多工艺空气钻进技术及其新进展课件.ppt

  ; 多工艺空气钻井技术（含空气泡沫钻进、气动潜孔锤钻进、气举反循环钻进等）的实质主要是用压缩空气或压缩空气的气液混合物作为钻进时的循环冲洗介质，或者破岩机具之动力，又兼作冲洗介质的一种钻进方法。 ; 从近几年来全国钻探技术的发展情况看，中国煤田地质总局大地公司，河南煤田豫中公司，河南煤田二队，山西煤田地质局，山东煤田地质局煤田一队、二队，宁煤集团，陕西煤田地质局，解放军给水团等单位都率先进口了国外全液压动力头车装钻机。该钻机的特点就是主要进行气动潜孔锤钻进技术，关键时候用于煤矿抢险，在深孔及水位大时配套气举反循环钻进。如河南煤田地质局豫中公司，在山西晋城煤层气井施工，应用气动潜孔锤钻进技术每天可实现300米的钻效，一些水井施工队可在三天完成300米的水井任务，这些都充分说明了气动潜孔锤钻进技术在干旱缺水基岩地层显示的威力。所以，迅速推广这一高效钻进技术迫在眉睫。 ; 在地下水资源和煤矿瓦斯治理钻探施工中，目的是如何提高钻效，降低施工成本迅速完成工程任务。但在常规工程施工中需要消耗大量水作为冲洗介质，而且在一些干旱缺水地区需要从远处拉水才能施工，无形中增加了许多成本。这一系列的问题使施工单位感到头疼。但如果采用气动潜孔锤钻进技术则可完全解决这一问题。这些已在国内许多单位多工艺空气钻井技术单一应用中所证实。各单位也曾积极派技术人员参加过类似的钻进技术学习班，钻探新技术交流和现场观摩会，进行过实地调查学习，资料技术分析，这些都为开展两种高效钻探技术推广奠定了基础。 ; 所谓高效钻进技术，就是以多工艺空气钻井技术为主体，根据地层条件，分别采用气动潜孔锤钻进、气举反循环钻进，而这些技术均为经过实践检验成熟技术，只需在现有设备机具条件下进行配套，就可迅速投入生产应用。与常规钻探技术方法相比，气动潜孔锤钻进效率可提高十几倍，气举反循环钻进效率可提高2～3倍，钻探成本降低50％以上，并可在实施过程中结合生产实际，取得非常显著的经济效益和社会效益。 ;（1）空气取之不尽，利于在???旱缺水、高寒冰冻、供水困难地区钻探施工，减少费用； （2）空气、气水混合、泡沫、充气泥浆等密度低，明显降低对井底的压力，利于提高钻速； （3）空气或气液混合介质对不稳定地层和复杂盐矿层、漏失层钻进都有明显效果，对低压含水层有保护作用； （4）压缩空气除在井内循环作用外，还可作为动力源实现冲击回转钻进，大幅度提高基岩井钻进速度，并能克服水井常遇的卵砾石层钻进困难； （5）空气在井内循环流速快，能迅速将井底岩屑输送到地表，利于及时判明井内情况； （6）空气在井内的循环方式可以根据需要采用正循环或反循环，当用气举反循环钻进时，可施工较大口径（8-13米直径的特殊钻孔）以及3000米以上的地热井。;（1）提高了我国钻探技术的整体水平 缩短了与世界先进水平的差距，先后在非洲、亚洲20多个国家应用； （2）配套产品的开发 钻机、空气潜孔锤、气举反循环、中心取样钻进用的设备、泡沫剂等； （3）提高水文水井钻井速度与质量 与常规泥浆循环相比，钻井速度可提高几倍到十几倍； （4）经济效益巨大 该技术推广面涉及西北地区和其他20个省市、区的几百个单位。该技术的推广单位，都已经形成创收支柱或经济增长点。 ;1 潜孔锤概述 2 正循环气动潜孔锤 3 反循环气动潜孔锤 4 正、反循环气动潜孔锤现场对比 5 气动潜孔锤钻进技术参数 6 设备组合配套 7 潜孔锤的操作技术;所需钻压小。一般压力在9～31kN，如用ф152.4mm的三牙轮镶齿钻头钻进，其钻压就需60～90kN，每1″大约需10～20kN，而采用潜孔锤钻进只需钻压15kN左右，钻压明显减小，这就体现了用较小的钻机可钻凿较深的钻孔。若同样条件下三牙轮镶齿钻头直径增大，压力提高，一般普通钻机就难以进行，但潜孔锤钻进即可容易满足。 钻孔垂直度好。由于潜孔锤钻进所需钻压较小，潜孔锤内的冲击器活塞行程也较小，所以对破碎地层或倾斜地层影响也小，钻孔不易偏斜。 设备损耗小。与回转钻进相比，潜孔锤钻进所需扭矩较小，因为钻进时扭矩的作用主要是为克服钻头与岩石间的摩擦力，使钻头凿岩的位置得到不断改变，而且回转速度也低得多，这样对设备的损耗相对很小。 ;钻进时钻头底部排出的气体，既冷却了钻头又清洗了孔底，所以钻进效率高。另外潜孔锤是在孔底冲击，其冲击力不会被孔内一连串钻杆所吸收，对实际孔深没有限制。 潜孔锤钻进维修费用低，使用寿命长。每米进尺成本比一般回转钻进降低50%，可以用较长的单根钻杆钻进，辅助时间短。 钻进时不用水，有效的解决了干旱缺水地区施工供水困难问题。 小直径潜孔锤钻具可钻任何角度的钻孔，尤其适合于矿山开采、锚固工程、隧道内施工360°的钻孔。; (2) 气动潜孔锤工作原理;潜孔锤钻