地質鑽探怎麼取岩心
① 地質鑽探雙管取岩心怎樣操作
國金金屬 就是做 地質鑽探用無縫鋼管,地質取芯的具體操作流程,你具體想了解怎樣的
一般都是 先下 鑽桿然後套管護壁,再提起鑽桿,取出岩心,再繼續下鑽桿,重復下鑽等
② 地質岩心鑽探技術
19世紀中葉出現人力驅動的岩心鑽機和天然金剛石鑽頭至今的100多年中,岩心鑽機由早期的機械傳動手把給進到機械傳動液壓給進立軸鑽機發展到今天的全液壓動力頭鑽機以及自動化、智能化地質岩心鑽機。與此同時,孔底動力鑽具(潛孔錘、螺桿鑽、渦輪鑽、孔底電鑽等)也從發明到發展,至今已具有一定水平。從1862年天然金剛石用於製造金剛石鑽頭岩心鑽探方法問世;1899年發明了鐵砂(鋼粒)鑽進;1916年硬質合金開始用於鑽探;1954年世界第一顆人造金剛石製造成功並用於製造金剛石鑽頭;人類經歷了天然金剛石表鑲鑽頭鑽探時代,鐵砂、鋼粒和硬質合金鑽探時代,人造金剛石孕鑲鑽頭鑽探時代至今到了人造復合超硬材料鑽探時代。20世紀末至21世紀初,地質岩心鑽探技術又有了新的發展。
2.3.2.1 地質岩心鑽探設備發展方向
在地質岩心鑽探領域全液壓動力頭鑽機引領著地質岩心鑽探設備發展方向,自動化鑽機已達到實用化程度。
(1)全液壓動力頭式鑽機
加拿大阿特拉斯·科普柯克里斯坦森(Christensen)公司的全液壓岩心鑽機已經形成完整系列。CS系列全液壓鑽機,鑽進能力從610m至2000m,具有長行程給進、無塔升降鑽具、無級調速、機械化程度高、配套器具齊全、生產效率高等優點。其中淺孔鑽機分解性強、分解後的部件比較輕,適合難進入地區使用。Boart Longyear公司的LF70型鑽機(Φ59mm孔徑鑽深760m)。CT-171輕便型鑽機可用直升機吊運,設計特點是拆開後的部件不超過25kg,若幹部件用輕合金製作,總體RFM量輕。其設計為模塊化、全液壓、輕便、多功能,代表了最新的發展潮流。新型「飛運」鑽機是真正的小模塊拼裝式,適用於難進入地區採用人力或飛運搬遷。例如加拿大的HYDRACORE 4000型鑽機,將動力機和液壓站也設計為拼裝式,鑽機動力為200Hp,以繩索取心鑽進工藝為主,NQ系列鑽進深度達到1067m。
(2)多功能鑽機
隨著復合鑽探技術(即金剛石岩心鑽探、空氣反循環連續取樣鑽探、空氣潛孔錘取樣鑽探在一個鑽孔中使用的鑽進工藝)的普遍應用,適用於該復合鑽進工藝的多功能鑽機得到快速發展。加拿大國際鑽探設備公司的CSR系列鑽機,主要用於300~1000m孔深進行反循環中心取樣(CSR)作業,在美國、加拿大廣泛用於金、鈾和鐵等地質礦產勘查。美國薩姆公司的T系列鑽機,用於水井和煤層氣井;英格索蘭公司的RD系列鑽機,用於水文水井鑽探;美國長年公司的HD-600型鑽機用於油氣、地熱和礦產勘探。鑽深能力從1000m至3000m不等,如HD-600型鑽機用CHD-76繩索取心鑽進時鑽深能力為3000m。澳大利亞U.D.R.公司的Universal 5000型深孔全液壓動力頭式鑽機,當用Φ89mm鑽桿無岩心鑽進Φ165mm孔徑時,鑽深能力為1900m;用CHD101繩索取心鑽進時為3100m。配備柴油機動力410Hp,提升能力達450kN。此類鑽機整機體積大且笨重,為深孔重型鑽機。
(3)自動化、智能化鑽機
加拿大JKS Boyles公司開發成功B系列坑道自動化鑽機。該系列鑽機採取全液壓動力頭結構,機、電、液一體化和計算機控制鑽進方式。施工現場只需一名操作人員。鑽進參數完全由計算機監測和控制;鑽具升降等作業也全部自動完成。鑽進過程也可在地面的通訊操作室(CCR)做連續監視和數據自動記錄。B-10、B-15、B-20型自動鑽機最大鑽進孔深分別為340、600(AQ)、1550m。瑞典海格比(HAGBY)公司開發成功ONRAM系列1000/4 CCD型和2000 CCD型全自動岩心鑽機(Computer Controlled Drill)。1000/4 CCD型鑽機鑽進能力為750m(BQ鑽桿)。該鑽機可採集和記錄鑽進過程中的13種參數,根據這些參數對鑽進過程進行實時控制。
Atlas Copco公司開發成功Diamec系列全自動鑽機,為典型適合金剛石鑽進的高速低扭矩鑽機。Diamec系列鑽機適用於地表或巷道內施工,為全液壓動力頭式,配備機、電、液一體化的操作系統。經礦山實際應用,具有鑽進效率高、鑽進成本低和操作簡易等明顯的優點。Diamec264APC型鑽機配置有3種不同的給進長度(0.8、1.8、3.3m),以適應不同需要。近幾年,阿特拉斯·科普柯公司陸續研發了DiamecU4APC型、DiamecU6APC型和DiamecU8APC型自動化鑽機。其中DiamecU4APC型屬第二代自動化鑽機,真正實現了機台單人操作。DiamecU6APC型鑽機在DiamecU4APC的基礎上進一步簡化了結構,提高了電子系統在惡劣環境中的工作能力,其鑽深能力為1000m。作為第三代自動化鑽機代表的DiamecU8APC型鑽機,在其設計中更多地考慮了人類工程學(Ergonomic),加強了人性關懷和安全,其鑽深能力為1500m。
(4)我國XY系列液壓立軸岩心鑽機
「九五」期間分別研製成功液壓立軸式雙卡盤不停車倒桿和交流變頻雙卡盤地質岩心鑽機。「十五」期間研製成功了YDX-3型新一代全液壓動力頭式地質岩心鑽機,鑽機適用於金剛石繩索取心、沖擊回轉、定向鑽進、反循環連續取心(樣)等多種高效鑽探工藝方法。
2.3.2.2 地質岩心鑽探工藝技術新進展
隨著地質工作的整體復甦,岩心鑽探工作量在逐年增多。以繩索取心、液動沖擊回轉、定向鑽進等先進鑽探技術為主要特徵的小口徑金剛石地質岩心鑽探技術又重新顯示出活力。同時,地質大調查專項成功實施以來,鑽探工藝技術又有了新的發展。特別是國家重大科學工程——中國大陸科學鑽探工程「科鑽一井」的圓滿完成對提高我國的岩心鑽探工藝水平起到了極大的促進作用。
1)液動潛孔錘結構有較大改進,性能有很大提高,「三合一」鑽具初步研製成功。「十五」期間研製成功的YZX127液動潛孔錘,採用了全新結構,大幅度提高了液動錘的能量利用率和穩定性,其技術成果獲得2項國家發明專利。在「科鑽一井」施工中創造了單井連續使用液動錘進尺3485.69m和使用井深5118.2m兩項世界紀錄。自主研製的液動潛孔錘+螺桿馬達+繩索取心「三合一」鑽具在「科鑽一井」主孔5000多米孔深成功鑽進一個回次並取出3.5m長的完整岩心。證明該套鑽具的研究獲得初步成功。
2)對VDS垂鑽系統及保真取樣鑽具進行了有益探索。多用途微機自動定向鑽進系統與工藝的研究以自動控制糾偏為主線,探索利用成熟的感測器、液壓和機械等技術組成機、電一體化的閉環控制垂鑽系統,基本解決了由於空間狹小和工作環境惡劣引發的各項技術難題,探索出了一套可用於閉環控制系統的主要硬體設計的工作思路,為今後開展高技術自動垂直鑽井或自動定向鑽進系統研究,積累了經驗,為系列化研究打下了基礎。
3)定向鑽探技術及對接井鑽井技術有新發展。設計了適應於定向鑽進的組合鑽具,改進了中低轉速螺桿鑽具,使之可適應牙輪鑽頭、金剛石鑽頭及復合片鑽頭;編制了定向鑽進與水平鑽進設計與控制軟體;改變了水溶性礦產的采礦方式,大大提高了采礦效率和礦產資源利用率。完成了2對近3000m深井對接井,開創了我國對接井技術的新紀元,實現采鹵對接井的重大技術突破。
4)中國大陸科學鑽探工程「科鑽一井」的圓滿完成。2005年12月17日「中國大陸科學鑽探工程新型鑽井技術體系的研究與應用」科技成果通過了國土資源部的鑒定。該項目創造性地將「組合式鑽探技術」、「靈活的雙孔方案」和「超前孔小直徑取心鑽進方法」有機地結合起來,形成了獨具中國特色的科學鑽井技術體系。該新型鑽井技術體系主要由井底動力驅動的沖擊回轉取心鑽探技術、硬岩大直徑長井段擴孔鑽進技術、強致斜地層井斜控制技術、性能優良的LBM-SD泥漿體系、小間隙固井及活動套管應用技術、孔內事故預防處理技術、鑽探數據採集處理技術等組成。「科鑽一井」的成功實施及其所取得的科技成果對我國地質岩心鑽探技術水平的提高起到了極大的推動作用。
5)新型鑽探碎岩方法還在不懈探索。中國地質大學(武漢)建成了「熱熔鑽進實驗系統」,針對鬆散、卵礫石地層進行了初步實驗。中國地質大學(北京)聲頻振動鑽機及鑽探技術研究正在進行,定向鑽進鑽孔軌跡實時監控和中靶系統研究也已啟動。吉林大學生物非光滑理論與仿生金剛石鑽頭研究已取得試驗數據。
③ 親們:地質鑽探遇到地質取芯不起反成砂粒時,要把砂子撈起來,有什麼專用取砂工具和方法。
一般都用岩心盒子 裝呀,就是通過敲擊岩芯內筒 振出來
④ 地質岩心鑽探工藝及器具
(1)繩索取心技術
取心技術主要有提鑽取心和繩索取心兩種方式。近20多年來,國內外地質鑽探工藝方法沒有根本性的突破和發展,仍然是以小口徑金剛石繩索取心鑽探技術為主,僅對個別礦種和不同地質條件下輔以不同的多工藝鑽探技術。繩索取心技術在取心鑽探工作量中所佔比重超過了70%。
(2)繩索取心鑽桿
鑽桿的性能決定了鑽進深度,鑽桿的質量影響鑽進效率和施工安全。中國地質調查局勘探技術研究所(以下簡稱勘探所)與生產企業合作,成功研製出XJY-850高鋼級精密無縫合金管材,改進了鑽桿結構、接頭螺紋扣形及尺寸,使其有更高的強度和更大的可靠性。提出了鑽桿接頭的材質和表面強化處理新方法,以提高鑽桿接頭表面耐磨性及強度。鑽桿壽命提高了30%~50%,滿足了1500~2500m孔深鑽進要求。深部鑽探繩索取心鑽桿的成功研製,標志著我國高強度薄壁繩索取心鑽桿研究取得了重大進展。
(3)金剛石鑽頭
鑽頭的性能決定了鑽進效率,鑽頭的壽命影響時間利用率和鑽孔安全。在深部硬、脆、碎及軟硬互層的難鑽進地層中,我國採用復合式金剛石鑽頭,利用巴拉斯(三角聚晶)的犁削作用和高耐磨性,結合孕鑲層的磨削作用和自銳特性,合理調節三角聚晶和孕鑲層的比例,按所鑽地層研磨性調節胎體的耐磨性,採用了超細合金粉末、三角聚晶增強工藝,金剛石表面鍍敷金屬外衣,以增強胎體對金剛石的把持力和降低燒結溫度。新的仿生技術在鑽頭設計上的應用,對改進鑽頭的性能有所提升。
(4)保溫保壓取樣器
針對天然氣水合物難以取樣的關鍵技術難題,我國開發了保溫保壓取樣鑽具和快速冷凍取樣器。在海拔4200m的青海省祁連山脈木里高原凍土區,進行了我國第一口「祁連山凍土區天然氣水合物DK-1科學鑽探實驗孔」鑽探施工,並在孔深133.5~165.5m孔段之間先後三次取出了人們期盼的天然氣水合物樣品。目前設計加工的孔底快速冷凍取樣器規格Φ108mm,取心直徑Φ46mm,冷凍溫度0~-20℃,保壓密封能力大於1MPa。通過階段性鑽進實驗表明,取樣器主要機構工作正常,並能夠實現孔底快速冷凍和保壓岩樣。
⑤ 怎樣從井下取出岩心
石油埋藏在地下有孔隙裂縫的岩石中,石油工程師為了更直觀地了解地層中油氣的真實面貌,總是希望從井下取出含有油氣的岩心來。目前,獲取井下岩心的方法主要有射孔取心和鑽井取心兩種。少量零星的岩心可下入電纜進行射孔取心,但射孔取心取出的岩心體積小、數量少,又是間斷不連續的,地質家們分析起來難度較大。人們為了更直觀地分析井下的地層和油砂,一般多採用常規鑽井方法進行鑽井取心。
鑽井取心時,要在下入井內鑽柱的最下端,接上一套特製的取心工具,取心鑽頭在垂直載荷和扭矩的聯合作用下,對井底的岩石進行環形破碎,中間保留一圓柱狀岩心進入岩心筒。當鑽進取心到一定長度後,採用與工具相匹配的方法和措施,將鑽頭端部的岩心割斷後起鑽,取心工具與鑽具一起提出地面後,即可取出岩心筒內的岩心。鑽井取心具有岩心粗(一般岩心直徑可達100~120毫米)、岩心長、岩心完整等優點,可以充分滿足地質家對岩心進行多種項目的化驗和測試,是獲取地下儲層岩性、物性和儲層評價有重要意義的手段。目前,鑽井取心一般可分為常規鑽井取心和特殊鑽井取心兩種,前者有短、中、長筒取心,後者有定向井取心、水平井取心、密閉取心、保持壓力取心和保形冷凍取心等。
我國鑽井取心技術的發展很快,目前與國外鑽井取心技術水平基本同步。20世紀60~70年代,大慶、勝利、大港等油田曾分別創出了鑽井長筒取心的世界記錄,一次下井取心最長可達145.42米。80年代,常規鑽井取心技術已接近國外水平。90年代,又在上部淺、松、散地層取心和鑽井密閉取心工具的研製方面達到國際先進水平。
鑽井取心鑽頭
⑥ 有色金屬礦產鑽孔,4.2米岩芯管,取出的岩心一般為多少米
每根管一般是4米長,取出的岩芯一般要求是鑽孔進尺的80%以上。
⑦ 提鑽取心鑽探方法
提鑽取心鑽探方法是取心鑽探最早採用的方法。該方法鑽具結構和鑽探工藝均較簡單,按取心鑽具結構主要分為單管取心(圖6-1)和雙管取心(圖6-2)。
單管取心方法,鑽具結構簡單、加工方便,是硬質合金和鋼粒鑽進常用的取心方法。該方法的缺點是沖洗液直接沖刷岩心和岩心受岩心管碰撞摩擦,岩心損耗大,取心質量較 差,只適用於較完整穩固地層。
圖6-1 單管取心鑽具示意圖
圖6-2 單動雙管取心鑽具示意圖
雙管取心方法,是在單管的基礎上增加了一根岩心容納管(內管),從而更好地保護 岩心,提高了取心質量。該方法是常用的提鑽取心方法,按照鑽進時內管是否轉動分為單 動雙管和雙動雙管。
提鑽取心鑽探方法,無論是單管取心還是雙管取心,由於取心時必須通過提出孔內鑽 具來完成,鑽進過程中,一回次一提鑽,因而輔助時間長,而且隨著孔深的增加,輔助時 間會越來越長,純鑽進時間利用率越來越低,鑽探效率越來越低,不利於深孔鑽探。
⑧ 鑽探地質編錄的步驟是什麼
1、檢查鑽孔施工記錄
2、檢查整理岩礦心
3、檢查岩礦心樣品簽
4、岩礦心編號
5、岩礦心拍照
6、觀察記錄
⑨ 地質學家利用鑽探技術獲取岩心的各種什麼信息
岩性,礦物組成、密度等信息。