钻进效率

摘要： 封面图片来自本期论文“多臂协作式小天体附着取样机器人机械系统”,是北京空间飞行器总体设计部与哈尔滨工业大学联合研制的小天体附着取样机器人机械系统效果图。该附着取样机器人着力解决探测器在弱引力、特性未知小天体表面的稳定着陆、附着固定、可靠取样难题,其机械系统核心组成为4个机械臂及其附着取样器。基于腿臂复用,利用多臂协作主动自适应策略实现不规则小天体表面着陆缓冲,利用超声波钻的钻压力小、硬质岩石表面钻进效率高的特点实现岩石类小天体表面附着固定,利用砂轮磨削、毛刷清扫双模式实现特性未知小天体表面取样。

摘要： 旋挖桩钻进工艺在钻孔灌注桩施工中得到了广泛应用,但在复杂地质条件下,若技术工艺措施采用不当、其工艺优势难以发挥。文章介绍了复杂地质条件下旋挖钻孔桩基的基本应用情况及取得的效果,结合工程实际,重点阐述了桩基施工设备选型、钻进机具配备及改进、施工中存在的问题原因分析及应对措施等,可为今后类似工程的施工提供借鉴。

摘要： 螺杆钻是井下作业钻磨灰塞、桥塞、盲板等塞面的常用工具,但在现场应用过程中常因各种因素影响钻进效率。针对冀东油田井下作业实际情况,分析钻进施工的难点,并从修井液净化、钻具入井前加固措施、施工参数优化及钻具选型等方面进行深入探讨,提出针对性的技术措施,以期提高螺杆钻的钻塞效率。

摘要： 针对硬岩及复杂地层取心钻进效率低、钻头寿命短的问题,依托“深海钻探技术与工程支撑”项目研制了Φ215.9 mm四牙轮取心钻头。通过合理布置牙轮角度与分布、优化取心结构,有效提高岩心采取率,保证钻头在硬岩中的钻进速度与可靠性。在之前进行了陆地试验和海洋试验并不断优化改进的基础上,本次在内蒙古自治区呼和浩特市清水河县首次进行了实验性的地热勘探取心施工,全段地层均为高研磨性、高硬度花岗岩,取心困难。采用Φ215.9 mm牙轮取心钻头配合常规的取心钻具,钻进效率达1.2 m/h,岩心采取率为70%~90%,取得了较好的应用效果,为海洋钻探硬岩取心提供了技术保障。

摘要： 结合东乘公麻金矿区地层特性和高原冻土环境实际,钻进过程中存在冻土地层融化、孔壁膨胀崩塌、钻孔越打越浅、岩心采取困难、钻孔冻结等技术难题。通过对钻探施工设备、施工工艺和施工管理进行研究和分析,重点研究了低温冲洗液性能对钻进过程的影响。通过正交试验对冲洗液配方在-5°C条件下对比,优选出抗低温、散热系数小、粘度适中、滤失量低的最佳配方,有效解决了高原冻土地层钻进技术难题。在CZK031和CZK4821两个钻孔进行现场应用,冲洗液对孔壁保护较好,未发生孔壁坍塌掉块和孔内冻结事故,取得了较好的施工效果。低温冲洗液配方的研究应用,对其他地区高原冻土地层施工具有参考意义。

摘要： 近日,中国地质调査局勘探技术研究所“一种绳索取心钻具内管总成弹卡定位机构”“一种绳索取心钻具”获国家发明专利授权。专利基于绳索取心钻探工艺,针对特深孔钻进存在的内管总成到位提示、堵心报警、内管打捞可靠性、受力性能等关键技术问题,对钻具定位机构、到位报信及岩心堵塞报警机构、单动机构、岩心管单向阀机构等进行了优化设计,提升了其在特深孔钻进中到位确认、堵心提示、打捞等多个重要操作环节的使用可靠性,保证取心质量,提高钻进效率,节省钻探成本。

摘要： 为解决屯兰矿施工瓦斯抽采穿层钻孔钻进到硬岩时出现钻进阻力大、钻进效率低、渣体流动通道小等问题,对四翼平角钻头与三翼弧角钻头结构进行分析,建立钻头为四翼平角和三翼弧角的钻具三维模型进行数值模拟,并开展了现场工业性试验。研究结果表明,钻头外侧切削齿的形状决定钻头钻进过程所受力的冲击大小,弧角形设计增加了钻头表面抗冲击能力,钻头所受阻力一部分可沿弧面的切线分散出去。数值计算表明,四翼平角钻头钻进阻力大于三翼弧角钻头钻进阻力,相同质量流量介质经过流动通道截面越小,动压和速度越大。通过现场工业性试验,用三翼弧角钻头施工瓦斯抽采穿层钻孔,砂岩部分钻进速度约为2.6 min/根,灰岩部分钻进速度约为5 min/根,平均钻进速度约为3 min/根,平均钻进速度提高了约1.16倍,有效提升了钻进效率。

摘要： 简述绳索取心液动锤工作原理,配套传统至轴式钻机,引进SYZX75液动锤进行现场应用。相比普通NQ绳索敢心钻具,该钻具在西藏某项目全孔漏失、岩心破碎、软硬互层等条件下,钻进效率、回次进尺长度明显提高;在四川某项目岩心坚硬完整、泥浆固相含量高等条件下,钻进效率有所提高。提出绳索取心液动锤因施工条件差异出现丝扣松动损坏、密封件损坏、锤轴端面损坏、下缸套与下活塞及锤轴卡阻等现实问题。归纳整理了绳索取心液动锤的应用经验和优化建议,以利于液动锤后期应用及研究改进。

摘要： 针对碎软煤层液动定向钻孔施工中存在的钻孔排渣困难、钻进效率低及成孔难的问题,分析了碎软煤层钻孔失稳特征,依据钻杆单位煤渣搅动体积越大越有利于螺旋排渣,提出“高螺旋机械排渣为主、液动排渣为辅”的复合排渣方式,研制出了Φ98mm焊接螺旋钻杆,且试验对比分析了三种规格螺旋钻杆的结构特征与排渣能力。在王坡矿开展现场试验,施工了4个孔深300m以上钻孔,试验结果表明:Φ98mm焊接螺旋钻杆钻进效率可达30.6m/班,单位进尺返渣量可达270kg/m,钻进效率与排渣能力较Φ89mm螺旋钻杆和Φ89mm三棱螺旋钻杆都提高了1倍以上,形成适用于碎软煤层高效排渣顺层定向钻孔成孔工艺方法。

摘要： 通过试验研究了锚杆钻头在砂岩中钻进时的声压级、位移曲线、纵向振动和岩屑尺寸的响应特性.试验结果表明:在高强度砂岩中钻进时,声压级和纵向振动较大,与岩屑颗粒和钻速成反比;磨损钻头在砂岩中钻削时,钻进效率的降低更为明显;因此,通过优化钻头结构,使破碎的岩块尽早流出锚固孔,避免岩屑堆积堵塞钻孔,从而提高钻进效率.

摘要： 针对煤矿井下中硬地层钻进中采用的常规单齿式PDC定向钻头和常规型扩孔钻头钻进寿命短,效率低,以及常规扩孔钻头在扩孔钻进中难以沿原孔轨迹钻进的缺陷,结合大直径定向长钻孔对PDC钻头的需求,研制了两种新型PDC钻头,其中新型PDC定向钻头采用刮刀型平底结构并优化布齿,增加了切削齿数量,扩孔钻头采用圆弧形剖面,并沿切削剖面布齿,增大了切削自由面.针对两种钻头进行了现场应用,现场应用证明,新型PDC定向钻头受控性好,钻进稳定,在中硬地层钻进效率和寿命显著提高,是普通单齿式钻头的2倍,新型扩孔钻头能够沿先导孔轨迹扩孔钻进,钻头寿命是普通扩孔钻头的3倍以上.

摘要： 硬质合金钻进作为一种常用的钻进手段,常由于在钻探中不能合理的选择合适牌号的合金齿,而造成钻探成本增加,甚至出现钻探事故;本文通过分析硬质合金在切削岩石过程中,硬质合金和岩石的双向损伤机理,并通过引入硬质合金切削岩石中合理选配的评价机制,建立了合理选配硬质合金的选择思路,最后利用有限元分析软件ABAQUES,对常用牌号硬质合金齿,包括YG3,YG6,YG8,YT5,模拟切削页岩,砂岩,灰岩,花岗岩等岩石;得出:从钻进效率考虑,钻进页岩时YG6牌号的齿头钻进效率较好,钻进砂岩时选用YG3型号,灰岩选YG8型号,花岗岩选YG6型号;从相对使用寿命来看,选择硬质合金牌号为YG3钻进页岩即可满足要求,YG6钻进砂岩和灰岩选择较优,钻进花岗岩时选用合金牌号为YG8的齿头.

摘要： 本文论述了鄂尔多斯盆地和巴音戈壁盆地近年来砂岩型铀矿钻探遇到的钙质砂岩层、致密泥岩层的钻进难题,针对这二种复杂地层,研究试验了圆片状复合片钻头和齿形复合片钻头、合金钻头.在钙质砂岩层,采用Φ110mm双环式圆片状复合片钻头(6组),钻进效率由合金钻头的0.6m/h提高到4.67m/h,采用Φ110mm交错式圆片状复合片钻头(6组),钻进效率由合金钻头的0.6m/h提高到4m/h.在坚硬致密泥岩层,采用Φ110mm双环式平底齿形复合片钻头(4组),钻进效率由普通复合片钻头的1.07m/h提高到2.60m/h,提高143％,采用Φ110mm双环式阶梯齿形复合片钻头(8组),钻进效率由普通复合片钻头的1.1m/h提高到2.42m/h,提高120％.

摘要： 高原生态脆弱区若尔盖铀矿田是中国四大基本类型铀矿田之一,地处高原藏区、生态脆弱、山高坡陡,地层为灰岩、硅灰岩及碳质板岩交互,区内断裂构造发育,岩层产状陡,孔内漏失、垮塌、水敏缩径及孔斜并存,导致取心率低、钻进效率低、质量差.解决若尔盖钻探技术难题是一项系统工程,从改善孔内安全、提高钻进效率、改善施工质量、减少钻机搬迁及提高搬迁效率等方面集成创新、综合治理,形成一套适合若尔盖复杂地层的综合钻探技术体系,在西部高原及深孔复杂地层钻进具有示范与推广作用.

摘要： 采动瓦斯是影响矿井回采安全的重要影响因素,针对常规治理方法的不足,介绍了采用大直径顶板高位长钻孔抽采采动瓦斯的技术原理和优点,提出了钻孔设计方法,研制了专用大功率定向钻进装备,开发了大直径钻孔定向成孔和扩孔技术,形成了成套技术体系,并以寺河煤矿为示范矿井展开了现场试验研究,钻孔成孔直径达到153mm,最大深度达到1026m,钻孔瓦斯抽采纯量大,工作面上隅角、回风巷风流和巷口瓦斯浓度降低明显,试验结果表明大直径顶板高位定向长钻孔抽采采动瓦斯作用明显,开发的技术与装备提高了顶板高位定向钻孔深度、直径和钻进效率.目前该技术已推广应用于多个矿区,对煤矿安全高效开采意义重大.

摘要： 通过研发聚晶金刚石复合片、设计钻头胎体获得高风压聚晶金刚石潜孔钻头.国内某铜矿潜孔凿岩工程的结果表明,所研发的高风压聚晶金刚石潜孔钻头的钻进寿命是硬质合金潜孔钻头的3～5倍,钻进效率较硬质合金潜孔钻头提高15.6％,可有效降低综合凿岩成本、缩短工程周期、减轻操作劳动强度,适用于硬质地层替代硬质合金潜孔钻头.

摘要： 本文介绍国内外深井超深井钻井的发展历史和发展现状、深井超深井的界定及世界上发达国家高效钻进深井超深井的技术指标.中国深井超深井的发展历史和现状及三个阶段进展情况和较低的钻井效率和指标,指出了深井超深井钻井技术的难点,以及提高深井超深井效率的主要技术措施和方法,还提出了钻头在深井超深井钻井的重要性和提高钻井效率的作用.介绍了河北小蜜蜂集团近几年研制的四种新型钻头.其一是牙轮—PDC钻头的工作特性和适应钻进较复杂底层的优越性;其二是较详细地介绍了锥齿钻头的钻井优点;三是柱状孕镶金刚石钻头的设计、制造、布齿特点,高性能低成本钻头胎体配方的研制和适于不同地层孕镶齿各种胎体配方的性能;四是介绍了大螺旋造斜钻头的设计理念和钻头特征.这的四种钻头都可供深井超深井钻井选用.

摘要： 本文介绍国内外深井超深井钻井的发展历史和发展现状、深井超深井的界定及世界上发达国家高效钻进深井超深井的技术指标.中国深井超深井的发展历史和现状及三个阶段进展情况和较低的钻井效率和指标,指出了深井超深井钻井技术的难点,以及提高深井超深井效率的主要技术措施和方法,还提出了钻头在深井超深井钻井的重要性和提高钻井效率的作用.介绍了河北小蜜蜂集团近几年研制的四种新型钻头.其一是牙轮—PDC钻头的工作特性和适应钻进较复杂底层的优越性;其二是较详细地介绍了锥齿钻头的钻井优点;三是柱状孕镶金刚石钻头的设计、制造、布齿特点,高性能低成本钻头胎体配方的研制和适于不同地层孕镶齿各种胎体配方的性能;四是介绍了大螺旋造斜钻头的设计理念和钻头特征.这的四种钻头都可供深井超深井钻井选用.

摘要： 本文介绍国内外深井超深井钻井的发展历史和发展现状、深井超深井的界定及世界上发达国家高效钻进深井超深井的技术指标.中国深井超深井的发展历史和现状及三个阶段进展情况和较低的钻井效率和指标,指出了深井超深井钻井技术的难点,以及提高深井超深井效率的主要技术措施和方法,还提出了钻头在深井超深井钻井的重要性和提高钻井效率的作用.介绍了河北小蜜蜂集团近几年研制的四种新型钻头.其一是牙轮—PDC钻头的工作特性和适应钻进较复杂底层的优越性;其二是较详细地介绍了锥齿钻头的钻井优点;三是柱状孕镶金刚石钻头的设计、制造、布齿特点,高性能低成本钻头胎体配方的研制和适于不同地层孕镶齿各种胎体配方的性能;四是介绍了大螺旋造斜钻头的设计理念和钻头特征.这的四种钻头都可供深井超深井钻井选用.

摘要： 针对川北地区龙岗70并吴家坪组燧石结核灰岩地层和茅口组硅质灰岩地层的研磨性强,钻头寿命短,钻进机械效率低的问题,本文从钻头结构、胎体配方等方面对适用与上述难钻进地层的新型孕镶金刚石钻头进行了设计与研究.研制的新型孕镶金刚石钻头在龙岗70井进行了现场试验应用,逐步改进设计,并最终将钻头寿命提高到122.61m,明显减少起下钻次数,大幅度提高复杂地层勘探开发的施工效率,降低了勘探成本.

摘要： 公开了一种钻地钻头，所述钻头具有：钻头本体，所述钻头本体具有限定钻头本体的轴向中心的中心纵向轴线，并构造成在其上部范围用于连接到钻柱中；至少一个一级固定刀片，其从钻头本体向下延伸，并朝着钻头的中心轴线向内延伸但不紧邻该中心轴线；至少一个二级固定刀片，其从钻头的中心轴线附近径向向外延伸；多个固定的切削元件，其固定于一级固定刀片和二级固定刀片；至少一个钻头支腿，其固定于钻头本体；以及滚动切削刀具，其安装用于在钻头支腿上旋转；其中，在至少一个固定刀片上的固定切削元件从钻头的中心向外朝着钻头的保径延伸，但不包括保径切削区域，并且其中至少一个牙轮切削刀具部分大体上从钻头的保径区域向内朝着钻头的中心延伸，牙轮切削刀具的顶尖紧邻所述至少一个二级固定刀片的终端，但不延伸到钻头的中心。

摘要： 本发明公开了一种钻地钻头，所述钻头具有：钻头本体，所述钻头本体具有限定钻头本体的轴向中心的中心纵向轴线，并构造成在其上部范围用于连接到钻柱中；至少一个一级固定刀片，其从钻头本体向下延伸，并朝着钻头的中心轴线向内延伸但不紧邻该中心轴线；至少一个二级固定刀片，其从钻头的中心轴线附近径向向外延伸；多个固定的切削元件，其固定于一级固定刀片和二级固定刀片；至少一个钻头支腿，其固定于钻头本体；以及滚动切削刀具，其安装用于在钻头支腿上旋转；其中，在至少一个固定刀片上的固定切削元件从钻头的中心向外朝着钻头的保径延伸，但不包括保径切削区域，并且其中至少一个牙轮切削刀具部分大体上从钻头的保径区域向内朝着钻头的中心延伸，牙轮切削刀具的顶尖紧邻所述至少一个二级固定刀片的终端，但不延伸到钻头的中心。

摘要： 本申请提供了一种钻进变向短节、钻进取芯装置和钻进取芯方法，其中，钻进变向短节包括旋转框、万向节叉、驱动件、传动组件和套管，旋转框呈环形；两万向节叉设置于旋转框的轴向相对两侧，并分别与旋转框可转动地连接，且两万向节叉与旋转框的相对转动轴线相互垂直，并均垂直于旋转框的轴向；两驱动件分别设置于两万向节叉背离旋转框的一端；两驱动件通过两传动组件分别与旋转框传动连接，驱动件用于驱动旋转框相对于万向节叉转动；套管套设于两万向节叉和旋转框外部，套管具有柔性。本申请提供的钻进变向短节和钻进取芯装置，能够在钻进取芯过程中，通过改变钻进方向避开岩石等难以钻进的物质，能够继续进行钻进取芯任务，降低取芯成本。

摘要： 钻进工具，可以检测和动态调整钻进参数，以提高用于钻井的钻进系统的钻进性能。该工具可以包括传感器，例如转速(RPM)传感器、用于测量在钻头上的重量的轴向作用力的传感器、扭矩传感器、振动传感器和其他现有技术所知的传感器。处理器可以比较传感器测量得到的数据与不同的钻进模型，以确定是否有钻进故障发生和采取什么补救行动(如果需要的话)。处理器可以命令井底组件(BHA)中的不同工具，包括旁通阀组件和/或液压推进器采取行动，这样可排除钻进故障或提高总的钻进性能。处理器能够与随钻测井(MWD)组件通信，该组件可以将传感器测量到的数据、工具的现状和采取的任何补救行动传送到地表。

摘要： 本实用新型公开了一种页岩气超深井钻进高效率长寿命扩孔器，包括上连接端、基体、斜置刀翼和下连接端，上连接端和下连接端分别固连在基体上下两端，斜置刀翼斜置凸出且有间距的分布在基体下端外侧，相邻的两个斜置刀翼之间设置有泥浆倒出槽，上连接端内侧设置有内螺纹，下连接端外侧设置有外螺纹，多个耐磨条固连在斜置刀翼外侧，所述的耐磨条为纯金刚石，斜置刀翼下端设置有倒角B；通过在斜置刀翼下端设置倒角B，并将耐磨条设置成纯金刚石的，倒角B具有一个导正且能增大斜置刀翼与岩石接触面积的作用，可以减小斜置刀翼下端的磨损，减小下探扩孔时的阻力，耐磨条为纯金刚石强度大，延长斜置刀翼的使用寿命，提高工作效率减少成本。

摘要： 本实用新型公开了一种页岩气超深井钻进高效率长寿命钻头，包括钻头基体、钻头接头、刀翼和聚金刚石柱，钻头基体一端与钻头接头连接，钻头基体另一端与多个刀翼分别连接，每个刀翼上均设置有多个聚金刚石柱，所述的钻头接头内壁上设置有内螺纹，所述的聚金刚石柱包括天然金刚石和人造金刚石，天然金刚石和人造金刚石通过粉料烧结为一个整体；采用本实用新型的钻头结构可以提高钻头工作端的硬度，提高工作效率，避免频繁的更换钻头，且同时降低了成本，高效率长寿命的优势取得较大的经济效益和社会效益，为地质队伍的转型升级发挥重要的作用。

摘要： 本发明涉及一种提高滑动钻进效率的顶驱扭摆减阻方法及装置，其中，方法包括：确定周向摩阻系数f

摘要： 本发明公开了一种提高滑动导向钻进效率的顶驱主轴控制方法，包括：精确控制顶驱主轴旋转摆工具面；按设定角度值ψ精确控制顶驱主轴正反双向扭转；按设定正向扭矩值和反向扭矩值，精确控制顶驱主轴正反双向扭转；按设定角度值或扭矩值正反双向扭转过程中，控制顶驱主轴实时修正工具面。本发明的方法综合考虑了滑动导向的各种工况，可以满足水平井、大位移井等复杂结构井定向工艺要求；同时可操作性强，更加实用。在现场应用表明，按照本发明提供的方法，滑动导向钻进中摩阻、扭矩平均降低50％以上，最高可达80%，平均机械钻速提高30％以上，降阻提速效果明显；且具有成本低、可靠性高、风险低的优势。

摘要： 本发明涉及一种提高滑动钻进效率的顶驱扭摆减阻方法及装置，其中，方法包括：确定周向摩阻系数f

摘要： 本发明涉及一种轮式辗轧带冲击钻进方法、钻进装置、钻进系统及钻机，轮式辗轧带冲击钻进方法是在钻进装置上配置致动轮，从转动辗轧钻进的钻头上获取扭矩力转化为冲击能量，以冲击能量向钻进的钻头施加钻进方向上的锤击作用、使转动辗轧钻进做功的钻头获得冲击功实现钻头冲击辗轧钻进的方法，钻头在承受静压力、扭矩力和冲击力的前提下实现冲击破碎入岩，在保证钻进装置的输出功率的前提下，能够提高钻进系统的钻进效率。利用致动轮转动的作用力提供锤击能量，成本较低，具有节能、环保、高效的优点。