金刚石绳索取心钻进操作规程

第一章总则第一条金刚石岩心钻探是钻探技术的重大改革，而绳索取心又是金刚石钻进工艺的重要发展，绳索取心钻探是一种不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法，它具有提高钻进效率，延长钻头寿命及极大的减轻工人体力劳动强度等优点，必须认真推广。第二条《金刚石绳索取心钻进操作规程》是广大钻探职工生产实践中积累的经验总结。生产技术科应组织工人认真学习，切实贯彻，不得违章作业；项目部，钻探技术人员均应以身作责模范地遵守本规程。第三条从事金刚石岩心钻探的职工必须以高度的责任心坚持科学打钻，学习大庆人“三老四严”的优良作风，精心操作，精心管理，以充分发挥金刚石钻探及绳索取心钻进的优越性。第四条本规程仅着重叙述有关绳索取心钻进的相应设备、钻具及操作技术，对于与普通《金刚石岩心钻探操作规程》的相同方面，本规程一般均未编入。第二章钻进设备、附属工具的选择及其性能要求第五条金刚石绳索取心钻探必须选用转速高和调速范围广的液压或全液压动力头钻机，钻机要配备准确、可靠的孔底压力指示表、转数表、扭矩表。当采用电机驱动时，应同时安装电压、电流表。在目前条件下可选用XY－2、XY－3、XY－4、XY－5、XY－6等型号钻机。第六条要求采用泵压不低于10大气压，最大泵量在90升/分以上的泥浆泵。要求泵量、泵压稳定、易于调节，并配有抗震泵压表，最好配置流量计。在目前条件下可选用SNB－90、BW－150、BW250/50等型号泥浆泵。第七条绳索取心绞车可以与钻机组装成一体，也可以单独驱动，独立安装，但要求操作方便，启动、离合灵活，制动可靠，其提升速度在0.7－2.2米/秒之间，配直径3－5毫米的钢绳600－800米。绞车必须安装周正，并牢固地固定在机台木上，缠绕钢绳必须均匀平整，使用过程中发现绳有散股，断股和严重折损时，必须及时接修或更换。第八条选用能力为一至二吨的单轮滑车，并配置轴承，要求转动灵活，安装时应当尽量对准孔口，牢固的固定在井架上，并且系安全绳。第九条可以采用木马式或球夹式夹持器，要求各类夹持器制（踩）动灵活，部件可靠，卡瓦耐磨。夹持器必须架设在井口上并对准钻孔中心，在操作使用时，禁止用大锤敲击夹持器的曲柄、连杆、脚踏板等机构。第十条可以采用手搓式或球卡式及关门山式提引器，手搓式提引器螺纹加工质量必须严格，死扣磨损超过规定要及时更换，心轴转动必须灵活经常检查球夹式提引环锁钉，及时润滑球及滑套部分，要求当套在钻杆上时能下滑自如，上提时立即夹住钻杆，只有板动滑脱手把时，方能脱开钻杆。第十一条机台应配备适应各类管材的多触点合金自由钳，要求各触点在同一圆周上，以提高拧卸能力及延长自由钳寿命。第三章绳索取心钻具规格、性能及其使用要求第十二条绳索取心钻具用的管材应符合《YB848－75》标准的规定。第十三条钻杆的使用要求：1、使用前，应检查钻杆螺纹在运输过程中是否有损坏现象；使用时，要清除掉螺纹上的沾污；使用过程中，要定期用丝扣油润滑经常拧卸的丝扣部分。2、在分别连接钻杆两端公、母接头时，应用环氧树脂或“914”粘结剂粘结并拧紧（按粘结工艺要求进行），以保证钻杆柱连接及螺纹部分的强度；粘结后，应检查并清除粘结接头内径部分粘结物堆积，保证提放内管时畅通无阻；在钻进及拧卸过程中，如发现粘结不牢的钻杆接头应重新粘结。3、钻杆立根应放置在立根台木质面上，并根据立根的长度，架设一至二道支撑梁，防止钻杆柱弯曲变形；备用钻杆要三（或多）点垫放，排列整齐，螺纹部分应涂油保护。4、凡钻杆直径单边磨损达1毫米或均匀磨损达1.5毫米的，任意每米长度内弯曲超过1毫米的；螺纹严重磨损、连接旷动或有明显变形的，均不得下入孔内。5、拧卸钻杆时，应使用多触点自由钳，禁止用大锤敲击。第十四条对钻杆接头的要求：1、绳索取心钻杆接头加工前必须进行调查；螺纹的尺寸、锥度要求，必须按图纸加工，并用螺纹规检验，不合格者，不准出厂。经过调质后的钻杆接头，有条件的可以镀铬，以提高耐磨性。2、变形（缩口）、丝扣损坏、磨损过度，要及时更换；损坏的接头，不得凑合使用。第十五条当前推广的S75、S91（俗称母捞公型），结构局部相同，钻具规格如下表：钻具型号钻头(外径/内径)扩孔器(外径/内径)外管(外径/内径)内管(外径/内径)钻杆(外径/内径)接头(外径/内径)SC56Ф56/Ф35Ф56.5/Ф44Ф54/Ф45Ф41/Ф37Ф53/Ф44Ф54/Ф53S59Ф59.5/Ф36Ф60/Ф47Ф58/Ф49Ф43/Ф38Ф55.5/Ф46Ф56.5/Ф46S75Ф75/Ф49Ф75.5/Ф62Ф73/Ф63Ф56/Ф51Ф71/Ф61Ф72/Ф61S75AФ75/Ф49Ф75.5/Ф62Ф73/Ф63Ф56/Ф51Ф71/Ф61Ф73/Ф60S91Ф91/Ф62Ф91.5/Ф76Ф88/Ф77Ф71/Ф65Ф87/Ф77Ф88/Ф76S95Ф95/Ф64Ф94.5/Ф78Ф89/Ф79Ф73/Ф67Ф89/Ф79Ф90/Ф78S95AФ95/Ф64Ф94.5/Ф78Ф89/Ф79Ф73/Ф67Ф89/Ф79Ф92/Ф77第十六条使用前必须对内外管总成进行检查和组装检查，确认机构灵活、可靠，方准下入孔内。第十七条外管总成包括：上接头、弹卡室、稳定接头、外管、扩孔器及钻头。上接头加工质量必须严格，确保弹卡拔叉强度，拔挡顶部二个台阶必须平直，并保证在同一平面上，以使弹卡受力均匀。外管不宜太长，应保持3.0米以下，钻头及扩孔器的使用要求与普通小口径相同。第十八条内管总成包括：锥型头（捞矛）、弹卡、回收管、单动部分调节、内管、短截、卡簧及卡簧座等。所有弹卡架长槽及弹性轴销孔的加工必须符合图纸要求，所有弹卡钳组装后必须保持对称及（灵活）达到收缩、伸长自如。回收管上下滑动灵活，轴承运转可靠，内管必须保持平直。钻头内径与卡簧的自由内径必须合理配合，卡簧的自由内径应比钻头内径小0.3～0.5毫米左右，过大则取不上或卡不牢岩心，造成中途脱落或残留岩心过多；过小，容易引起岩心堵塞。机场应备2～3种尺寸的卡簧以供选配，每两种的内径以相差0.3毫米为宜。第十九条内外管总成组装后可将内管总成放在外管总成内组成全套绳索取心钻具，要求达到：1、内管总成从外管总成上部放入时，应畅通无阻。2、当弹卡顶住弹卡拔叉（上接头）内台阶时，卡簧座端面和钻头之间的间隙为3－4毫米为宜。3、用打捞器对外管总成中的内管总成进行试捞时，应能顺利地捞出来。第二十条机场必须配置两套以上内管总成。所有内管总成，从弹卡钳顶部到卡簧座端部均必须保持长度一致。备用内管总成应放在不易被踩、被压地地方，并在轴承处加黄油润滑。第二十一条凡岩心管磨损超过壁厚1/3，每米长度内弯曲超过0.75毫米；各种钻具有微小裂纹、严重凹痕、丝扣磨损或旷动过甚者，均应及时修换，不得继续使用。从内管中取出岩心时禁止用铁锤直接敲打岩心管。第二十二条打捞器必须动作可靠，与钢绳绑接牢固。为避免在打捞遇阻时损坏钢丝绳，应在打捞器上部重接长约一米，直径为3毫米得安全绳。打捞要安装周正、对称，尾部弹簧工作应了灵活可靠，头部张开5－10毫米为宜。第四章钻进工艺第二十三条尾尽量减少钻具与孔壁之间的环状间隙（简称环隙），增加钻具稳定性，提高转速、增加钻速，减少金刚石消耗、避免异常磨损、减少钻杆折断，必须合理选择钻具级配。第二十四条钻孔局部出现超径时，必须认真处理，待合乎要求后，方可继续钻进。第二十五条认真执行《金刚石钻探操作规程》中规定的根据岩石物理机械性质合理选择钻孔结构；合理选择金刚石磨料；合理选择钻头和扩孔器的类型和品种；合理选钻头钻进技术参数。第二十六条必须根据绳取心钻具特点，合理选择如下钻进规程：1、钻压绳索取心钻进环状克取面积比常规取心钻进要大，因此钻进时所用钻压亦相应增大。绳索取心一般用于中硬至硬（6～11级）的岩层中钻进，当用常规表镶和孕镶金刚石钻头时的钻压范围推荐值见表11～5。表11—5绳索取心钻进用钻压推荐值钻头直径（mm）钻头类型46597691（95）表镶钻头最大压力（kg）800100012001400正常压力（kg）400～600600～800700～9008～1200孕镶钻头最大压力（kg）1000120015001800正常压力（kg）600～800800～10001000～12001200～1500注：1kg≈10N。实际采用钻压应按具体岩层条件、钻头类型、钻头实际尺寸（如超径钻头）等，通过实践合理确定。为减少钻孔弯曲，降低钻压，绳索取心钻进宜选用底唇面接触面积小的钻头，如多水口、交错唇面和齿形结构的钻头，可以明显降低钻进时所需的钻压，利于防止孔斜。2、转速：和常规金刚石取心钻探一样，在孔径、孔深、冲洗润滑条件、孔壁稳定性、岩层研磨性、钻杆坚固性以及设备等条件允许下，尽量取较高转速钻进。当用孕镶钻头时，平均钻头的线速度一般为1.5～3.0m/s；当用表镶钻头时则为1～2m/s。转速（转/分）线速度（米/秒）φ56φ66φ76φ91φ1103000.881.041.191.431.733501.031.211.391.672.024001.171.381.591.902.304501.321.561.792.142.595001.411.731.992.382.885501.621.902.192.623.176001.762.072.392.853.466501.812.252.593.103.747002.052.422.983.344.037502.202.592.983.574.318002.342.763.183.814.608502.492.943.384.054.899002.643.113.584.295.189502.793.283.784.535.4710002.933.463.984.765.7610503.053.634.185.006.053、冲洗液和冲洗液量绳索取心钻进在条件许可时宜用无固相和低固相并加有润滑剂的冲洗液。当用泥浆时宜用优质粘土作原料，防止在钻杆内结泥皮现象。冲洗液量的确定要素有二：①保持环状间隙上返流速在0.45－1.0－1.5m/s范围内；②保持钻头唇面单位面积（cm2）冲洗液量在3～5L/min（中硬至硬岩）或2.4～4L/min（硬至坚硬岩）。根据后者用不同直径的绳索取心孕镶金刚石钻头，钻进时所需冲洗液量推荐值见表11—6。上述冲洗液量亦宜根据具体施工条合理确定。表11—6绳索取心钻进冲洗液量推荐值公称尺寸（mm）钻头直径（mm）唇部接触面积(cm2)推荐冲洗液量（L/min）备注4646.58.9227左右孕镶金刚石钻头，水口宽以5mm计，水口数量分别以6、6、8、10、12、12个计5959.512.9139左右7575.018.8357左右9191.026.0078左右9595.028.7586左右第五章取心操作技术第二十七条钻进到岩心快装满内管（进尺不准超过内管长度）或发生岩心堵塞时，应立即进行打捞岩心。先将钻具提离孔底，卡断岩心，提起机上钻杆，并在接头处卸开；钻机后退，拧上钻杆护丝，下放打捞器，打捞器在冲洗液中以1.5—2米/秒的速度下降。注意打捞器钩住捞矛头的反应。判断打捞成功与否，可参考下面的办法：一是从孔口钻杆上是否听到了“碰卡”声音。孔深时可借助管钳、螺丝刀或铁棍紧贴钻机立轴或孔口钻杆，用耳细听；二是手拉钢丝绳是否比“碰卡”前有劲；三是上提打捞器时，看孔口钻杆内是否涌泥浆。确认打捞器捞钩已钩住捞矛时，可以开动绞车提升内管。打捞成功后，最好在打捞钢丝绳上做个记号，以供下次打捞参考。当内管捞出孔口后，卸开捞钩，缓慢下放。以免下轴调节部分折弯。当捞取内管无效时，不能猛冲硬墩，应分析原因，直到提钻处理。内管提出孔后，检查岩心采取情况。确认钻柱内无岩心时，将另一套备用内管由孔口投入钻杆内，对上机上钻杆，开泵压送内管，以促使内管加速向下滑行，为避免在滑行过程中，被钻杆接头台阶部分顶住，可以适当开车幌动钻具。当钻柱内没有冲洗液时，不准投放内管。这时可用机上钻杆对准孔口，泵送冲洗液，待注满后迅速投放内管，若孔内灌不起水即使用专用的