一、鉆孔結(jié)構(gòu)

深孔鉆進(jìn)選用金剛石繩討取芯工藝,三徑成孔,即以ф91口徑開孔,下入ф89孔口管后,以ф76S工藝鉆進(jìn)通過破碎帶及斷層泥,再下入ф73套管后換徑,以ф59S口徑鉆進(jìn)至終孔。

二、金剛石鉆頭與擴(kuò)孔器

在招平開裂帶深孔鉆進(jìn)中，因?yàn)榈貙悠扑?、崩塌、斷層泥縮徑,形成環(huán)狀空隙小、流速大、泵壓損耗大、液流不暢、泵壓偏高或蹩泵,導(dǎo)致無(wú)法正常鉆進(jìn)；且入和起拔超深套管時(shí)，易形成下入不到位,起拔時(shí)易拉斷等問題。

在實(shí)際作業(yè)中,咱們選用加大外徑的鉆頭和擴(kuò)孔器的辦法：鉆頭外徑由本來(lái)的ф75增加到ф76，擴(kuò)孔器外徑由本來(lái)的ф75.5增加到ф76.5。

三、鉆壓

影響鉆頭部位壓力(F4)的因素比較多,首要是鉆機(jī)液壓系統(tǒng)壓力(F),鉆桿自重(F1),沖洗液對(duì)鉆具的浮力(F2),沖洗液對(duì)鉆具的上頂力(F3)。它們之間的關(guān)系是:F=F2 +F3+F4 -F1 (F正值為加壓,負(fù)值為減壓) ① F1 =mL式中：m—每米鉆桿的重量，ф71鉆桿為79.8N/m，ф56鉆桿為61.6N/m；L—孔深，m； ② F2 =F1/7.85 ③ 帶有必定壓強(qiáng)的沖洗液對(duì)孔內(nèi)管材上頂力首要作用在小于鉆桿內(nèi)徑的上部接手和水接頭處，其作用面積為鉆頭內(nèi)徑。 F3=PnS 式中：Pn—泵壓，MPa; S—鉆頭內(nèi)徑面積，m2。1MPa泵壓的上頂力：ф76為1886N；ф59為1018N；

④F4 =PmA式中：Pm—引薦的單位壓力,MPa；鉆進(jìn)中硬巖層Pm值取7；硬巖取9；堅(jiān)硬巖層取10；

A—鉆頭作業(yè)唇面與巖石的觸摸面積(為鉆頭環(huán)狀面積的3/4)，m2運(yùn)用XY-44鉆機(jī)時(shí)ф76口徑鉆進(jìn)時(shí)

P(為負(fù))=0.1202Pn+0.1268Pm-0.0044L

P(為正)=0.16Pn+0.1687Pm-0.0059L

ф59口徑鉆進(jìn)時(shí)

P(為負(fù))=0.1699Pn+0.0864Pm-0.0034L

P(為正)=0.0864Pn+0.1152Pm-0.0046L

P—鉆機(jī)壓力表壓力，MPa；

Pn—沖洗液對(duì)鉆桿的上頂力MPa；

Pm—地層硬度系數(shù)，

L—鉆孔深度，m；通過公式核算,鉆進(jìn)完整地層時(shí)，用ф76S口徑加、減壓的臨界孔深在310～340m之間；ф59S在290～320m之間。

四、深孔鉆進(jìn)參數(shù)

1、泵量

鉆孔泵量要確?？椎讕r粉排出和鉆頭充沛冷卻。依據(jù)經(jīng)驗(yàn),排出孔底巖粉所需求的泵量須滿足冷卻鉆頭的要求。 咱們以有用排出巖粉作為確定泵量的依據(jù)。沖洗液上返的流速須大于重量大的巖屑在沖洗液中的沉降速度。 依據(jù)理論值，克服金剛石鉆進(jìn)產(chǎn)生巖屑的沉降，沖洗液上返流速應(yīng)大于0.8m/s。鉆孔越深、鉆進(jìn)速度越快，上返流速應(yīng)適當(dāng)加大。

當(dāng)雜亂地層呈現(xiàn)超徑時(shí)，因?yàn)榱魉傧陆?，巖粉顆粒在超徑處懸浮沉積，停泵后易呈現(xiàn)夾埋事端，因此應(yīng)適當(dāng)加大泵量，確保巖粉排出；一起考慮到泵量對(duì)孔壁的沖刷和對(duì)鉆頭胎體沖蝕的影響，選擇不宜過大。

2 轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)速是影響金剛石鉆進(jìn)功率的首要因素，在大多數(shù)硬巖中機(jī)械鉆速(進(jìn)尺速度)隨金剛石轉(zhuǎn)速的加大而加大，單位進(jìn)尺金剛石耗量實(shí)際上并不增加。

影響轉(zhuǎn)速的因素首要有:

管材的強(qiáng)度，鉆孔的深度，沖冼液的光滑功能和護(hù)壁作用，巖層的破碎程度和孔壁的安穩(wěn)程度。

因?yàn)槟Σ磷枇?，破碎巖石所耗費(fèi)的功首要反映在電流上，受鉆桿強(qiáng)度，設(shè)備能力的約束，電流須操控在80安培以下，假如超越80安培須下降轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整。

(1)巖石性質(zhì)對(duì)轉(zhuǎn)速的影響：

中硬完整巖層宜選用高轉(zhuǎn)速。在裂隙發(fā)育巖層，軟硬不均勻巖層中鉆進(jìn)，鉆頭振動(dòng)大,磨損嚴(yán)峻，應(yīng)視其程度，適當(dāng)下降轉(zhuǎn)速。在軟巖中鉆進(jìn)，為了確保冷卻和排粉作用，需約束鉆速，往往在約束鉆速的一起約束轉(zhuǎn)速。

(2)鉆孔深度對(duì)轉(zhuǎn)速的影響： 鉆孔越深，受力狀況越雜亂，鉆具重量越大，反轉(zhuǎn)時(shí)所耗費(fèi)的功率也越大，所以轉(zhuǎn)速受功率及鉆具的約束，要相應(yīng)下降。

3 鉆進(jìn)操作

(1) 深孔鉆進(jìn)鉆桿接受扭矩和拉力大為防止鉆進(jìn)中脫扣、跑鉆、斷鉆，禁止把絲扣磨損嚴(yán)峻、彎曲、裂紋的鉆桿鉆具下入孔內(nèi)；

深孔鉆進(jìn)鉆桿接頭多，要在絲扣上涂改絲扣油(自制絲扣油的配方為：石墨粉∶黃油∶廢機(jī)油=1∶2∶0.2)，以防止鉆桿絲扣處漏失沖洗液，致使鉆頭胎體不能有用冷卻而形成燒鉆，一起可減輕絲扣磨損，下降擰卸時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

(2) 上下鉆時(shí)要嚴(yán)防跑鉆，深孔上下鉆起重量大，跑鉆后沖擊力更大，會(huì)形成鉆桿墩鼓、鉆頭墩裂。

產(chǎn)生跑鉆時(shí)，應(yīng)將鉆具提出孔外檢查，禁止在孔內(nèi)對(duì)接繼續(xù)鉆進(jìn)。操控合理的起下鉆速度，操作升降機(jī)要平穩(wěn)，盡量減小慣性力效應(yīng)，防止和減少激動(dòng)壓力和抽吸作用，防止崩塌。

(3) 鉆進(jìn)時(shí)要隨時(shí)調(diào)整沖洗液功能，鉆進(jìn)前后多沖孔，堅(jiān)持孔內(nèi)清潔。

(4) 操作中每個(gè)回次的前后要仔細(xì)稱重，防止脫扣、斷鉆時(shí)的判別失誤，形成事端的雜亂化。 每個(gè)回次前后準(zhǔn)確丈量機(jī)上余尺，確保呈現(xiàn)事端時(shí)事端位置清楚。

(5) 時(shí)刻注意孔內(nèi)返水、泵壓、電流改變及異常聲響，防止斷鉆、燒鉆。

(6) 鉆進(jìn)合車時(shí)，因?yàn)樯羁啄Σ磷枇Υ螅@頭要離開孔底，緩慢輕合離合器，待轉(zhuǎn)速接近選定速度時(shí)，鉆頭再觸摸孔底正常鉆進(jìn)，防止瞬間扭矩過大使鉆桿折斷。

(7) 穿過主斷層時(shí)，及時(shí)更換新鉆具，鉆具上部選用幾根新鉆桿，防止疲勞開裂，防備雜亂事端的產(chǎn)生。 孔內(nèi)漏失不返水時(shí)，要在鉆桿上涂改光滑脂，下降反轉(zhuǎn)阻力和鉆桿磨損。

(8) 在鉆進(jìn)雜亂地層時(shí)，如呈現(xiàn)機(jī)故或其它停待時(shí)刻，應(yīng)將孔內(nèi)鉆具提出，或提離雜亂孔段。

5、超深套管的下入與起拔

招平開裂破碎帶厚度大，穿過后還要鉆進(jìn)較長(zhǎng)孔段才能通過礦層終孔。

鉆進(jìn)時(shí)鉆桿要對(duì)孔壁碰撞敲擊，單純依托沖洗液護(hù)壁，很難確保孔壁長(zhǎng)時(shí)刻安穩(wěn)和鉆進(jìn)需求，套管阻隔是穩(wěn)固的辦法。

下入ф73套管時(shí)，在套管底部擰接合金鉆頭或薄壁金剛石鉆頭,外徑不大于75mm；合金鉆頭鋼體外徑與套管接手相同,底出刃3mm,外出刃1mm，無(wú)內(nèi)出刃；薄壁金剛石鉆頭胎體厚度為6mm，內(nèi)徑為ф61，水口8個(gè)。

套管絲扣為ф68.3×66.7×60、螺距為6mm的方扣，套管之間用中接手連接。遇到探頭石或斷層時(shí)，可掃孔至孔底。 在套管上涂改黃油確保光滑，減小起拔時(shí)的阻力。ф73套管頂端與ф89套管上部觸摸處環(huán)繞20cm寬、直徑4mm的麻繩,并在ф73套管頂部套上皮 墊，皮墊與ф89套管頂端觸摸,防止巖粉沉淀到ф89和ф73套管間的環(huán)狀空隙，夾住ф73套管，形成起拔困難。