5.3、回转钻进。5。3.1、勺钻和螺旋钻是一种传统的回转钻进方法,由于其结构简单,成本低和使用方便,在工程勘察钻进中经常使用、1、螺旋钻进除适用于粉土,黏性土、砂土地层外 也可用于黏性土夹少量小碎石地层,5,3。2,硬质合金钻进是岩心钻探中的一种主要钻进方法.在1级 6级岩石中钻进具有钻进效率高.成本低.操作简单。钻孔直径和方向不受限制、钻孔质量容易保证的特点、2 硬质合金钻进所用空白钻头体应按标准图纸加工,特殊要求的钻头应自行设计、常用的硬质合金牌号为YG4c、YA6.YG8等、片状合金适用于1级。4级软岩,柱状合金适用于4级,6级中硬岩石,针状合金用于镶嵌自磨式钻头,钻进中硬以上研磨性岩石,硬质合金切削具在钻头底面的排列形式有单环均布排列、多环均布排列.堆状密集排列.疏松密集排列四种,单环排列一般用于软岩石,多环和密集式排列用于中硬岩石钻进.硬质合金切削具的镶焊角是指切削具在钻头体上镶焊的前角、4.当有硬质合金块落入孔内影响钻进时。应将硬质合金块捞取干净 孔内残留岩心在0、5m以上或有脱落岩心时.不宜下入新钻头.应采用轻压 慢转,控制水量的方法扫孔钻进、待岩心进入岩心管后,再调到正常压力,转速和泵量钻进 硬质合金钻进可采用卡簧,卡料和干钻等方法卡取岩心.采用卡簧取心时.需配好卡簧与卡簧座.卡簧与岩心之间的间隙、采用卡料取心时.选好卡料的材质与尺寸、采用干钻法采取岩心时、在回次进尺终了时停泵干钻1min 2min,使岩心堵塞从而扭断岩心 5、3 3.金刚石钻进是目前钻探工艺中一种比较先进的钻进方法,具有钻进效率高,钻孔质量好,孔内事故少,钻探成本低.应用范围广等优越性,根据金刚石特性和金刚石碎岩机理,金刚石钻进参数是以高转速为主.配以适当的压力和足够的冲洗液量冷却钻头。冲洗岩粉,金刚石钻进要求钻探设备具有高转速 并配有能够及时反映钻进参数的测控装置。金刚石钻进使用管材已有国家标准。1。目前、在岩层进行勘察钻进施工中大量使用孕镶金刚石钻头,在4级.7级岩层中钻进采用聚晶金刚石复合片,PDC.钻头可取得较长的钻头使用寿命,金刚石钻进可用于大于91mm的大直径勘察孔钻进,2、表镶金刚石钻头和孕镶金刚石钻头由金刚石,胎体和钻头体三部分构成,其结构参数包括金刚石质量 品级、金刚石含量,浓度、金刚石的粒度与出刃、金刚石排列,胎体性能,水道数目和形状,底唇形式等要素 岩层愈硬 研磨性愈强.钻头选用的金刚石质量应愈高,金刚石浓度选择应考虑岩石性质和金刚石的质量 浓度一般为45、125,岩石坚硬 致密、金刚石的浓度宜适当降低、金刚石质量高,粒度细。浓度取低值.金刚石粒度主要根据岩性来选择,岩层坚硬,致密,金刚石粒度应小,根据岩性不同.金刚石粒度宜按表1 表2选取 表1,表镶钻头用金刚石粒度表2、孕镶钻头用金刚石粒度.金刚石钻头底唇面形式取决于岩石性质。钻头用途及制造工艺,多为方形,圆形和半圆形,适用于中硬、坚硬岩层,梯形和锥形唇面具有较好的稳定性和导向性,多用于绳索取心钻进 锯齿形唇面用于硬而致密的打滑地层,3,一般聚晶金刚石复合片、PDC。钻头在唇面上按二环排列。重叠系数为0、25。0,3、采用负前角镶焊.镶焊角、5,25,径向角5,10 4,金刚石钻进技术参数包括钻压,转速和冲洗液量,1 影响钻压的因素很多、合适的钻压钻速较高,金刚石消耗量较少。钻头寿命较长.采用控制钻速的办法来控制钻压,原则是。钻头磨损正常,钻速平稳。当岩石坚硬,完整.研磨性弱.或所用钻头的金刚石颗粒大.浓度高 质量好时,钻头压力可适当加大、当岩石破碎。研磨性强时。钻头压力可适当减小、2,金刚石钻进在岩层较完整,钻具有足够强度和稳定性、配有良好润滑剂和设备能力的情况下 宜采用高转速。在中硬。硬。中等研磨性的完整岩层中钻进,一般可采用高转速,在坚硬致密的岩层中钻进。主要靠钻压破碎岩石、宜采用较低转速,在复杂地层中钻进,宜采用较低转速、在软岩中钻进效率很高时,为保证冷却和排粉。应降低转速、钻孔加深、转速相应降低 另外.钻杆与孔壁间隙大时、影响钻具稳定,也不宜采用高转速 3,冲洗液量是金刚石钻进的重要参数,影响冲洗液量的因素较多、钻进中应保证冲洗液有足够的冷却和冲洗钻头效果,冲洗液量的确定一般可按下式计算,式中、Q 冲洗液量.1,min、Vr.孔壁环状间隙冲洗液上返流速。m,s,一般取0、4m s,0。7m.s S1,孔壁环状间隙断面.cm2.具体使用时还应考虑下列因素.钻进完整 坚硬。致密岩层、钻速低、岩粉少,颗粒细,宜采用小的冲洗液量.钻进软,中硬的岩层,钻速较高,或易糊钻的岩层,为了快速排粉和冲洗钻头、宜采用大的冲洗液量,钻进研磨性强的岩层,由于转速高。摩擦产生的热量较多.宜采用大的冲洗液量,采用孕镶钻头钻进、由于金刚石出刃量小、唇面与孔底岩石接触面积大、过水条件差.又多采用高转速钻进.为及时冷却金刚石和胎体,避免金刚石石墨化和重复破碎岩粉,应采用较大冲洗液量 对表镶钻头 金刚石出刃量比孕镶钻头大 排粉和冷却条件较好。冲洗液量可稍小一些,5。扩孔器的作用为修整孔径 防止钻头因磨损而导致钻孔直径逐渐缩小 以致新钻头下不到孔底,另外。扩孔器还有导正钻头的功效。减少钻头摆动、有利于钻头的正常工作,所以扩孔器外径应与钻头外径相匹配。一般扩孔器外径应比钻头外径大0.3mm、0,5mm,8。金刚石钻进应经常注意泵压变化。泵压发生小幅度升降.一般表明孔底换层,应注意调整钻进参数,如泵压突然大幅度升高 表明发生岩心堵塞,应立即将钻具提离孔底,防止发生烧钻事故,如泵压突然大幅度下降,多为钻杆折断或脱扣 应马上处理、应严防送水中断和钻具中途泄漏,9,孔底有硬质合金碎屑。金刚石钻头胎块碎屑.脱落岩心和掉块等异物时 应立即采取冲,捞.抓,粘 套、磨和吸等方法清除。5.3。4。金刚石绳索取心钻进、1,金刚石绳索取心钻进是目前较先进的钻探工艺,它可以使起钻间隔时间延长,减少升降作业辅助时间,这种优点在深孔时表现得特别明显 在破碎岩层中绳索取心钻进可以随时捞取岩心、进而提高了取心质量,因此绳索取心钻进具有钻进效率高。钻探质量好、孔内安全,劳动强度和钻探成本低等优点、目前广泛用于钻探生产中.2 绳索取心钻头由于壁厚增加,其底唇面积比普通金刚石钻头的底唇面积大,因此钻压相应比普通金刚石钻进规定参数适量增加、3,本款说明如下,3、当孔内漏水严重。钻孔为干孔时 由于缺少冲洗液的浮力和保护作用,采用自由降落方式投放内管容易损坏钻具.正确做法是采用带脱卡套的打捞器将内管送入孔底,或向钻杆内注满冲洗液后立即投放内管,