淺析現(xiàn)代社會上貴州鉆井隊(duì)最新鉆井方法 

水文地質(zhì)鉆探大多是在第四紀(jì)松懈的卵石層、礫石層以及砂、黏土、砂土等 地層中進(jìn)行的。這類地層的特點(diǎn)是膠結(jié)差，易崩塌、漏失，取心艱難。有些鉆探在基巖中進(jìn)行，含水巖層多有裂隙、巖洞。不一樣地層選用不一樣的鉆進(jìn)辦法。常用的地?zé)釡厝@井鉆探辦法按鉆井辦法分為沖擊鉆進(jìn)法、反轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法、空氣泡沫鉆進(jìn)法、潛孔鉆進(jìn)法、沖擊反轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法，別的還有聲波鉆進(jìn)法。

一、沖擊鉆進(jìn)法

沖擊鉆又稱頓鉆，分為鉆桿沖擊鉆進(jìn)和鋼絲繩沖擊鉆進(jìn)，貴州鉆井能夠了解一下打地?zé)峋@頭的分類。常用的鋼絲繩沖擊鉆進(jìn)是借助于必定分量的鉆頭，在必定的高度內(nèi)周期性地沖擊井底，使地層破碎而獲得進(jìn)尺。在每次沖擊以后，鉆頭或抽筒在鋼絲繩股動下反轉(zhuǎn)必定的角度，然后使鉆孔得到規(guī)則的圓形斷面。用該法鉆井卵石、礫石層、致密的基巖層中多運(yùn)用十字形鉆頭和圓形鉆頭。頓鉆鉆速慢，功率低，不能適應(yīng)井深日益添加和雜亂地層的鉆探請求，而逐漸被旋轉(zhuǎn)鉆替代。但它有設(shè)備簡略、本錢低一級長處，可用于一些淺井等。

二、反轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法

反轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法又分為正循環(huán)鉆進(jìn)法和反循環(huán)鉆進(jìn)法。運(yùn)用鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生的切削或研磨效果破碎巖石，是當(dāng)前最通用的鉆井辦法。比頓鉆鉆速快，并易于處理井內(nèi)雜亂情況。按動力傳遞辦法，旋轉(zhuǎn)鉆又可分為轉(zhuǎn)盤鉆和井下動力鉆兩種。轉(zhuǎn)盤鉆在鉆臺的井口處設(shè)備轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤基地有些有方孔，鉆柱上端的方鉆桿穿過該方孔，方鉆桿下接鉆柱和鉆頭，動力驅(qū)動轉(zhuǎn)盤時(shí)股動鉆柱和鉆頭一同旋轉(zhuǎn)，破碎巖石。貴州鉆井要注意井下動力鉆運(yùn)用井下動力鉆具股動鉆頭破碎巖石，鉆進(jìn)時(shí)鉆柱不轉(zhuǎn)運(yùn)，磨損小，運(yùn)用壽命長，格外適用于打定向井，井下動力鉆有渦輪鉆、螺桿鉆和電動鉆等。

（一）正循環(huán)鉆進(jìn)法

正循環(huán)鉆進(jìn)法是由轉(zhuǎn)盤或動力頭驅(qū)動鉆桿反轉(zhuǎn)，鉆頭切削地層而獲得進(jìn)尺。沖刷液由泥漿泵送出，經(jīng)過提引水龍頭和鉆桿流至孔底冷卻鉆頭后，經(jīng)由鉆桿與孔壁之間的環(huán)狀空隙返出井口，一起將孔底的巖屑帶出，用這種辦法鉆進(jìn)砂土、黏土、砂等地層時(shí)功率較高。在第四紀(jì)地層中全部鉆進(jìn)，多運(yùn)用魚尾鉆頭、三翼刮刀鉆頭和牙輪鉆頭。在基巖層取心鉆進(jìn)，多運(yùn)用巖心管取心合金鉆頭和鋼粒鉆頭，全部鉆進(jìn)多運(yùn)用牙輪鉆頭。

（二）反循環(huán)鉆進(jìn)法

反循環(huán)鉆進(jìn)法適用于在卵石、礫石、砂、土等地層鉆進(jìn)大直徑鉆孔，具有鉆進(jìn)功率高、本錢低一級長處。反循環(huán)鉆進(jìn)法首要有以下幾種。

1.泵吸反循環(huán)

泵吸反循環(huán)是運(yùn)用泵的抽吸力氣，對沖刷液進(jìn)行反循環(huán)的辦理布置辦法。泵的進(jìn)水口與鉆桿上水龍頭相連，排水口與供水池相通。即由鉆頭、鉆桿、水龍頭、膠管及砂石泵組成了抽吸體系；由砂石泵、出水膠帶、供水池等組成了排渣體系。

砂石泵在發(fā)動前有必要進(jìn)行引水。這是由于在泵吸反循環(huán)進(jìn)行之前，處于供水池水位以上的鉆桿內(nèi)沒有沖刷液，在管路中設(shè)備有真空泵。它是運(yùn)用真空泵的吸力在以上的管路內(nèi)發(fā)生負(fù)壓，使鉆桿內(nèi)水位添加，最終使沖刷液充溢全部砂石泵的吸水管路。這時(shí)再發(fā)動砂石泵，即能構(gòu)成邊續(xù)的反循環(huán)效果。除了運(yùn)用真空泵引水外，也可選用灌注泵或副泵向砂石泵的進(jìn)水管路中引水。

砂石泵的流量依據(jù)井內(nèi)鉆桿內(nèi)徑而定，一般為120～240m3/h，最大達(dá)500m3/h，其有用吸水壓力為0.6～0.7kg/cm3。

由于泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)是運(yùn)用砂石泵的抽吸效果作為動力，貴州鉆井用以戰(zhàn)勝沖刷液上升時(shí)的陰力，堅(jiān)持洗液循環(huán)的，因此鉆進(jìn)速度不行超越70m。首要適用于大直徑、深度較淺的水井及各種鉆探工程。

2.氣舉反循環(huán)的基本原理是運(yùn)用壓氣機(jī)將壓縮空氣經(jīng)過雙壁鉆桿送至井下的氣液混合室，使鉆桿內(nèi)的水和氣混合，構(gòu)成比重小于管外液體的氣水混合液，這么在鉆桿內(nèi)構(gòu)成壓力差。在此大壓力差的效果下，鉆桿內(nèi)氣水混合液挾帶巖屑后，以調(diào)速向上活動，被排出鉆孔而寫入沉淀池后又以自流的辦法流向孔內(nèi)環(huán)狀空隙，完成了氣舉反循環(huán)進(jìn)程。其功率首要取決于壓縮空氣的壓力和排量，以及輸氣管淹沒在水中的深度和混合室的構(gòu)造等。此法不能用于10m以內(nèi)的孔段。在孔深50m以內(nèi)功率低于泵吸反循環(huán)和噴發(fā)反循環(huán)，但跟著鉆孔的加深，其功率逐漸進(jìn)步。這種辦法常與泵吸反循環(huán)或噴發(fā)反循環(huán)合作運(yùn)用，以便充分表現(xiàn)各自的特點(diǎn)，獲得愈加經(jīng)濟(jì)合理的效果。

氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)的供氣體系包含：

（1）自動鉆桿。一般是在厚壁管外縱焊四條角鋼，構(gòu)成方鉆桿。壓氣經(jīng)角鋼與厚壁管空隙送入孔內(nèi)混合器。

（2）壓氣盒。效果是將壓力機(jī)輸氣管路與自動鉆桿的氣道連通，保證向孔內(nèi)混合器送氣。中國多選用氣龍頭。

（3）鉆桿。上部選用雙壁鉆桿，下部選用單壁鉆桿。壓縮空氣自上部水龍頭徑自動鉆桿、上部雙壁鉆桿之間空隙送入混合器內(nèi)，再由混合器進(jìn)入鉆桿內(nèi)空，并構(gòu)成挾帶巖屑的氣水混合液上升至地層。

（4）混合器?；旌掀魇菍⒖諝廨斎雰?nèi)管，將壓縮空氣很快與水混合。而中止供氣時(shí)，能自動密封，避免巖屑阻塞混合器?；旌掀髟O(shè)備在孔內(nèi)的深度用淹沒比（或淹沒體系）斷定。它等于混合器下入水中的深度H與自混合器算起的揚(yáng)程高度h之比，用m表明。

一般請求m>0.3.當(dāng)m<0.3時(shí)，排液功率很低，乃至液體排不出孔口。

3.噴發(fā)反循環(huán)

運(yùn)用水泵或空氣壓縮機(jī)所發(fā)生的高壓流，經(jīng)裝在噴發(fā)腔內(nèi)的噴嘴將水或空氣調(diào)整噴發(fā)出去，在噴嘴外部構(gòu)成負(fù)壓區(qū)，其負(fù)壓區(qū)可達(dá)0.08～0.09MPa，此負(fù)壓區(qū)可使鉆桿內(nèi)的沖刷液活動，并排出孔外，以此構(gòu)成沖刷液不斷循環(huán)。噴發(fā)反循環(huán)功率丟失較大，運(yùn)用率低，并跟著孔深的加深，功率敏捷降低，一般在50m以內(nèi)孔段運(yùn)用，在深孔段常和氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)法合作運(yùn)用。

三、沖擊反轉(zhuǎn)鉆進(jìn)

沖擊反轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法分為液動沖擊反轉(zhuǎn)鉆進(jìn)（一般稱為液動沖擊器）和氣動沖擊反轉(zhuǎn)鉆進(jìn)（一般稱為潛孔錘）。液動沖擊器已有SC型系列產(chǎn)品，首要用于￠150～260mm基巖水文水井鉆探。常用的潛孔錘鉆進(jìn)法是以轉(zhuǎn)盤或動力頭驅(qū)動鉆桿和潛孔錘反轉(zhuǎn)，并以高壓大風(fēng)量的壓縮空氣驅(qū)動潛孔錘的活塞，以高頻率沖擊鉆頭破碎巖石，經(jīng)過鉆頭排出的壓縮空氣將巖屑帶出孔外。其功率約為空氣沖刷牙輪鉆頭反轉(zhuǎn)進(jìn)功率的數(shù)倍，鉆進(jìn)堅(jiān)固巖層效果更為明顯。這種鉆進(jìn)辦法是以壓縮空氣為沖刷介質(zhì)，因受空氣壓縮機(jī)壓力限制，在水位高、富水性強(qiáng)的巖層中運(yùn)用，其鉆進(jìn)深度不能太大。

潛孔錘鉆進(jìn)需裝備較大風(fēng)量和風(fēng)壓的空壓機(jī)、氣動沖擊器（即潛孔錘）、潛孔錘鉆頭號。潛孔錘分為有閥式或無閥式兩大類。

四、空氣（泡沫）鉆進(jìn)

空氣鉆進(jìn)是以壓縮空氣作為循環(huán)介質(zhì)來吹洗鉆孔、冷卻鉆頭，將巖屑從孔底帶起并排出孔外的鉆進(jìn)辦法。空氣鉆進(jìn)能夠選用正循環(huán)鉆進(jìn)，也能夠選用反循環(huán)鉆進(jìn)。對于干旱缺水區(qū)域、水凍層、鉆孔多層漏失而供水艱難的區(qū)域選用空氣鉆井能夠進(jìn)步鉆井功率，降低本錢，縮短施工周期。

空氣鉆進(jìn)依據(jù)向壓縮空氣中加注的物質(zhì)，可分為干空氣鉆進(jìn)、泡沫鉆進(jìn)、泡沫泥漿鉆井等。

（一）干空氣鉆進(jìn)

干空氣鉆井又稱粉塵鉆進(jìn)，運(yùn)用純空氣、天然氣或柴油機(jī)廢氣進(jìn)行鉆進(jìn)、適用于地層徹底干涸、無水或孔內(nèi)只要少量水，并能被氣流吸收的地層及嚴(yán)峻漏失層、干空氣鉆進(jìn)首要有以下構(gòu)造；

（1）空氣壓縮機(jī)。請求空壓機(jī)最大風(fēng)力為1.96～2.15MPa；風(fēng)量以5～35m3/min為宜。

（2）捕塵設(shè)備。普遍運(yùn)用的有旋風(fēng)捕塵器和干濕聯(lián)系捕塵器。

（3）孔口密封設(shè)備。為避免粉塵鉆孔的孔口涌出，孔口要設(shè)備密封設(shè)備。

（二）泡沫鉆進(jìn)

干空氣鉆進(jìn)粉塵大，遇潮濕或滲水較多的地層時(shí)易在粗徑鉆具上端構(gòu)成“泥環(huán)”，構(gòu)成中止氣流而無法鉆進(jìn)。為表現(xiàn)空氣鉆井的長處，戰(zhàn)勝存在的疑問，運(yùn)用了泡沫鉆井技能。

泡沫鉆進(jìn)是經(jīng)過壓注泵將由水、發(fā)泡劑、穩(wěn)泡劑所制造的泡沫液寫入壓縮空氣的氣流中，送至孔底進(jìn)行鉆進(jìn)的辦法。這種泡沫具有必定的膜強(qiáng)度，可使空氣、水、巖粉變成一種安穩(wěn)的流體，較之純空氣有較大的懸浮、帶著和捕塵的能力。

（三）泡沫泥漿鉆進(jìn)

泡沫泥漿是向低固相泥漿中參加泡沫經(jīng)充氣制造而成。在空氣鉆進(jìn)中遇有崩塌或井壁不安穩(wěn)時(shí)，用以維護(hù)井壁和避免漏失。

在空氣鉆進(jìn)中，在向立管中寫入泡沫充氣制造的一起，寫入必定量的優(yōu)異低固相泥漿，泥漿與泡沫在下行進(jìn)程中構(gòu)成泡沫泥漿。它兼有泡沫和泥漿的特性，即比重輕、懸浮能力強(qiáng)，在井壁上能構(gòu)成薄而韌的泥皮，然后到達(dá)安穩(wěn)井壁和堵漏的效果。

泡沫泥漿中的黏土，貴州鉆井可看成是穩(wěn)泡劑，故應(yīng)選優(yōu)異黏土。泡沫泥漿中的處理劑常用CMC、HPAM、HPAN。泡沫劑可用DF-1型高效發(fā)泡劑。

五、聲波鉆井技能

聲波鉆進(jìn)技能是鉆進(jìn)很多覆蓋層的最佳辦法，它以鉆速快、取心質(zhì)量好著稱。

聲波鉆機(jī)從最初的孔底振蕩或地上振蕩或地上振蕩不旋轉(zhuǎn)發(fā)層發(fā)展為今日的地上振蕩加旋轉(zhuǎn)辦法。振蕩頭的專門化、標(biāo)準(zhǔn)化程度大大進(jìn)步，使得聲波鉆機(jī)的可靠性添加。振蕩頭的構(gòu)造形式由馬達(dá)驅(qū)動一對側(cè)重塊反向旋轉(zhuǎn)發(fā)生振蕩發(fā)展為馬達(dá)驅(qū)動兩對側(cè)重塊反向旋轉(zhuǎn)發(fā)生振蕩。聲波鉆機(jī)的使用規(guī)模由最初的首要用于環(huán)境查詢發(fā)展為廣泛用于礦藏勘探，巖土勘測、水平鉆孔、地?zé)嵩O(shè)備孔、地震物標(biāo)爆炸孔，樁孔、索孔、灌漿孔等的鉆探。鉆孔深度為120m擺布，最大鉆進(jìn)深底達(dá)300m，巖石樣品直徑為100～300mm。