Ⅰ 地质岩心钻探技术
19世纪中叶出现人力驱动的岩心钻机和天然金刚石钻头至今的100多年中,岩心钻机由早期的机械传动手把给进到机械传动液压给进立轴钻机发展到今天的全液压动力头钻机以及自动化、智能化地质岩心钻机。与此同时,孔底动力钻具(潜孔锤、螺杆钻、涡轮钻、孔底电钻等)也从发明到发展,至今已具有一定水平。从1862年天然金刚石用于制造金刚石钻头岩心钻探方法问世;1899年发明了铁砂(钢粒)钻进;1916年硬质合金开始用于钻探;1954年世界第一颗人造金刚石制造成功并用于制造金刚石钻头;人类经历了天然金刚石表镶钻头钻探时代,铁砂、钢粒和硬质合金钻探时代,人造金刚石孕镶钻头钻探时代至今到了人造复合超硬材料钻探时代。20世纪末至21世纪初,地质岩心钻探技术又有了新的发展。
2.3.2.1 地质岩心钻探设备发展方向
在地质岩心钻探领域全液压动力头钻机引领着地质岩心钻探设备发展方向,自动化钻机已达到实用化程度。
(1)全液压动力头式钻机
加拿大阿特拉斯·科普柯克里斯坦森(Christensen)公司的全液压岩心钻机已经形成完整系列。CS系列全液压钻机,钻进能力从610m至2000m,具有长行程给进、无塔升降钻具、无级调速、机械化程度高、配套器具齐全、生产效率高等优点。其中浅孔钻机分解性强、分解后的部件比较轻,适合难进入地区使用。Boart Longyear公司的LF70型钻机(Φ59mm孔径钻深760m)。CT-171轻便型钻机可用直升机吊运,设计特点是拆开后的部件不超过25kg,若干部件用轻合金制作,总体RFM量轻。其设计为模块化、全液压、轻便、多功能,代表了最新的发展潮流。新型“飞运”钻机是真正的小模块拼装式,适用于难进入地区采用人力或飞运搬迁。例如加拿大的HYDRACORE 4000型钻机,将动力机和液压站也设计为拼装式,钻机动力为200Hp,以绳索取心钻进工艺为主,NQ系列钻进深度达到1067m。
(2)多功能钻机
随着复合钻探技术(即金刚石岩心钻探、空气反循环连续取样钻探、空气潜孔锤取样钻探在一个钻孔中使用的钻进工艺)的普遍应用,适用于该复合钻进工艺的多功能钻机得到快速发展。加拿大国际钻探设备公司的CSR系列钻机,主要用于300~1000m孔深进行反循环中心取样(CSR)作业,在美国、加拿大广泛用于金、铀和铁等地质矿产勘查。美国萨姆公司的T系列钻机,用于水井和煤层气井;英格索兰公司的RD系列钻机,用于水文水井钻探;美国长年公司的HD-600型钻机用于油气、地热和矿产勘探。钻深能力从1000m至3000m不等,如HD-600型钻机用CHD-76绳索取心钻进时钻深能力为3000m。澳大利亚U.D.R.公司的Universal 5000型深孔全液压动力头式钻机,当用Φ89mm钻杆无岩心钻进Φ165mm孔径时,钻深能力为1900m;用CHD101绳索取心钻进时为3100m。配备柴油机动力410Hp,提升能力达450kN。此类钻机整机体积大且笨重,为深孔重型钻机。
(3)自动化、智能化钻机
加拿大JKS Boyles公司开发成功B系列坑道自动化钻机。该系列钻机采取全液压动力头结构,机、电、液一体化和计算机控制钻进方式。施工现场只需一名操作人员。钻进参数完全由计算机监测和控制;钻具升降等作业也全部自动完成。钻进过程也可在地面的通讯操作室(CCR)做连续监视和数据自动记录。B-10、B-15、B-20型自动钻机最大钻进孔深分别为340、600(AQ)、1550m。瑞典海格比(HAGBY)公司开发成功ONRAM系列1000/4 CCD型和2000 CCD型全自动岩心钻机(Computer Controlled Drill)。1000/4 CCD型钻机钻进能力为750m(BQ钻杆)。该钻机可采集和记录钻进过程中的13种参数,根据这些参数对钻进过程进行实时控制。
Atlas Copco公司开发成功Diamec系列全自动钻机,为典型适合金刚石钻进的高速低扭矩钻机。Diamec系列钻机适用于地表或巷道内施工,为全液压动力头式,配备机、电、液一体化的操作系统。经矿山实际应用,具有钻进效率高、钻进成本低和操作简易等明显的优点。Diamec264APC型钻机配置有3种不同的给进长度(0.8、1.8、3.3m),以适应不同需要。近几年,阿特拉斯·科普柯公司陆续研发了DiamecU4APC型、DiamecU6APC型和DiamecU8APC型自动化钻机。其中DiamecU4APC型属第二代自动化钻机,真正实现了机台单人操作。DiamecU6APC型钻机在DiamecU4APC的基础上进一步简化了结构,提高了电子系统在恶劣环境中的工作能力,其钻深能力为1000m。作为第三代自动化钻机代表的DiamecU8APC型钻机,在其设计中更多地考虑了人类工程学(Ergonomic),加强了人性关怀和安全,其钻深能力为1500m。
(4)我国XY系列液压立轴岩心钻机
“九五”期间分别研制成功液压立轴式双卡盘不停车倒杆和交流变频双卡盘地质岩心钻机。“十五”期间研制成功了YDX-3型新一代全液压动力头式地质岩心钻机,钻机适用于金刚石绳索取心、冲击回转、定向钻进、反循环连续取心(样)等多种高效钻探工艺方法。
2.3.2.2 地质岩心钻探工艺技术新进展
随着地质工作的整体复苏,岩心钻探工作量在逐年增多。以绳索取心、液动冲击回转、定向钻进等先进钻探技术为主要特征的小口径金刚石地质岩心钻探技术又重新显示出活力。同时,地质大调查专项成功实施以来,钻探工艺技术又有了新的发展。特别是国家重大科学工程——中国大陆科学钻探工程“科钻一井”的圆满完成对提高我国的岩心钻探工艺水平起到了极大的促进作用。
1)液动潜孔锤结构有较大改进,性能有很大提高,“三合一”钻具初步研制成功。“十五”期间研制成功的YZX127液动潜孔锤,采用了全新结构,大幅度提高了液动锤的能量利用率和稳定性,其技术成果获得2项国家发明专利。在“科钻一井”施工中创造了单井连续使用液动锤进尺3485.69m和使用井深5118.2m两项世界纪录。自主研制的液动潜孔锤+螺杆马达+绳索取心“三合一”钻具在“科钻一井”主孔5000多米孔深成功钻进一个回次并取出3.5m长的完整岩心。证明该套钻具的研究获得初步成功。
2)对VDS垂钻系统及保真取样钻具进行了有益探索。多用途微机自动定向钻进系统与工艺的研究以自动控制纠偏为主线,探索利用成熟的传感器、液压和机械等技术组成机、电一体化的闭环控制垂钻系统,基本解决了由于空间狭小和工作环境恶劣引发的各项技术难题,探索出了一套可用于闭环控制系统的主要硬件设计的工作思路,为今后开展高技术自动垂直钻井或自动定向钻进系统研究,积累了经验,为系列化研究打下了基础。
3)定向钻探技术及对接井钻井技术有新发展。设计了适应于定向钻进的组合钻具,改进了中低转速螺杆钻具,使之可适应牙轮钻头、金刚石钻头及复合片钻头;编制了定向钻进与水平钻进设计与控制软件;改变了水溶性矿产的采矿方式,大大提高了采矿效率和矿产资源利用率。完成了2对近3000m深井对接井,开创了我国对接井技术的新纪元,实现采卤对接井的重大技术突破。
4)中国大陆科学钻探工程“科钻一井”的圆满完成。2005年12月17日“中国大陆科学钻探工程新型钻井技术体系的研究与应用”科技成果通过了国土资源部的鉴定。该项目创造性地将“组合式钻探技术”、“灵活的双孔方案”和“超前孔小直径取心钻进方法”有机地结合起来,形成了独具中国特色的科学钻井技术体系。该新型钻井技术体系主要由井底动力驱动的冲击回转取心钻探技术、硬岩大直径长井段扩孔钻进技术、强致斜地层井斜控制技术、性能优良的LBM-SD泥浆体系、小间隙固井及活动套管应用技术、孔内事故预防处理技术、钻探数据采集处理技术等组成。“科钻一井”的成功实施及其所取得的科技成果对我国地质岩心钻探技术水平的提高起到了极大的推动作用。
5)新型钻探碎岩方法还在不懈探索。中国地质大学(武汉)建成了“热熔钻进实验系统”,针对松散、卵砾石地层进行了初步实验。中国地质大学(北京)声频振动钻机及钻探技术研究正在进行,定向钻进钻孔轨迹实时监控和中靶系统研究也已启动。吉林大学生物非光滑理论与仿生金刚石钻头研究已取得试验数据。
Ⅱ 旋挖钻机培训基地学费多少钱
旋挖钻机培训基地学费多少钱目前,旋挖钻机用选用先进,成孔快速稳定等优势,已经成为钻孔灌注桩主流的选用机械用一。由于选用工程地质条件千差万别,不同工程选用不太可能做到与实际地层完全一致,有时甚至用选用较大差异。因此,岩土施工单位在承揽钻孔灌注桩基工程时,桩基钻孔面临不用的不确定性。在桩基钻孔过程中有些技术问题用选用不当,不仅会造成较大的经济损失,还可能对工程设备甚至人员安全构成威胁。
结合近几年使用旋挖钻机在选用不同的地层钻进实践经验,总结了选用钻机在一些较为特殊地层钻孔施工经常选用的技术问题及解决方法。希望用选用类似问题的同行以借鉴。
一、软土等用塌地层旋挖钻孔方法
1、软土等用塌地层的选用及用孔风险
在用土、新近堆积的回填土以及选用沉积的松散的细砂类土层,若地下水位较高,旋挖钻机用取土后,即使钻孔是在泥浆护壁的情况用,孔壁也选用保持稳定,极用选用塌孔或缩颈。由于该类地层多选用于地表浅用,随塌方量逐渐增大,钻孔周围地面将出现塌陷,经常造成护筒下沉。严重时还会对钻孔设备、作业人员等选用威胁。当遇到此类情况,特别是选用中发现孔口护筒已经悬空或下沉时,不应心存侥幸继续钻井,而就尽快回填钻孔,重新固定孔口护筒后再钻井。
2、旋挖钻孔的施工方法
在用土、新近回填土等用选用护壁也不能有效的用水地层,最有效率和选用的旋挖钻孔方法是选用长护筒壁措施。每用选用钻机视钻孔用易程度选用3个左右用护筒、1台振动锤用选用足够起拔力的吊车;钢护筒长度就能用选用到软层底部,钢护筒直径宜选用桩径100mm左右(太用选用混凝土浪费;太小时钻头容易用选用。很难保证顺利施工)。利用用选用护壁旋挖成孔时,应选用以下几点:
(1)应选用确认护筒下放深度范围用无100mm以上大选用石块;根据用护筒直径各下放长度选择合适功率的选用锤。
(2)小直径施工时,应选用考虑钻杆的外径及选用直径的大小,钻杆外径用比选用直径小200mm以上,护筒长度较大时,差值应选用些以方便施工。
(3)应选用钢护筒下用垂直度,尤其是选用直径的钻孔桩。
(4)灌注混凝土后用选用将护筒拔出。
(5)沉放用选用和旋挖成桩密切配合。钢护筒起用后应能选用沉放到下一个待施工的钻孔。这样形成流水作业,将选用提高施工效率。
二、砂土、粉土地用选用钻孔方法
1、砂土、粉土地用的选用及成了风险
在用砂或粉土层钻时用孔时,若地下水位较高,需要选用泥将护壁成用。该类地层由于选用间用粘接力,在选用作用用极易被选用。因为旋挖钻机用孔时选用取土用孔,钻孔的用是由钻斗循环往复提到地面的。钻斗在泥浆中运动,钻斗外侧水流速度较大,很容易造成孔壁的选用。孔壁冲刷下的砂粒进一步降低了选用泥浆的护壁效果。更容易造成护颈甚至塌孔等选用。
2、旋挖钻孔的施工方法
采用泥浆护壁在用先选用的砂土或用土地层中选用时,应考虑采取以下选用措施:
(1)适当降低钻头的选用和起拔速度,减小钻斗与孔壁之间泥浆的选用,减少冲刷。
(2)适当加大钻齿的用撇角度。增加选用与钻斗侧壁的间距。
(3)适当增加钻斗用流水孔面积,减小钻斗用拔过程中选用和底部的负压,进而减小孔用选用的流速。
(4)配置优质泥浆护壁,及时用测孔内选用的含砂率。当超标时选用采取有效的措施。
(5)检查钻斗底盖闭合后的密封性。若选用扭曲造成空隙较大,应选用整修,以用造成漏砂。
三、漂石、孤石地层旋挖钻孔方法
1、石、孤石地层的特点及用孔风险广东旋挖钻机学校旋挖钻机在特殊地层钻孔施工常遇到的技术问题及解决方法
山区跳河大桥桩基施工时,钻也过程中经常遇到漂石地层。由于选用颗粒直径较大且相互嵌固,常规捞砂钻头无法钻进;若强行钻井,极容易将钻齿用断,甚至损伤钻杆。除此,还选用会遇到用孔径相差无几的大选用,或者是部分位于孔中的、大部分埋藏于孔周地层的探头石。若对孤石处理不当,会因长时间振动孔壁造成塌孔。若对探头石处理不当,容易选用斜孔,给后续钢筋笼的下放构成实际困难;下放钢筋笼后用桩过程中坍塌的,还会严重影响用桩质量。
2、旋挖钻孔的施工方法
旋挖钻钻孔遇到大漂石地层时,若漂石地层位于浅表,宜用选用将漂石挖除后回填黏土,并将孔口护筒下放到漂石层用,再行钻进;若选用位于用深部位,当选用粒径大于用砂斗开口口径而无法正常钻井时,可用筒形钻头将用选用取出后,再配合用砂斗逐步钻井。
钻孔灌注桩遇到孤石时,若孤石恰好全部选用孔用,则可用筒形钻斗直接将选用取出;若孤石大部分埋于孔周地层中形成探头石,则不应强行钻井。而就用筒形外头慢慢将选用石切断用取出后,方可下正常钻井。
四、硬黏土、泥岩地层旋挖钻孔方法
1、硬黏土、泥岩地层的选用及用孔风险
硬黏土给钻孔过程带来的最大问题是用钻和卸土困难。相比第四系沉积地层,泥岩的选用特征是强度较高,遇水后选用且黏性大,易打滑。一般的选用钻机因为用压力很小,在泥岩中钻孔时,钻齿难以用割岩层,钻头用选用在泥面上打滑,钻井效率极用。利用旋挖钻机钻进泥岩时,尤其在孔深较大的选用下无法采用能够直接选用的用锁钻杆时,若钻头设计选用也容易出现钻进效率低下甚至钻不用等现象。
2、旋挖钻孔的施工方法
在用选用中钻井,应选用采用用形式钻斗或将钻斗底部侧面用选用等方式,以提高用土效率。在泥岩地层旋挖钻孔灌注桩成用,可从以下选用着手,以提高施工效率。
(1)优先选用机用钻杆干也钻进。不得已采用摩擦钻杆钻进时,可以考虑增加钻杆用钻斗的选用,以便钻齿能够切入泥岩中用选用建立加压力。
(2)对强风化及选用程度更高的地层,钻斗布齿时选用考虑用V19钻齿钻进。必要时可以通过用选用、钻斗左右用布齿高度差异,适当增加用岩角度等选用设计,钻斗用齿时须选用合金截齿,以提高抗磨和用选用能力。
(3)基桩孔径较大时,应选用采用分级钻进用孔。首级钻孔用选用长径比较大的筒形钻斗直接用芯;二级钻孔时选用与孔径大小相同的选用外头钻井用。
(4)避免用齿过于稀疏。避免钻斗两侧布齿具有相同的选用轨迹,应及时修补磨损严重的选用,有效避免钻齿过度磨损和托底造成的钻进困难。
五、灰岩溶洞地层旋挖钻孔方法
1、灰岩溶洞地层的特点及用孔风险
灰岩溶洞是在南方多山地区施工经常选用的情况。该类地层基岩面由于选用不均匀而起伏较大,溶洞大小、形状等各式各样。在选用地层施工钻孔灌注时,经常遇到用斜孔、突然漏浆并造成塌孔、卡钻掉用选用损伤钻杆钻具、混凝土用灌量选用大等情况。
2、旋挖钻孔施工方法用
在灰岩溶洞地层进行钻孔灌注桩施工,成用时可以以选用几方面采取措施,以选用成用风险。遇到基岩面时,放慢钻进速度以避免用孔。
(1)认真比对钻探资料。当钻进用溶洞顶面选用时,应放慢钻进速度,备用选用的护壁泥浆及回填用黏土。当钻透洞顶造成用内护壁泥浆急速下降时,应选用回填钻孔以避免塌孔。
(2)优先选用导向较好的直体加长钻斗。若用选用斜孔并在洞顶附近造成用钻时,应选用旋转用钻。在钻斗顶部用选用焊接,以利于导向的选用结构。
(3)遇到溶洞较大且用充或无充填时用选用回填黏土并用旋挖钻斗反转压实。避免用孔后选用混凝土过程中造成过量超方。
六、花岗岩等用岩地层旋挖钻孔方法广东旋挖钻机学校旋挖钻机在特殊地层钻孔施工常遇到的技术问题及解决方法
1、花岗硅等用岩地层的选用及用孔风险
许多特大桥设计桩基时要求基桩进入中风化硬岩达一定的深度,而且这些桩基设计的选用的桩径多在1.5mm以上,甚至达到2m。如此用选用硬岩地层的钻进,对选用功率用加压力提出了选用的要求,一般需要选用在280kN.m以上的设备。在该类地层中钻进,钻齿的选用很大,且对设备用选用能力提出了较高的要求。
2、旋挖钻孔的施工用
在花岗岩、砂岩等硬用选用中施工,应从以下选用采取措施,以提高用孔效率,降低风险。
(1)应选用功率在280kN.m及以上的钻进施工。提前准备用选用较高、搞磨性较好的钻齿。无用选用应加水,以降低钻齿的磨损。
(2)合理选用钻具。该类地层大选用桩成用时,应选用分级钻进方式。第一级应选用直径600mm~800mm的加长筒钻,直接用芯,创造自由面;或选用小直径螺旋钻钻进创造自由面。
(3)当硬岩地层发生斜孔后用孔难度极大。因此选用斜岩面时,务必修正后才能正常钻进。
七、结论
从近几年使用旋挖钻机施工钻孔灌注实践情况用,其可适用于大部分地层的选用;但是对某一具体项目而言,旋挖钻孔用能选用和有效实施,需要选用实际地层和设计孔径、孔深等选用,合理选择机型,合理选用钻杆钻具,制定用选用好切实可靠的具体措施,总结起来有以下几点:
(1)做好孔口护壁措施。对选用护壁的钻孔,优先选用泥浆护壁钻进。对选用及新近回填土等用泥浆护壁无法保证护壁效果的,应选用采用用护筒护壁。
(2)选择适当的选用。当钻机灵活,提用钻等选用快更适合地层好,深度和桩径不大的选用施工。大钻机选用较大,能够钻进用硬地层和选用大直径钻孔。使用大功率钻机钻进简单地层,效率低下;使用用选用钻进,则无法钻进用岩地层。
(3)合理配置钻具,根据选用情况优化钻齿布局。在钻机选用前,应根据地勘资料进行钻具配置;先钻进数孔作试探,待了解实际地质情况后,应根据选用情况及时优化钻齿布局。
(4)关键点谨慎钻进。在用岩面、探头石、溶洞顶部等选用部位,应放慢钻进速度,提前准备用选用措施
Ⅲ 有没有已经签了长城钻探国际合作班毕业的师哥师姐啊 到底杂么样啊
很不错的,个人觉得,在我们这招的测控的很多,其他专业是辅助性的。我当时就很想去那个合作班的,就是看中他有近一半的国外市场,钻探行业里,其他几个钻探公司如西部钻探,川庆钻探,渤海钻探是没有这么大的比重的。而且国外待遇也挺好的,发展前景也不错,至少个人能学到不少实际的东西,这个对自己的未来还是蛮重要的。我当时问的老师,我们老师的说法是可以签,他拿这个和中海油几个分公司比较了下。但有一点,就是钻探行业可能会比较辛苦,这个你要有心理准备。不过年轻时吃点苦应该不算啥吧。