aaoovce岩芯钻探不同钻进工艺技术经济

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1、生命是永恒不断的创造,因为在它内部蕴含着过剩的精力,它不断流溢,越出时间和空间的界限,它不停地追求,以形形色色的自我表现的形式表现出来。--泰戈尔岩芯钻探不同钻进工艺技术经济  摘要:我总队在黑龙江省林口县大盘道大理岩矿区,进行的岩心钻探中,根据该矿区地质地层情况,岩性和岩石硬度,岩石的研磨性及完整程度,采用了多种岩芯钻探工艺,取得了不同的技术经济效果。通过对该矿区岩芯钻探不同的钻进工艺进行技术经济分析,为今后在不同的矿种进行岩芯钻探,达到最佳技术经济效果,提高岩芯钻探效率,降低岩芯钻探成本,提高经济效益,可供借

2、鉴。  关键词:岩芯钻探工艺;岩芯钻探效率;质量和成本;技术经济分析  一、黑龙江省林口县大盘道大理岩矿区地质概况  矿区地层  该矿区出露下元古界麻山群西麻山组及柳毛组和第四纪(Q4)松散堆积物。在下元古界麻山群西麻山组[Ptix]的主要岩性有:灰黑色云母片岩;红柱云英片岩及二云石英片岩等。在柳毛组[Ptilm]主要岩性有:下部为透闪白云石大理岩和绢云石英片岩层等;中部为大理岩层等;上部为绢云石英片岩,大理岩层等。新生界第四系(Q4)全新统广布于矿区。残坡积层和冲积层,广布于本区。有腐植土,褐色亚粘土,砂砾石,

3、大理岩和绢云石英片岩碎石组成。  矿区常见的岩石类型  大理岩和硅质大理岩;透闪白云大理岩;石英含量占5%---20%。岩石硬度为可钻性Ⅴ级~Ⅶ级;中等研磨性。绢云石英片岩;石墨片岩;石英含量占30%---70%。岩石硬度为可钻性Ⅷ级~Ⅹ级;强研磨性。云母石英片岩;花冈伟晶岩等;石英含量占70%以上。岩石硬度为可钻性Ⅸ级~Ⅹ级;强研磨性。  二、岩芯钻探钻进工艺的选择  根据黑龙江省林口县大盘道大理岩矿区各类岩石的特性,在四年的岩芯钻探施工期内,逐步采用了五种钻进工艺;基本满足了该矿区地质对岩芯钻探的技术要求,取

4、得了良好的技术经济效果。有的钻孔覆盖层较厚,约52.91米,有的钻孔地层岩石岩性变化频繁,软、硬互层。岩石硬度变化大,在Ⅲ级~Ⅹ级之间。有的钻孔地层花岗岩脉侵入,造成大理岩矿体支离破碎,岩石的完整度差;给岩心钻探施工增加了难度。因此,针对上述地层地质条件,先后选择的钻进工艺有:∮75毫米~∮150毫米大口径硬质合金钻进工艺;∮56毫米小口径金刚石钻进工艺;TK—54型金刚石液动冲击回转钻进工艺;S59毫米绳索取芯钻进工艺;TK60S绳索取芯液动冲击回转钻进工艺。  三、各种钻进工艺的性能及适用范围  ∮75毫米~

5、∮150毫米大口径硬质合金钻进工艺。这种钻进工艺适用于Ⅰ~Ⅵ级、部分Ⅶ级软—中硬,弱研磨性地层;第四纪(Q4)覆盖层。  ∮56毫米小口径金刚石钻进工艺。这种钻进工艺适用于Ⅳ~Ⅻ级中硬—坚硬,弱到中研磨性地层。其特点是:对于岩石硬度,适用范围广;在较完整地层,岩矿芯采取率高(90%以上),岩矿芯完整程度好。相对于大口径硬质合金钻进工艺,钻孔直径较小,有利于钻进效率提高和钻孔壁的稳定。  TK—54型小口径金刚石液动冲击回转钻进工艺。这种钻进工艺适用于Ⅶ~Ⅻ级硬—坚硬,弱到强研磨性地层。其特点是:对于硬度大、强研磨

6、性地层,相对于56毫米小口径金刚石钻进工艺,钻进效率高。是克服坚硬“打滑”岩层的一种有效的钻进工艺。同时又克服了钻进较破碎岩层的岩芯堵塞。提高了纯钻进和回次进尺时间。提高了纯钻率和钻进效率,降低了单位成本。  S59毫米绳索取芯钻进工艺。是在小口径金刚石钻进工艺的基础上发展起来的一种钻进工艺。这种钻进工艺的特点是:在正常钻进情况下,可以不提钻采取岩矿芯;提高了纯钻时间和减少了辅助时间。纯钻率可达35%~50%以上。有利于复杂地层和破碎地层的孔壁稳定,减少孔内事故。同时也减轻了工人的劳动强度。特别是在中、深度以上钻

7、孔(即:200米以上的钻孔),更显示出了它的优越性。  TK60S绳索取芯液动冲击回钻钻进工艺。这种钻进工艺是在S59毫米绳索取芯钻进工艺基础上发展起来的。其特点是:克服了S59毫米绳索取芯钻进工艺在坚硬“打滑”岩层(岩石硬度可钻性在Ⅸ级~Ⅻ级的地层)回次间隔时间短,小时效率低,单位成本高的弱点。是目前较为先进的和理想的一种钻进工艺。特别是在中、深度以上钻孔坚硬“打滑”岩层钻进时,更显示了这种钻进工艺的优越性;具有广阔的发展前景。  四、不同钻进工艺钻进效率、钻孔质量和经济分析  (一)大口径硬质合金钻进工艺  

8、在黑龙江省林口县大盘道大理岩矿区,第四系(Q4)覆盖层广布于该矿区,最厚达52.91米。有腐植土、褐色亚粘土、砂砾石、大理岩和绢云母石英片岩碎石组成。地层破碎、裂隙发育;孔壁不稳定,坍塌掉块现象严重。当钻进到大理岩矿层时,脉岩侵入较多;岩层不完整;局部岩层岩石硬度较大。从技术经济角度,在这类地层采用了大口径硬质合金钻进工艺。施工中采用高固相(>4%)、黏度较大的优质泥浆;

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