孔。
2、钻塔的安排方法：
1）整体安装法：适于“A”型塔和三角塔；
2）分节安装法：适于四角塔。
3、冲洗液的净化作用？
净化冲洗液、其净化系统有水源箱、沉淀箱和循环槽。
4、什么是钻孔结构？
是指钻孔由开孔至终孔，钻孔剖面中各段孔的深度和直径变化。
5、钻孔结构与什么因素有关，如何设计？设计的内容是什么？
影响钻孔结构的因素有：
1）钻孔的用途；
2）地质结构、岩石的力学性能；
3）钻孔的设计依据；
4)必须的终孔直径；
5）钻进方法、钻探设备参数。
设计内容有：
1）拟定各岩层的钻进方法；
2）拟定钻孔的终孔直径、开孔直径、中间变径；
3）拟定下入套管的层数、下入深度和套管直径、钻进三要素：碎石、取样、护壁。
以终孔直径做为拟订钻孔结构的标准，对照抱负岩层剖面，考虑换径次数，自下而上拟订出钻孔各孔段直径、深度和开孔直径。
6、什么是岩石的研磨性?
是指岩石对切削具的磨损能力。
7、什么是岩石的强度、硬度？
岩石的强度：是指岩石抵抗各种外力（拉力、压力、剪切力、弯曲力）使其所有体积破碎的能力。
岩石的硬度：是指岩石表面抵抗其他物体压入的能力。
8、什么是岩石的可钻性以及可钻性的分级（12）？
在一定的技术条件下，反映钻进岩石难易限度的综合指标。
四类：1）软：1-3级；2）中硬：4-6级；3）硬：7-9级；4）坚硬：10-12级。
9、硬质合金代号的含义？
YG8X表达含钴量为8%的细粒钨钴合金。
10、硬质合金的几何形状有什么类型？
1）片状合金：矩形薄片、直角薄片、菱形薄片；
2）柱状合金：八角柱和方柱硬质合金切削具；
3）针状合金。
11、硬质合金的加工程序？
镶嵌、焊接、修磨（镶焊）。
12、什么是全面钻进、取心钻进？
全面钻进：在钻进过程中对孔底岩石进行全断面破碎，而不采用岩心的钻进方法。
取心钻进：在钻进过程中对孔底岩石进行局部破碎，并采用岩心的钻进方法。
13、硬质合金的结构要素应如何拟定？
1）钻头体自身，其高度均为75mm，连接丝扣卡均为40mm，过大过小都不适当、特殊4mm地质专用的特殊梯形扣；
2）切削具出刃；
3）切削具的镶焊。
14、取心式钻头分为那两种？
磨锐式和自磨式
15、硬质合金钻头刃角大小与钻进的关系？
16、八角柱合金与四方柱合金相比，各自的特点?
八角柱切削具的刃尖朝前，有掏槽作用，有助于碎石，又可使岩屑顺着切削具两侧排出，便于排粉、减少磨损，且具有近圆弧状刃形，可使磨损均匀，也就是说，增长了抗磨能力。相对于方柱切削具，岩屑集中刃前，且刃两侧一方面磨钝使刃过早失去切削能力。
另从便于镶牢着眼，八角柱切削具采用钻圆眼嵌入焊接法，牢固可靠，而方柱切削具采用钻圆眼焊接空隙过大，采用刨槽焊接接触面只有两边，在钻进中很容易崩落。
17、钻压、转速、泵量与钻速之间的关系？
钻压与钻速的关系：钻压是井底碎岩的必要条件，钻压的大小决定是碎岩的方式。
18、对于裂隙发育地层，各钻进参数应如何安排？
在裂隙发育地层，应选用较低钻压，中档转速、中档泵量。钻速规定应适宜以避免切削具崩断和钻孔偏斜。因此应选用抗崩刃和抗折断能力强的钻头。
19、冲洗液的作用？
基本作用：冷却和排粉。
20、什么是钻进规程及参数？
钻进规程：钻压、转速、冲洗液量。
21、三要素的含义？
22、自磨式硬合金钻头有何特点？适于什么地层？
在自磨式硬合金钻头钻进时，硬合金切削具与岩石的接触面积不变，因此，其钻速基本上是稳定的，回次进尺较长，不受钻速下降的影响。
一般自磨式硬合金钻头仅适于钻进6-8级中硬以上的岩层。
23、金刚石按成分分为：天然金刚石和人造金刚石。
24、人造金刚石分为：单晶、聚晶、块镶。
25、金刚石钻头按包镶形式可分：孕镶钻头和表镶钻头。
26、磨耗比：是指聚晶和砂轮互相对磨后所减的重量之比。
27、关于金刚石钻具之间级配的尺寸关系？
所谓钻具的级配是指所选用的钻杆外径与钻头外径的配合关系，两者的外径差愈小，级配九愈好。愈有助于钻杆柱的稳定。
扩孔器的直径应比钻头直径大0.3-0.5mm，在硬岩层中一般不能超过0.3mm。
卡簧的自由内径应比钻头内径小0.3mm左右。
双管钻具组装完后，卡簧座底端离钻头台阶应有3-4mm的间隙。
28、金刚石的钻头所用金刚石数目的多少由什么来决定？
钻头直径和岩石性质。
29、金刚石的强度、抗冲击性与粒度的关系？
金刚石的粒度越细，强度、抗冲击性越强。
金刚石强度：具有极大的静抗压强度、金刚石具有良好的导热性、稳定性较差。
30、金刚石排列问题、排列形式有哪几种及各自特点？
原则：
1）保证岩粉能排除，避免反复破碎及岩粉对金刚石的磨损；
2）保证孔底截面全被破碎，不留空位；
3）应有足够的孔满度（密度），即胎体表面应有足够的金刚石；
4）应使每颗金刚石的克取工作量相等。
31、金刚石的性质：力学性质和物理性质。
32、为什么说金刚石钻进的泵量不大而泵压高？
孔底及孔壁间隙小，所以冲洗液返流速度较高，加之岩粉颗粒细，因此岩粉排出较快，但由于间隙小，必须以较大的冲洗液压力，才干克服流通阻力。
33、金刚石颗粒大小由什么来决定？
金刚石粒度重要由岩石性质决定。岩层愈硬，粒度愈小，岩层愈致密，粒度愈细小。
34、为什么金刚石钻进是以高转速为主体来设立？
1）孔内冲洗液润滑性能良好，钻具震动小；
2）钻机配有足够马力的动力机，钻具有足够的强度；
3）钻机安装牢固，机上钻杆和孔内钻杆平直；
4）金刚石消耗量小；
5）岩层完整能保证岩心采用率。
35、金刚石钻头的水口大小与什么有关？如何拟定？
1）钻头类型、钻头直径、钻头转速、岩层性质、金刚石粒度、出刃大小、冲洗液种类；
2）水口大：钻进软岩层，强研磨性岩层，采用泥浆洗孔；水口小：硬岩层，研磨性小，金刚石颗粒大，出刃量小，流通冲洗液的条件好，采用清水或乳状液洗孔。
36、金刚石钻头的组成？胎体有什么作用？
1）金刚石、胎体、钻头体；
2）胎体（胎环）是钻头底部包镶金刚石的一圈假合金，其重要功用是牢固包镶金刚石颗粒和牢固地与钻头钢体焊接在一起。
37、表镶和孕镶钻头的钻进参数有什么区别？
1）表镶钻头的钻压要略大于孕镶钻头；
2）表镶钻头规定的转速低于孕镶钻头；
3）表镶钻头所需冲洗液量比孕镶钻头稍少些。
38、金刚石钻进规程参数与钻速有什么关系？
钻速在一定限度内随着钻压的上升而相应的增长；在一定条件下，转速越块，钻进效率越高。
39、对于金刚石钻头，为什么要排队使用，其原则是什么？
使用钻头时，应根据钻孔结构和岩石性质，考虑也许需要使用的钻头数量，把钻头排队使用，即用游标卡尺精确测量钻头的内外径和胎体高度，并把测的数据登记在钻头卡片上。然后，按外径和内径的尺寸分组，按排队顺序使用。先用外径大的，再用内径小的。这样，可减少钻头磨损的、和扩孔工作量，避免堵心。
40、刚粒钻进的规程参数有几个？
投砂方法及投砂量、钻压（轴向压力O转速和冲洗液量）等。
41、泵量的作用？它的大小对钻进的影响？
1）冲洗液量局限性，较粗钻粉冲不上来，大量地积聚在孔底，有时可超过半米或更高。使工作钢粒不能直接与岩面接触，钻粒滚动阻力增大，削弱了钻具对孔底的脉冲力量，碎岩效率减少。同时还容易导致卡钻或埋钻事故。
2）冲洗液量过大，会把钢粒冲离孔底。也许把有用的工作钢粒也冲上来，落到取粉管中。使孔底缺少或没有工作钢粒，钻头直接接触到岩石，钻进就无法进行。
42、如何根据岩心的直径变化判断钻进规程参数使用是否合理？
1）岩心直径上下基本一致，说明砂量和冲洗液量掌握适当；
2）岩心直径过粗，说明冲洗液量过大或孔底钢量偏少；
3）岩心直径过细，说明冲洗液量过小，冲不出钻头内壁间隙中的钢粒，或孔底钢粒过多；
4）岩心直径忽粗忽细，上下直径不均一，这是冲洗液量时大时小或投砂不均匀所致；
5）岩心上细下粗，直径相差悬殊，说明回次之初投砂量太多，水量偏小，而回次之末，水量又偏大。
43、冲洗液有别与其他钻进的特别之处？
分选、更新钢粒和促使钻头唇面下合理布砂的作用。
44、冲击器的分类？
动力方式：液动冲击器、气动冲击器、机械作用式冲击器。
45、什么是液动冲击器？
用高压的水或泥浆作为动力介质的冲击器叫液动冲击器。
46、什么是正作用、反作用液动冲击器？
以液压推动冲击锤下行进行冲击，而用弹簧恢复原位的称之“正作用”液动冲击器；
运用液体压力升高，使冲锤从帖子上提出并压缩工作弹簧。当分派机构（一般是活阀）打开液体通道而其压力下降时，冲锤在弹簧的弹力和冲锤的自重作用下，冲击帖子，叫反作用液动冲击器。
47、正在用与反作用冲击器各有什么特点？
1）正作用冲击器的特点：
（1）可运用高压同室中的水锤直接产生冲击，形成很大的冲击力；
（2）冲锤弹簧的反作用力对冲锤的冲击力抵消较大。
2）反作用冲击器的特点：
（1）没有起反作用的弹簧，可充足运用弹簧的张力和冲锤自身的重量，且冲锤下行是一个加速运动过程，因此单次冲击功较大；
（2）没有直接运用液流的水锤能量，且所需泵压及泵量较高。
48、什么是冲击回转钻进，用于什么场合会发挥它的优势？
冲击回转钻进就是把冲击式钻进和回转式钻进相结合的一种钻进方法；适应岩层：中硬岩层6-9级，范围：硬质合金、金刚石、岩心钻探、水文水井钻探 、垂直孔、水平孔及仰孔。
49、无泵反循环钻进的工作原理以及卡心方法？
原理：回转钻进的同时，必须每分钟数十次地频繁地上下提动钻具数十厘米高。当上提时，球阀关闭，粗经钻具有类似活塞的抽吸作用，将混有岩粉的冲洗液吸入岩心管中；迅速下落时，被吸进来的冲洗液在压力的作用下，冲开球阀，并从其上的回水口流出，岩粉即沉淀于取粉管中。反复提动钻具可使冲洗液在孔底形成局部反循环，达成清除岩粉、冷却钻头和提高采心质量的目的。
卡心方法：在回次终了，一面减少提动次数，或不提动钻具，让岩粉沉淀，一面加大压力进行干钻，导致岩心自堵，实行取心。
50、什么是绳索取心钻进以及它的优点？
在回次终了，岩心装满岩石时，不象以往那样，提高全套钻杆，而是采用带绳索的打捞器从钻杆中把取心管提出，待把岩心取出后又从钻杆中把它放到孔底。叫绳索取心钻进
优点：1）钻进效率高；2）地质效果好；3）钻头寿命长；4）有助于复杂地层钻进孔内安全和便于测斜工作；5）减轻了工人体力劳动；6）减少钻探成本。
51、什么是双动双管、单动双管，各有什么特点？
双动双管钻具即钻进中内、外两管同时回转的双层岩心管钻具。
特点：结构简朴、加工容易。钻进中可避免冲洗液对岩矿心的直接冲刷和钻杆内水柱压力的作用，对岩矿心的互相挤压和磨耗有所缓和。
单动双管钻具：钻进中外管回转，而内管不转的双管钻具。
特点：钻进中不仅避免了冲洗液直接冲刷岩矿心，同时，还避免了机械力对岩矿心的破坏作用。