钻探工程实习报告

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第1篇：钻探工程实习报告

岩土工程勘察钻探技术

【摘 要】 钻探是最重要地岩土工程勘察和检测的手段，在实际工作中，要总结经验，提高钻探技术，做到岩芯的采取率和质量达到钻探的设计要求，基于此，本文主要研究的是岩土工程勘察钻探技术。

【关键词】 岩土工程;勘察;钻探技术

1、概述

岩土工程是指土木工程中以工程地质学、土力学、岩体力学及地基基础工程学为基本理论基础，涉及岩土体的利用、整治或改造的科学技术，内容有勘察、设计、施工、检测以及管理，包括地基基础工程、边坡工程、洞室工程、支护工程和岩土环境工程等多方面，具有很强的实践性和综合性，其工作范围一般在地壳表层。两千多年前，四川内陆地区就开始凿井求盐，使中国成为世界上最早开展钻探工程的国家，目前正在江苏东海县施工的大陆科学钻探设计孔深为5000m，显示出我国一流的钻探水平。该技术现广泛应用于岩土工程勘察、施工和检测中，已成为衡量岩土工程水平的重要依据之一，特别是进入21世纪以来，基础设施建设不断加强，尤其是地下工程、高层建筑及大跨度桥梁的大规模建设，岩土工程问题日趋复杂，钻探技术必将取得长足的发展。但长期以来，该技术仅在原地矿、核工业和石油等系统的勘探类专业讲授，土木工程专业对此研究欠少，造成岩土工程设计与施工在客观上协调不足，制约了岩土工程的深入发展。

2、岩土钻探的分类

(1)测绘孔：通过工程测绘而钻浅孔，在孔中采取原状样品以弄清建筑基础的工程地质特征。(2)勘探孔：为了决定采取哪种施工方法而在勘察阶段了解建筑物的基础详细地质资料。(3)控制孔为了编制岩石性质和水文性质以及地质性质进行的地质分层勘察。(4)实验孔是为在孔内进行原位测试、水文地质试验而钻的孔。

3、钻探设备的选取

目前在岩土工程勘查中主要的钻探工具为钻杆、钻头、岩芯管。针对不同的土层浅谈一下钻进方法的选择和各种钻探工具的选择。勘察领域主要是应用汽车钻作为主要的勘察设备，钻探设备的选取主要的目标就是能够满足各种钻探工艺的要求，岩土工程勘察中，钻探设备的选择与钻探工艺的选取无关。其主要原因是因为汽车钻的工作效率较高。无论是选择那种钻探设备对于工程质量没有太大影响，由于场地原因也会采用台式钻机作为主要勘察设备，主要影响的是工程进度问题。

3.1、钻杆的选取

在钻机应该配备两套钻杆，一套为直径50mm的钻杆，主要应用于硬层钻进，可以预防的钻杆折断和脱落。一套为直径42mm的钻杆，主要应用于软层、较硬土层的钻进及原位测试;定期检查钻杆保证钻杆的轴线的直线度误差小于0.1%。

3.2、钻具的选取

常用的螺旋钻主要分为长螺旋钻、短螺旋钻、环状螺旋钻、振动螺旋钻、套管螺旋钻和麻花钻螺旋钻具应用于螺旋钻进，硬质合金取心钻具用于硬质合金钻进。钻具的选取主要由钻进方法所决定。以下针对不同地层浅谈一下钻进方法及钻具的选取。

(1)可塑偏硬、硬塑及坚硬粘土比较。由于该土层强度较低，如在地下水位以下，如孔深较浅建议采用套管螺旋钻，如孔深较深则需采用冲击回转钻进。可采用重锤冲击钻进、螺旋钻进，软弱粘性土层及可塑偏软粘性土层，最好选择长螺旋钻，从处理地下水位以上。

避免由于水流较大将该土层冲散后混入泥浆，必要时需采用干孔卡取法取得岩芯。由于长螺旋钻不需要循环液而且在软弱粘性土层中钻进效率高，取出的岩芯虽受扰动破坏，但仍可看到地层的天然结构状态，不影响判断土层的厚度和埋深，也不影响对地层结构和状态的描述。即在回次终了时，停止送水，利用未排除的岩粉来挤塞住岩芯，采用双动双管取心钻具。

(2)可塑偏硬、硬塑及坚硬粘性土层：肋骨钻头对粘性土的切削作用强，且对土层的扰动小，对土层的厚度和埋深的判断几乎没有影响，因此钻具应选择小肋骨钻头，层应采用冲击回转钻进，且肋骨宜大于岩芯管1～1.4cm。能保证土体的分层及原状样的提取的质量。

长螺旋钻在实际钻进该层土的过程中，由于该地层强度较高，为提高效率多数采用螺旋钻，在实际的岩土勘察过程中。在硬质粘性土层中尽量采用冲击回转钻进，在粘性较大时，因注意钻进速度及进尺。

(3)砂层：粘粒含量较大的粉细砂可采用螺旋钻进，砂层在钻探过程中主要考虑在地下水位以上的砂层的粒径及砂土中的粘粒含量及地下水的影响。如果孔深较深，可以在后期更换小直径螺旋钻。

泥浆的稠度视砂粒粒径的大小决定。钻头外径较岩芯管稍大，能很好的约束岩芯管，在地下水位以上的中粗砂、砾砂及在地下水位以下的砂土钻探一般采用品字形硬质合金钻头。使其回转稳定保障岩芯的原始结构。

(4)卵(碎)石层：采用泥浆护壁或根据需要选择套管护壁跟管钻进。钻进中孔壁坍塌程度较小，可直接在裸孔的情况下钻进，该层主要应考虑其中充填物及地下水位。粘性土含量较大的卵(碎)石层，在地下水位以上且以粘性土充填为主的，地下水位以下的卵(碎)石层，因受地下水影响，孔壁极易坍塌，粘土粒自由表面张力大，因其粘结力较强，钻具选用单管岩芯管或加厚螺旋钻。

4、工程施工中的钻探技术及应用

4.1、斜孔施工

在岩土工程中，有很多构造物需要支护、补强与加固，其方法之一就是在岩土体中钻孔后设置土钉或锚杆，以调动和提高岩土的自身强度和自稳能力。目前，岩土锚固孔的钻进方法有长螺旋干钻、冲击回转挤密钻进、冲洗液全面钻进和风动潜孔锤冲击回转钻进等几种。钻进中所用钻头应根据岩石可钻性等级、钻进方式和钻孔倾角决定，一般原则是：可钻性6级以下的岩石宜用合金钻头或牙轮钻头;可钻进6级以上的岩石可用钢粒和金刚石钻头钻进。钢粒钻进宜用于倾角>60°的钻孔。

4.2、岩土工程检测中的钻探技术与应用

(1)深部土压力测试

某市运河截污工程需要在沟槽地面以下4m处量测大直径污水干管地基中垂直土压力分布情况，其安装工艺为：①钻孔：为了减少地基土的扰动范围和程度，终孔直径应比压力盒直径大一级，采用注水回转钻进工艺以压差护孔。②埋盒：先回填同类土，夯平孔底，再用自制工具兜吊装压力盒，要求膜面朝向被测压力方向，倾角<10°。③回填：选用原位土体填孔压密，要求密实度接近原状土，一段时间后补填，方可施加测试荷载。

(2)分层位移测试

①钻孔时采用合金回转、套管护壁工艺。要求套管总长小于孔深1.5～2.0m以上，便于回填料箍住沉降管总成底部;上段套管安装多段0.5m/根的短节，确保拔管时沉降管总成不上升。

②安装前，测试管底部均应采用透水隔泥砂装置。透水是为了减少浮力，隔泥砂是为了确保探测器顺利沉入管底测试点。安装时，需在管内灌水，逐段连接。

③管底到位后，在测试管外壁和孔内壁的环状间隙中用原位土或中、细砂加水回填。当回填料升至套管底部时，逐段起拔套管，借缩径作用箍住测试管下部，及时回填。开始起拔套管时，适量反打，以克服套管所受静摩阻力。

④拔除套管后将底端用砼嵌固的长约0.6m、直径为127mm的钢管套住沉降管总成上端，以提供测深的基准点;周围用沙袋围护，以保护沉降管总成不堵塞和破坏。

总之，工程勘察主要是查明浅层地质情况，虽然不同领域的工程有着不同的工程规范，但随着我国国民经济建设事业的飞速发展，大规模的工业及民用建筑拔地而起。为了能够准确的确定岩土的物理力学指标及岩土特性，提供准确无误的地质勘察资料作为设计依据是非常重要的。其主要原因是对地基的承载力和建筑物的沉降变形同样有着要求，保证钻探质量就成为了关键。

参考文献：

[1]冒生鸿，张维科.岩土工程勘察钻探技术和取样及测试探讨[J].甘肃科技纵横，2013，11：79-81.

[2]周德泉，张可能.岩土工程中的钻探技术应用与新发展[J].西部探矿工程，2004，06：105-107.

[3]刘占，戴洪佳.浅谈岩土工程勘察中钻探工艺的选取[J].科技创新导报，2012，01：88-89.

作者：张浩

第2篇：钻井工程问题和提升钻探效率

摘要：钻井是油田生产的基础，只有不断完善和创新钻井技术，着力解决钻井过程存在的技术问题，才能打出高产油井，满足社会日益增长的石油需求，促进石油生产企业的健康发展。为此，本文就影响钻井效率的钻井工程技术问题和提升钻探效率的对策措施进行分析研究，以资借鉴。

关键词：钻井工程技术 问题分析 钻探效率提升对策

1 引言

钻井工程是石油生产的基础，钻井工程所存在的问题，对钻井质量、钻井效率以及有镜产量具有直接影响。因此，再油田钻井工程管理中，对钻井技术问题进行分析，有针对性的提出提升钻探效率的对策措施，对油田企业的发展具有极其重要的意义。

2 油田钻井工程技术问题分析

2.1 当前钻井工程技术所存在的问题分析

油田钻井工程是一项极其复杂的系统工程，是多技术、多工种、多环节的有机结合，对钻井工程技术的实用性和可靠性要求较高。目前，我国钻井工程技术存在的问题主要包括：

第一，缺乏先进的钻井技术。截至目前，我国尚没有完整的且处于世界领先地位的成套钻井技术，相关钻井设备相对比较落后，因此在钻井技术中所存在的问题和不足之处比较明显[1]。尤其是钻头技术最为明显，钻头质量无法满足钻井技术要求、钻头和钻机型号匹配不合理等现象的存在，是影响钻井效率提升的主要原因。

第二，钻井液不合格。在钻井施工过程中，钻井液不符合技术要求的现象经常存在，造成钻井作业的安全性降低，进而影响到钻井的效率。

第三，技术准备工作不足。技术准备工作不足也是影响钻井效率的重要问题，如在实施钻井作业前，缺乏对拟钻井区域的地形地貌的详细考察和有效的应对措施，致使在钻井作业过程中，施工场地不能完全符合钻井施工的技术要求。在这种情况下，往往需要对钻井施工场地进行重新评价。如场地不能完全符合钻井施工的技术要求，极易造成卡钻等安全事故，对钻井效率产生较大影响。

2.2 钻井技术管理体系不成熟

目前，影响我国油田钻井效率提升的另一个重要问题是，缺乏完善的钻井技术管理体系，管理责任落实不到位。其中最主要原因是管理人员素质较低，缺乏相应的专业技术知识、管理技能和专业技术管理能力，对钻井技术管理的重视程度不够，导致在钻井施工中，若发生技术问题而不能及时得到解决，致使很小的技术问题可能会酿成严重的不良后果[2]。在钻井工程技术管理中，由于受专业技术水平的影响和管理能力的影响，对于突发事件的应急处理能力不足，也是影响钻井效率的重要因素。同时，在钻井施工过程中，奖惩机制不健全，人员分工不明确，施工人员缺少大局观念、整体意识和团队精神，责任划分不明确，工作流程不完善，不能及时总结钻井技术工程管理的井眼和教训，也是造成钻井效率不高所不可忽视的重要因素。

3 油田钻探效率的提升策略

3.1 技术提升策略

提升油田钻探效率，提升钻井技术是关键。目前，钻井技术的提升措施主要包括：

第一，连续管钻井技术。连续管钻井技术是目前较为先进的钻井技术，对提升钻井效率具有重要意义，该项技术在油田钻井中的应用比例较高，钻井效率提升也比较明显。连续管钻井施工技术具有經常占地面积小、能有效节约地面工程成本的特点，应用比较广泛。该项技术能够促使井下始终保持欠平衡状态，因此能够较为明显的降低泥浆的漏失量，对地面的损伤程度也非常小，同时，该技术还能重复多次的循环使用泥浆，作业次数和作业周期明显减少，因此提高钻井效率也比较明显[3]。

第二，欠平衡钻井技术。欠平衡钻井技术应用的前提条件是钻井过程中，地层空隙压力大于底层压力，该技术的最大特点是钻井过程中对地层的伤害程度非常小，同时能有效解决储层漏油问题。近年来，随着科学技术的不断进步和发展，钻井马达和具有高科技含量的喷头相继问世，使欠平衡钻井技术在生产中得到了广泛应用，技术推广和钻井效率的提升效果也很明显。

第三，高压喷射钻井技术。高压喷射钻井技术是一项新的钻井工艺技术，该技术是利用高流速的泥浆对井底进行冲刷，能促进岩石的破碎，同时也能很好地对井底和钻头进行冲洗，加速钻进速度，提升钻井效率。与普通钻井工艺技术相比较，高压喷射钻井技术可提高1-2倍的钻井速度。

第四，水平井钻井技术。水平井钻井技术主要是针对复杂地质环境条件下石油钻井的一项新技术，该项技术能够将井斜角较为稳定的保持在87°左右，能够保证复杂地质环境条件下钻井工作的顺利开展，对提高复杂区块和薄油层的钻井效率十分明显[4]。

3.2 油田钻井技术管理提升措施

主要包括技术管理和人员管理量方面：

第一，技术管理。要以钻井专业知识和钻井现场实际需求为指导，科学、合理的选用相关的钻井技术，在施工前确定钻井方案，以确保钻井效率的有效提升。如采用欠平衡钻井技术和气体钻井技术，必须首先对钻井现场进行详细的是滴考察，保证钻井工作的顺利进行和施工人员设备的安全[5]。

第二，人员管理。钻井技术管理的第一要素是人，先进的钻井工艺技术和钻井设备，都需要有高素质的人来玩呈，人员素质对钻井效率和质量具有直接的影响。因此，要加强对相关人员进行钻井技术知识和实践技能的培训，提升专业技术能力和专业水平，推动钻井效率的不断提高。

综上所述，油田钻井是一项复杂的工程技术，目前还存在一定的不足，对钻井效率产生一定影响。但是，随着现代钻井技术的不断创新和发展，自动化、信息化及智能化钻井技术的应用，推动钻井技术的有效解决和钻井效率的全面提升，已经成为促进钻井企业实现可持续发展和提升企业竞争力的强劲动力。

参考文献

[1]倪加强，郝亮.钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率研究[J].数字化用户，2019，25(1)：103.

[2]臧振城.钻井工程技术在的问题分析及效率提升探讨[J].石化技术，2018，25(12)：160.

[3]王振武.钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率研究[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37(2)：65=66.

[4]王恩泉，张盼，朱建东.钻井工程技术中存在的问题及提高钻井效率研究[J].中国石油和化工标准与质量，2016，36(13)：15，17.

[5]李玮.钻井工程中存在的问题及提高钻井效率研究[J].科技经济导刊，2018，26(3)：60

作者：张彦军

第3篇：岩溶地区工程地质钻探方法探讨

【摘要】进入到 21 世纪以来，随着我国社会经济的飞速发展，各个领域也得到了稳定的发展，尤其针对我国地质勘察领域来说。但是由于我国社会经济体系尚处于发展阶段，和西方先进国家进行比较，在钻探技术方面依然存在较大的差异。文章针对岩溶地区工程地质钻探方法探讨进行了详细的阐述，内容仅供参考。

【关键词】岩溶地区;工程地质;钻探方法;探讨

1、地质勘察工程的基本概述

1.1 地质勘察工程的含义

地质勘察工程主要指，利用勘察、检查、调查以及测绘等形式，对有关工程进行全面探究，最终得到工程有关的土质情况、岩石分布、水体条件以及空间分布等信息，之后借助这些信息对工程平稳度、环境演变以及工程实用性进行探索，进而得出相应的施工方案和建议。其中，最主要的勘察方式就是钻探技术。钻探技术即使应用在地质环境比较繁琐的场地中，也能确保勘察结果的精准性。但是，如果在应用钻探技术的过程中，缺少合理性的管理制度或者是操作方法等方面，必将会导致勘察结果的不准确，同时也无法保障底层框架探究的精准度，出现数据弄虚作假的现象，进而给整个工程的勘察质量带来严重的负面影响。

1.2 地质勘察工程特性以及应用条件

1.2.1 合理分布勘探工程钻孔方式

第一，在对勘探工程钻孔进行分布时，不但要将施工现场的地质环境进行综合思考，同时还要结合工程自身特性以及种类。例如，针对民用建筑以及工业建筑来说，需要根据建筑整体框架来开展分布工作，而水坝则需要根据坝轴线来开展分布工作。

1.2.2 合理设置钻进深度

一般情况下，只是大型水利工程以及深埋隧道工程需要设置较深的深度，其他钻进深度不得太高，钻进深度也就控制在10m之内。所以，在开展钻进施工时，通常应用轻巧钻机以及简易钻探方式。

1.2.3 钻孔应用途径多样化

钻孔应用途径有很多，例如，可以借助钻孔，对工程地质情况、地址框架、水文状况进行明确，同时还能实现长时间勘察、取样以及检测等工作。并且还有一部分检测工作需要与钻进施工一同开展，所以进尺较为缓慢。

1.2.4 具备特殊性需求

在开展钻进方式以及钻孔框架的编制、检测等工作，都存在一定的特殊性需求。

2、岩溶地区工程地质钻探目的

工程地质钻探主要目的是获得岩土工程的第一手的基础资料，通过钻机钻进地下，形成圆柱形的钻孔，由钻孔不同深度提取岩芯，得到岩、土、水样，以对岩土的性质加以鉴别，明确地层埋藏的深度、厚度以及钻进深度内地下水赋存状态。在岩溶地区开展地质钻探，可明确对工程场地安全、地基稳定存在影响的岩溶发育规律，区域岩溶形态规模、密度、空间分布的规律，溶岩顶部的浅层土体厚度、性质、空间分布以及岩溶水循环交替的规律，最终对场地适宜性、地基稳定性进行评价。

目前，工程地质钻探方法较多，主要分为以下几类：①回转钻探，如岩芯钻探、无岩芯钻探、螺旋钻探;②冲击钻探，如锤击钻探;③振动钻探;④冲洗钻探。在实际工程中，需根据地层特点合理选择钻探方法，确保钻进深度、岩土层的分层深度以及岩芯采取率均满足要求。

3、岩溶地区工程地质常见的勘察方法

3.1作为钻探的先行手段，在查明大范围的区域岩溶发育和深部岩溶的分布规律方面，物探是最理想的方法之一。目前，对岩溶地区常用的物探方法有地震面波，地质雷达，微重力法，地震折射波，地震反射波，电阻率成像，电磁法，电阻率法，地震层析成像技术等。不同的物探方法在实际使用过程中都有不同的适用范围，应根据探测对象的深度、规模及其与周围介质的物性差异，选择有效的方法。

3.2钻探适用范围极广，几乎不受外界因素的影响。且准确率远远超过物探，对于复杂岩溶，必须通过钻探探明岩溶类型、充填物、边界，并进行必要的水量、水压测试。在岩溶地区使用钻探技术进行勘察工作时，要把握好钻孔的位置布置，合理的钻孔布置能够有利于取得更加准确的数据。除此之外，为了更好地了解地下岩层的实际情况，还可以采用井下电视、钻孔摄影等与钻探相结合的方式进而全面了解地质情况。

3.3工程地质调查与测绘往往结合物探手段，是勘察工作第一步，调查内容包括溶洞的分布、形态和发育规律，岩面起伏、形态和覆盖层厚度，地下水赋存条件、水位变化和运动规律，岩溶发育与地貌、构造、岩性、地下水的关系，土洞和塌陷的分布、形态和发育规律以及成因，是从宏观上把握岩溶发育的分布和特点。

3.4当需查明断层、岩组分界、洞隙和土洞形态、岩溶塌陷等情况时，可布置适当的探槽或探井这些传统勘探手段。

3.5原位测试技术对测定溶洞和土洞中充填物、岩溶塌陷堆积物的工程地质性质和地基土承载力有很好的效果。

3.6遥感技术在识别大型岩溶形态及地质构造方面具有明顯的优势。一般用于大型工程选址，而一般的工业与民用建筑用得不多。

3.7在追索洞隙、地下水的联通情况时，需进行连通试验，如示踪试验。

4、工程项目应用实例

某大型铁路隧道工程，为典型覆盖型地基，选定地质素描、TSP、地质雷达、红外探水、钻探共五种方法为隧道所处地进行地质超前预报，揭露了暗河、溶洞、裂隙等的分布、形态和发育规律，确定了大型溶腔的边界。在施工过程遭遇了大型充填或非充填溶腔上百处，地震反射波法和超前钻探均取得较好的效果。勘察发现该隧道岩溶发育率与地表埋深的关系成反比，即垂向渗流带岩溶发育程度高，深部循环带岩溶发育程度低，但深部循环带揭示的高压富水溶腔，由于溶腔水压高、水量大、充填介质可注性差等特点，极易发生突水突泥风险，超前预报出25处高压突水地段，并在施工中得以验证，TSP未发现明显异常，还有9次是水平钻孔或超长炮孔发现的高压突水现象。根据揭示岩溶特点进行分类，对溶腔采取分类处治，基于细致全面的勘察数据及其分析报告，研究了注浆、溶腔防护加固、隧底跨越、岩溶水引排、绕避迂回等技术的适用条件和技术措施。

结语：

综上所述，在岩溶地区进行地质勘察时，要充分了解岩溶地区的发育规律，正确的评价工作区的工作，并加强与后期施工的联系，分析工程勘察过程中可能会出现的问题，及时的总结，从而进一步提高地质勘察技术水平和效益。

参考文献：

[1]周洋.浅谈对岩溶地区工程地质勘察方法的探讨[J].工程技术：引文版，2016，52(11)：00274.

[2]陈志平.浅析岩溶地区工程地质勘察方法技术[J].科技与企业，2013，23(10)：167～168.

[3]赵利利.岩溶地区的地质常用的勘察技术探讨[J].江西建材，2012，96(2)：219～220.

[4]《岩溶地区工程地质调查规程》(DZ/T0060-1993) .

作者：李建明

第4篇：钻探工程

钻探工程 (drilling engineering )

在地质勘探和建筑基础勘查中，用钻机按一定设计角度和方向施工钻孔，通过钻孔采取岩心(或矿心)、岩屑或在孔内下入测试仪器，以探查地下岩层、矿体、油气和地热等的工程。简称钻探 。 探矿工程的重要组成部分。在钻进中，主要应用机械的方法破碎岩石，其他物理的或化学的破碎岩石方法，尚处于试验研究阶段。按破碎岩石的外力作用方式可分为冲击钻进、回转钻进、冲击回转钻进、振动钻进和喷射钻进等;按钻进时是否取岩心(或矿心)，可分为取心钻进和不取心钻进;按破碎岩石所使用的磨料，又分为硬质合金钻进、钻粒钻进和金刚石钻进等。钻探是地质勘探的一种重要技术手段 ，广泛应用于寻找和勘 探 各种矿产、油气藏、地下水、地热，以及为水利建设、工程建筑和交通设施等提供地质资料。

钻探机械主要包括钻机、泥浆泵、动力机和钻塔等。钻机是用于向地下钻孔的最重要的机械设备。泥浆泵又称钻井泵，是向钻孔里输送泥浆或清水等冲洗液的机械设备。钻塔又称井架，是架设在钻场或井场上方，配合钻机绞车进行升降钻具的塔架。

钻探工程按钻孔用途可分为：①固体矿产钻探，钻孔直径小(46～91毫米 )，按矿种的不同 ，深度从几十米到2000多米。②石油天然气钻探，钻孔一般开孔915毫米，终孔216毫米 ，孔深1000～7000米 ，通常井口要安装防喷器具 。③水文地质钻探，普查孔直径小于150毫米，勘探孔直径150～350毫米，水井直径 150～550 毫米 ，孔深 300 米 。④ 地热钻探，井深1000～3000米。⑤ 工程地质钻探 ， 为勘察坝基 、水库、渠道、港口工程、高层建筑以及铁路、公路沿线的工程地质情况。

第5篇：钻探工程 项目总结

钻探工程

第一章

绪论

一， 钻探工程分类：

(1)地质普查钻探

(5)油，气田钻探 (2)矿产勘查钻探

(6)工程技术钻探 (3)水文地质钻探

(7)工程施工钻探 (4)工程地质钻探 二，钻探方法：

根据破碎岩石基理不同，钻探方法分为 机械，物理，化学 三种。

(一) 机械钻探

(1)冲击钻探 ：①钢绳冲击

②钻杆冲击

(2)回转钻探 ：轴向压力 和 水平回转力 同时作用。

孔底：切削，压皱，压碎，剪切 来破碎岩石。

分类：

Ⅰ，根据切削具(磨料)：①硬质合金钻进，②钢粒钻进，③金刚石钻进。

Ⅱ，根据破碎孔底岩石：①无岩心钻探(全面钻进)，②岩心钻探。 (3)冲击回转钻探：

根据动力介质不同：⑴液动冲击回转钻探⑵风动冲击回转钻探 二， 钻探工作的程序：

1个钻进回次：从每次下降钻具，经过钻进，到采取岩矿心，提取钻具，为1个钻程，叫1个钻进回次。

第二章

岩石的性质与可钻性

一， 岩石的基本状态：①坚硬，②可塑性，③松散性。

二， 地壳的岩石(按成因特征)：①岩浆岩，②变质岩，③沉积岩。其中，①和②占95%，③占5% 。

三， ⒈地表风化作用变质的变质岩较软(如高岭土)，

⒉温度和压力作用变质的变质岩较硬(如矽卡岩，石英岩)。

第一节

岩石的物理性质

岩石的物理性质：①块体密度和孔隙度②含水性，透水性和裂隙性③松散性，流散性④稳定性。 一，块体密度，孔隙度：

块体密度公式：

块体密度终类: ①天然块体密度，②块体干密度，③块体饱和密度

孔隙度公式：

三， 透水性：单位面积和时间内通过岩石的水量。

岩石孔隙度↑，透水性↑，岩石的强度和稳定性↓。

第二节

岩石的力学性质

一， 岩石的力学性质：岩石在机械外力作用下所表现的性质。

有：①强度，②硬度，③研磨性。

第三节

岩土的可钻性及其分级

我国岩心钻探采用的是12级岩石分类。 一， 机械钻速：以每小时进尺米数为指标(指纯钻进时间)。 二，一次提钻长度：以每回次进尺数为指标。

第三章

硬质合金钻进

一， 硬质合金钻进，一般适用于可钻性为1—6级和部分7—8级的岩石。可钻进任何角度的钻孔。钻孔直径是35.5mm—2000mm，常用的钻头直径是75mm，91mm，110mm，130mm，150mm。 二， 影响硬质合金钻进效率的主要因素：①岩石的性质，②硬质合金钻头的质量，③钻进时的操作技术和钻进规程。

第二节

钻头用硬质合金

一，硬质合金：主要是碳化钨(WC)—钴(Co)类压结式合金。主要成分：碳化钨(WC)，这类硬质合金统称是YG类硬质合金，也称为钨钴合金。

第6篇：钻探工程注意事项

钻探六大指标

⑴岩芯采取率：单层分层岩心平均采取率不低于65%，矿化带、重要标志层以及矿层与顶底交界处以上、以下各5 m范围内围岩，矿心采取率应≥75%。

岩矿心整理：岩矿心应自上而下按顺序排列装箱，不得混乱、颠倒，长度丈量岩矿心真实长度，长度大于5 cm的岩心要用红漆编号。松散岩矿心按相应在完整岩矿心体积排放。回次内应用岩心牌隔开。完整岩矿心要清洗干净，严禁油料污染。岩心箱应牢固，箱底用塑料薄膜衬垫，松软、破碎、粉状及易溶的岩矿心应装入布袋或塑料袋中，箱外则应有顺序号、孔深、回次编号。岩心应及时运回指定库房，中途应保证运输安全。岩心要避免人为破碎、拉长、造假等。

⑵钻孔弯曲度：每钻进100米、进出矿(化)体、钻孔换径及终孔均需测量，每100米天顶角递增不大于2°。

钻孔结构：矿化带、重要标志层或同一回次不能变径。终孔孔径不低于75 mm。

⑶孔深校正：每钻进100米或见主矿层、重要标志层、下套管前及终孔后进行。误差不超过1‰的为合格，不需改正;1-3‰的按规定改正;超过3‰的应查明原因予以更正。见矿及终孔应有地质人员现场监测。

⑷简易水文观测：回次水位观测：在以清水为冲洗液的钻孔中，正常钻进每小班至少观测水位一次;在以水泥为冲洗液的钻孔中，一般可不进行水位测量。每一观测回次中，提钻后、下钻前各测量一次，间隔时间应大于五分钟。钻进遇掉块、坍塌、缩径、涌水时，应停止钻进，记录孔深，测量水头高度并通知地质人员，必要时进行放水试验;若遇冲洗液漏失，应测量记录其漏失量并记录孔深位置。

终孔稳定水位观测：钻孔终孔后应连续观测稳定水位，根据水位变化幅度分别每10min、20min、30min观测一次直到稳定。最后四次孔内水位无系统上升或下降，水位变化幅度不超过5cm，可视为稳定。稳定水位观测最小应连续观测24小时，若连续观测72小时仍未稳定，可视为稳定。

⑸封孔：钻孔内矿层、含水层、含水构造破碎带及其上、下各5 m段内，用425号以上标号硅酸盐水泥(或抗酸水泥)封孔，各封孔段底部应"架桥"，间距不大的封孔段也可合并封孔，每个封孔段在封闭8小时后应作液面检查，并详细记录封孔水泥牌号、标号、生产日期、数量、水灰比，架桥方法及孔深等内容。潜水面以上风化松散岩石透水层，用粘土封孔。孔口中心设牢固的水泥标志桩，注明孔号(水泥桩规格：高40 cm，上端10×10 cm#+2#=，底部15×15 cm#+2#=，水泥桩高出地面10 cm)。

终孔前钻探施工单位根据地质部门提交的钻孔柱状图和封孔要求编写封孔设计，经分队技术负责或大队总工批准后，交机台执行。严格按规程实施操作，并将《钻孔封孔设计和封孔记录表》送交地质、探矿部门存档。

⑹班报表原始记录：原始班报表应有专人填写，要求及时，全面、准确、完整真实，字迹清楚、整洁。记录员要认真负责地做好当班各项记录，机长要每天校对原始记录，及时发现错误并改正。

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第7篇：探析工程地质钻探技术

摘要：工程地质钻孔的直径应根据工程要求、地质条件再结合钻探方法、钻探设备予以综合确定。为了划分地层而进行的钻孔，钻孔直径一般不宜小于33mm;为采取原状土样而进行的钻孔，孔径大小不宜小于108mm;为采取岩芯试样的钻孔，对于软质岩石其直径不宜小于108mm，对于硬质岩石其直径不宜小于89mm。常见的钻探方法有很多种，根据破碎岩土的方法可分为：冲击钻探、回转钻探、冲击回转钻探、振动钻探等。常用的地质钻探设备主要包括动力机、钻机、泥浆泵、钻杆和钻头等。本文就根据自身工作经验，针对地质钻探技术的相关要点进行详细阐述。 关键词：地质钻探;钻进技术;钻孔 1 地质钻探技术设备现状

钻探技术设备是钻孔工程中的关键组成部分，它随着钻探工艺和钻探方法的发展而变化，同时它也直接影响着钻探技术水平的进步。地质钻探设备是指直接用于钻探施工中的机械设备，主要包括动力机、钻机、泥浆泵等，其中最重要的部分，也是核心部分为钻机。这里主要对钻机现状进行阐述。

1.1 全液压动力头岩芯钻机

全液压动力头岩芯钻机现已成为国外钻探工程中的主流钻机机型，而且已经形成完整的规模，其具有如下结构特点：液压动力头式回转机构、无级调速模式、长行程的给进系统、机械化自动化程度高、液压绞车式提升系统、配套器具齐全、在钻孔中能做较大范围角度调整的桅杆机构等特点。

1.2 新型中深孔钻机

新型中深孔钻机多为多功能钻机。随着复合钻探技术的进步，即金刚石岩芯钻探、空气反循环连续取样钻探、空气潜行锤取样钻探等钻进工艺的广泛使用，适用该复合钻进的多功能钻机得到了飞速发展。

1.3 自动化、智能化钻机

自动化、智能化钻机在欧美地区已经成熟使用。一些新型的钻机系列早已实现全自动化，如典型适合金刚石钻进的高转速低扭矩钻机适用于地表或巷道内工作。更有一系列的钻机真正实现了机台单人操作。 1.4 国内钻探设备

目前，国内地质钻探设备的主力机型仍为立轴式岩芯钻机，同时，全液压动力头岩芯钻机正在快速地增长中。而对于深部矿山区的钻探工程，国产的坑道钻机得到广泛使用，其也得到了大规模地发展。在煤气层钻探中所采用的煤层气钻机大多采用水源钻机、物探钻机或进口钻机，这也使得国内的煤层气钻机能有个广阔的市场。 2 地质钻探技术

地下钻探技术是向地质体钻孔并破碎孔底岩石的方法及钻进工艺的综合。根据不同的钻进目的，我们可以采取不同的钻进方式和钻探设备，从而形成各种不同钻探方法。在钻进的过程中，原始机械的方法进行岩石的破碎现在仍然被采用。

根据不同的外力的作用方式，可将现钻探方法分为冲击式钻探、回转式钻探、冲击回转式钻探和振动式钻探，个别特殊地层条件下喷射式钻探也常常被采用。如果根据钻探切削工具的不同又可将钻探方法分为钢粒钻探、硬质合金钻探和金刚石钻探。根据钻探的目的和作用不同可分为水文地质钻探、固体矿产钻探、工程地质钻探、地热钻探、砂矿床钻探、石油天然气钻探、科学(超深孔)钻探和地表取样钻探等。如按所用冲洗液和循环方式又可分为泥浆钻探、清水钻探、空气钻探、正循环钻探以及反循环钻探等。按钻探区域的不同又可分为极地钻探、陆地钻探、水域钻探以及月面钻探等。除此之外，还有一些高效的钻探方法如热力法、熔融法和化学方法等，但这些方法因为成本高、技术难度大而未得到广泛适用。其中热力法包括高频电流钻、火焰喷射钻、微波钻等，熔融法包含等离子钻、电热钻、激光钻等，而化学方法常用的是利用化学试剂将岩石进行破碎。 2.1 冲击式钻探

冲击式钻进是始创于中国的一种古老的钻井方法，早在11世纪传入西方，目前在中国和国外都还在广泛适用。其钻进原理在于使用钢丝绳或钻杆相连用一字型或十字形钻头，上下运动冲击岩石，同时捞出岩屑和岩粉，形成钻孔。

影响冲击钻进的速度主要是冲击频率、冲击功、冲击方式及传递三要数。冲击频率对钻进速度的影响根据冲击的频率不同，可将其分为4类：低频、中频、高频和超高频。冲击频率与钻进效率是成正比的，但当冲击频率达到某一定值后，这个比例关系就不再存在，相反而有所下降。这是因为单位时间内的重复次数多，孔内的岩屑来不及排出，沉积在钻头部位起到一个缓冲的作用。另外，冲击频率大，必然冲击时间过短，导致冲击功对于岩石的作用时间不够长，破岩不够完全而达不到高效率的体积破碎。冲击功大小对钻进速度有着最直接的影响。研究表明：在钻头直径固定时，不同的冲击功破碎的单位体积岩石所需的冲击功是不同的，而且数值相差很大，这就说明了冲击功在冲击式钻进中的地位。

冲击方式及传递对钻进速度的影响按振动源不同可分为机械式、气(液)动式和电磁式3种类型。其中重点介绍机械式冲击钻，机械式也称为机械惯性式。这种利用凸轮的旋转产生冲击力的冲击方式的最大特点就是结构简单、制造容易、振动力大，但同时其结构特点也限制了在水平孔钻进中的应用。 2.2 回转式钻探

回转式钻进是当前用的最普通的钻进方法，这是利用钻具的回转运动破碎岩层而成孔的一种钻进方法。钻机分为大、小锅锥钻机，正、反循环转盘式钻机，液压动力头式钻机，潜孔振动回转式钻机等。相对简单的回转钻机只有简单的钻进装置，完善结构的回转式钻机除了具备钻进装置外还具有循环洗井装置。回转钻机中的另一种转盘式水井钻机的钻具包括钻杆和钻头。回转速度视钻机而异，如石油钻机在一般情况下最高为160r/min，金刚石钻机最高可达到2400r/min。常用的钻杆的名义直径有60、7

3、89和114mm等4种，钻头分全面钻进用钻头和环状钻进用钻头2大类。

大、小锅锥利用其锅锥形钻具旋转切削土层，两者都可由人力或动力驱动。旋转过程中切下的土屑或岩屑掉落到锅内，随后提升到地面倒出。其结构简单工效低，只能用于一般的土层或软质岩层地层条件。正、反循环泥浆洗井转盘式钻机由塔架、卷扬机、转盘、钻具、泥浆泵、水龙头和电动机等组成。作业时，动力机提供的扭矩通过传动装置驱动转盘，由主动钻杆带动钻头旋转破碎岩层。泥浆通过泥浆泵注入钻杆与孔壁之间的环形区域起到润滑钻杆和冷却钻头的作用。

2.3 冲击回转式钻探

冲击回转式钻进是指用冲击和回转2种方式同时破碎岩石的钻探方式。作业时，以钻杆带动钻头低转速回转，在轴向钻头的压力下，再利用通过钻杆中心的液体或气体产生的冲击力，以冲击和回转2种方式破碎岩石，充分发挥冲击和回转切削2种作用来形成钻孔或采取岩芯。这种方法起源于19世纪的欧洲，1958年才被中国地质部所重视而开始研究，20世纪70年代发展较快。冲击回转式钻进的优点在于其能大大提高硬质层转速和回转进尺长度，降低钻孔弯曲程度，明显降低工程成本。冲击回转钻探通常采用以下2种冲击器实现，一种是利用钻孔中冲洗液能量驱动的冲击器来实现，称液动冲击回转钻探;另一种则利用压缩空气驱动的风动冲击器实现，称气动冲击回转钻探。

液动冲击回转钻探系统是有泥浆泵将冲洗液注入冲击器驱动液动锤来产生动力对岩芯管和钻头进行冲击，钻杆则有钻机提供扭矩回转并同时对钻头施压。这种钻探方法也常与绳索取芯钻具相结合，被称为绳索取芯式液动冲击回转钻探。液动冲击器是冲击回转钻探中的关键组成部分。液动冲击回转钻探适用于地质岩芯钻探、工程地质钻探等，而且适合反循环钻探和深孔钻探中。 2.4 振动式钻探

振动式钻进过程中利用振动器带动钻杆和碎岩工具产生周期性振动力。它除利用地表振动器和钻具对地层产生垂直静载外，还有钻具上下振动产生的高频冲击振动所产生的动载，对岩层周围或土层产生振动。在高频的振动下，岩层或土层的强度下降，岩层和土层在钻具和振动器自重和振动力的联合作用下，使钻头钻进岩土层，从而实现钻进的过程。

振动钻进常采用机械式双轮双轴振动器，其采用双轴水平布置外，还可以上下平行布置。这样布置后不仅可以产生垂直振动，还可以产生横向振动。此外，还有单轴单轮振动器和单轴双轮振动器等布置方式。常用的振动器有无簧式和有簧式2类。其中有簧式振动锤由电动机、振动器、弹簧、冲头、砧子和接头组成。其特点是振动其与钻具分开，这样既可振动钻进，又可进行冲击振动钻进。

另外喷射式钻探技术是利用钻孔冲洗液流经钻头喷嘴所形成的高压高能射流充分地清洗孔底的钻屑，使钻屑免于重复削切，并与机械作用联合破碎孔底岩石，达到提高机械转速的一种钻进技术。 4 结束语

随着科学技术的进步和国民经济的快速发展，钻探工程在地质勘探、矿物开采等很多领域的应用将会日益增大，并且与其他尖端的科技将会结合应用，如地壳科学深钻等。科学的不断发展在一定程度上为钻探工程提供了一个更为广阔的应用前景，同时也给钻探工程带来了紧迫感。钻探技术的发展进步可能对整个地质学理论带来挑战，从而促使资源、新材料以及地质灾害的防治提供更为全面、准确的数据。

第8篇：钻探工程概论复习题

一、简答题 每题10分

1. 根据岩石的变形特性，图示说明岩石的三种类型。

答:岩石的弹性和塑性:物体在外力作用下产生变形，撤消外力后，变形随之消失，物体恢复到原来的形状和体积的性质称为弹性;而外力撤消后，物体变形不能消失的性质称为塑性。在弹性变形阶段，应力与应变服从虎克定律。虽然岩石(尤其是沉积岩)并非理想的弹性体，但仍可以用压入试验测出的弹性模量E来满足工程施工的需要。 岩石的变形特征及其分类:弹脆性岩石, 弹塑性岩石, 高塑性和高孔隙性岩石

弹脆性岩石: 弹脆性岩石(花岗岩、石英岩、碧石铁质岩)在压头压入时仅产生弹性变形，至A点最大载荷为Pmax处便突然完成脆性破碎，压头瞬时压入，破碎穴的深度为h [图 (a) ]。这时破碎穴面积明显大于压头的端面面积，即h/δ>5。

弹塑性岩石:弹塑性岩石(大理岩、石灰岩、砂岩)在压头压入时首先产生弹性变形，然

后塑性变形。至B点载荷达Pmax时才突然发生脆性破碎[图 (b) ]。这时破碎穴面积也大于压头的端面面积，而h/δ=2.5～5，即小于第一类岩石。

高塑性(粘土、盐岩)和高孔隙性岩石(泡沫岩、孔隙石灰岩)区别于前二类，当压头压入时，在压头周围几乎不形成圆锥形破碎穴，也不会在压入作用下产生脆性破碎[图 (c)]，h/δ=1。

高塑性和高孔隙性岩石:高塑性(粘土、盐岩)和高孔隙性岩石(泡沫岩、孔隙石灰岩)区别于前二类，当压头压入时，在压头周围几乎不形成圆锥形破碎穴，也不会在压入作用下产生脆性破碎[图 (c)]，h/δ=1。 2. 什么是岩石破碎的体积破碎?

答：岩石的变形破碎形式、表面破碎 、疲劳破碎 、体积破碎。

体积破碎： 切削具上的载荷继续增加，接触压力大于或等于岩石硬度，切削具可有效地切入岩石，结果是：切削具在孔底移动时不断克服岩石的结构强度，切下岩屑，这种变形破坏方式称为体积破碎，这个区称为体积破碎区。体积破碎时，会分离出大块岩石，破碎效果好。

(表面破碎

切削具与岩石的接触压力远远小于岩石硬度，切削具不能压入岩石。切削具移动时，将研磨孔底岩石，岩石破碎是由接触摩擦功引起的，研磨的岩石颗粒很小，钻进速度低。这种变形破碎方式称为岩石的表面研磨，这个区称为表面破碎区。

疲劳破碎

切削具上的轴向载荷增加，但接触压力仍小于岩石硬度，可使岩石晶间联系破坏，岩石结构间缺陷发展，特别是孔底受多次加载产生的疲劳裂隙更加发展，于是众多裂隙交错，仍可产生较粗岩粒的分离，这种变形破碎方式称为疲劳破碎，这个区称为疲劳破碎区。 ) 3. 什么是岩石的各向异性?对钻进有哪些影响?

答: 岩石根据其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。如果把变质岩分别包括在岩浆岩和沉积岩中，那么地壳里岩浆岩占95%，沉积岩仅占5%。但是以地表出露的面积计，前者只占25%，后者却占75%。

沉积岩的主要构造特征是在沉积形成过程中产生的层理。层理反映岩石成分在垂直方向向上变化的情况。层理的发生主要决定于下列原因：成分相同时颗粒大小在垂直方向上的变化，不同成分颗粒的交替和某些矿物颗粒在一定方向上的定向。层理产生的原因

1-成分相同，颗粒大小在垂直方向呈规律性变化; 2-不同矿物成分各层相互交替; 3-颗粒按一定方向排列; 4-一种颗粒呈规律性分布

沉积岩在平行于和垂直于层理面方向上的岩石物理力学性质具有明显差异，即各向异性。

变质岩的主要构造特征是片理。人们常常把它和层理相混起来。岩石沿平行平面分裂为薄片的能力叫做片理。片理面常常不与层理面一致。片理面发生在单向压力作用的方向，而这种单向压力可以和层理面成不同的角度。片理会引起岩石的各向异性。

影响:岩石的硬度具有明显的各向异性。但层理对岩石硬度的影响正好与对岩石强度的影响相反。垂直于层理方向的硬度值最小，平行于层理的硬度最大，两者之间 可相差1.05～1.8倍。岩石硬度的各向异性可以很好地解释钻孔弯曲的原因和规律，并可利用这一现象来实施定向钻进. 标准答案: 岩石在不同方向上表现出不同的强度值称为岩石的各项异性。

岩石的各向异性分为两种：一种是由于微裂缝的存在以及在不同方向上的排列，分布不同而导致的，这种各向异性会随着岩石的应力变化而变化，可称为应力各向异性;另一种是由于岩石颗粒的定向排列引起的，这种岩石的各向异性不会随着岩石的应力变化而改变。

对钻进的影响：

影响进效率的：由于在不同的层理结构上表现出不同的强度性质，在钻进这样的岩石层时会加大钻进的工作量，因此岩石的各向异性会影响钻进效率。

影响钻孔偏斜：由于存在岩石的各向异性，使得钻杆在钻进过程中出现受力不平衡的情况，使得钻杆发生一定角度的偏斜甚至弯曲，会影响钻孔的偏斜量。 4. 影响岩石硬度的因素有哪些?

答:岩石的硬度反映岩石抵抗外部更硬物体压入(侵入)其表面的能力。岩石由各种矿物组成，强硬矿物多，则硬度大

因此影响岩石矿物第一个因数是矿物，硬质矿物成分有：金刚石，刚玉，石英等 岩石的胶结方式：泥质胶结，硬度低，钙质胶结和铁质胶结，硬度大，坚硬，硅质胶结，非常坚硬

硬度与抗压强度有联系，但又有很大区别。抗压强度是固体抵抗整体破坏时的阻力，而硬度则是固体表面对另一物体局部压入或侵入时的阻力。因此，硬度指标更接 近于钻掘过程的实际情况。因为回转钻进中，岩石破碎工具在岩石表面移动时，是在局部侵入(可能非常微小)的同时使岩石发生剪切破碎。由前面的分析知道，工 具压入岩石是很难的，而压入后剪切破岩却较容易。所以我们说，硬度对钻掘工程而言是一个主要力学性能参数。

影响岩石硬度的因素:(1)岩石中石英及其他坚硬矿物或碎屑含量愈多，胶结物的硬度越大，岩石的颗粒越细，结构越致密，则岩石的硬度越大。而孔隙度高，密度低，裂隙发育的岩石硬度将会降低。(2)岩石的硬度具有明显的各向异性。但层理对岩石硬度的影响正好与对岩石强度的影响相反。垂直于层理方向的硬度值最小，平行于层理的硬度最大，两者

之间 可相差1.05～1.8倍。岩石硬度的各向异性可以很好地解释钻孔弯曲的原因和规律，并可利用这一现象来实施定向钻进。(3)在各向均匀压缩的条件下，岩石的硬度增加。在常压下硬度越低的岩石，随着围压增大，其硬度值增长越快。(4)一般而言，随着加载速度增加，将导致岩石的塑性系数降低，硬度增加。但当冲击速度小于10m/s时，硬度变化不大。加载速度对低强度、高塑性及多孔隙岩石硬度的影响更显著。

5. 钻探技术的基本构成是什么? 钻井技术理论主要内容

设备：钻孔施工所使用的地面设备总称。包括钻探机、动力机、泥浆泵、钻塔等。 工艺：取心钻探技术，无岩心钻探技术，多介质反循环钻探技术，其它反循环钻探技术，水文水井钻探技术

岩石与钻头,井眼轨道设计与控制,钻井液,优选参数钻井,油气井压力预测与控制, 固井与完井,特殊复杂井钻井技术’

理论基础：地质学基础、矿物岩石学、地层学、构造地质学、钻探工程、工程地质、工程与环境物探、钻探机械、

6. 简述硬质合金钻头的碎岩机理(文字与简图)

答：与刀具(切削类似)相联系：

利用镶焊在钻头体上的硬质合金切削具，作为破碎岩石的工具，这种钻进方法通称为硬质合金钻进。

利用镶焊在钻头体上的硬质合金切削具，作为破碎岩石的工具，这种钻进方法通称为硬质合金钻进。显然，它是以破碎岩石的切削研磨材料而命名的。这类命名方式还有：金刚石钻进、钢粒钻进等。

硬质合金是一种坚硬材料，前面已经讨论过。但在实际使用中，硬质合金钻进只适用于钻进中等硬度以下的地层，即可钻性1 ～7 级和部分8 级地层。若在更为坚硬的岩层中钻进，则切削效果很差，切削具磨损很快或易折断而迅速失去钻进能力。当前，软的和中硬以下的地层，尤其是土层的钻孔工作，主要靠硬质合金钻进。 钻头上切削具切入岩石的必要条件是：切削具与岩石接触面上的单位压力必须大于(或最小等于) 岩石的抗压入硬度，即：

式中Py ——单个切削具上的轴向压力;

S0 ——切削具与岩石的接触面积;

Hr ——岩石的抗压入硬度。

Py ≥S0Hr 是切削具切入岩土的必要条件。否则，切削具在井底就不能切入岩土，碎岩过程只能是切削具对岩土的表面磨蚀，碎岩效果很差。因此，在硬质合金钻进中，必须有足以使切削具切入岩石的轴向压力。

7. 金刚石钻头有哪些主要类型?

答：合理选择金刚石钻头

选用不当存在的问题：

选用的一般原则：孕镶钻头：坚硬、致密、弱研磨性(优质金刚石、较低的金刚石浓度)，均匀性差、完整度差、破碎地层(金刚石浓度高、胎体硬度大);表镶钻头：硬度较低、完整岩层;PCD或PDC钻头：中硬及中硬以下岩石。从钻头唇面形状：岩石坚硬、致密、研磨性小者，应选择接触面积小的同心的或交错的尖齿形或梯齿形唇面;钻裂隙的、软硬互层、研磨性的岩层，应用内外径补强、耐磨性好的半圆唇面;当钻进倾角大、易斜的岩层，应选用阶梯形或锥形唇面，以便钻头起导正作用。

贺鑫答案：金刚石钻头按其制造方法不同，可分为烧结法和电镀法两种。 金刚石钻头按包镶形式的不同，可分为表镶钻头与孕镶钻头两种 1. 表镶钻头

金刚石分布在胎体表面上，当其刃角磨钝后可回收复用。钻头按金刚石粒度分粗、中、细三种：5～20粒/克拉的为粗粒钻头;20～40粒/克拉的为中粒钻头;40～100粒/克拉的为细粒钻头。一般情况下，细粒钻头适用于钻进致密、坚硬地层。金刚石都是用天然品。硬度较低、完整岩层;

2. 孕镶钻头

金刚石不只是分布在胎体表面上，而且，还分布于胎体内部的一定层厚中。金刚石是10～80目的天然粉级品或60～129目JR4级的人造品。含金刚石的胎体层称为工作层。钻进时，随着胎体的磨损，金刚石切刃才不断露出，旧切刃失去工作能力或脱掉，新切刃相继出露参加工作。因此，孕镶钻头可保持稳定的钻速，应用范围较广。它坚硬、致密、弱研磨性(优质金刚石、较低的金刚石浓度)，均匀性差、完整度差、破碎地层(金刚石浓度高、胎体硬度大);

3. 还有一种“多层钻头”。 它是孕镶钻头的变种形式，与孕镶的区别是胎体内部的金刚石分成几层并有一定排列方式。

钻头按金刚石成因分类，可分为天然金刚石钻头(表镶)和人造金刚石钻头(都是孕镶)。此外，还有一种聚晶金刚石钻头，金刚石的镶焊属于表镶，但在工作时却起孕镶钻头作用。它用于钻进较软和研磨性强岩层，可得到很高的钻速。 8. 地质岩心钻探与油气井钻探的主要区别在哪里?

答:地质岩新钻探指地质勘查钻探，主要目的是钻取地下岩石的岩心，以供科学研究。油气井钻探的目的是抽取石油和天然气。在钻井工艺上有很大区别，油气井钻探相对复杂。

主要区别有以下几点： 1. 钻孔的直径：

Hole：孔，用于地质钻探，孔比较小，用于勘察，勘探 Well：井，用于油气井钻探，孔比较大，往往还要用于生产 2. 钻孔的深度：

钻探：比较浅，

油气井：比较深，技术有，成本高 3. 低层情况：

钻探：地层比较复杂，低层遇到的种类比较多 油气井：一般低层地层单一。

9. 空气钻进技术有哪些优点?

答: 1：空气是低密度介质，无液注压力，对流体矿产很重要，对保护储层、产层很有利;2：空气钻进也可采用一些气动工具来提高碎岩效率。

空气钻井是一种特殊的欠平衡钻井技术。它是将压缩空气既作为循环介质，携带岩屑，又作为破碎岩石的能量。

空气钻井的优势在于：1.显著提高机械钻速，缩短钻井周期;2.井底清洗及冷却条件好，延长了钻头使用寿命，节省了钻头用量;3.使用空气锤钻头钻压小、转速低、扭矩小，防斜效果更加良好;4.可有效避免井漏等井下复杂情况的发生，有利于环境保护。

空气钻井的缺点主要在两个方面：一是空气钻井是欠平衡钻井，因而当遇到地层出水、油气侵显示时，便不能够平衡地层压力，要立即转换成钻井液钻井方式。所以即使在空气钻井时也要配置好压井泥浆，随时准备转换钻井方式。二是空气钻井费用高，空气钻井每天耗油量是8吨至10吨。

空气钻井时可用三牙轮钻头，也可以用PDC钻头钻进，但一般采用空气锤钻头钻进，效果更佳。

气锤钻头是由空气锤和空气钻头两部分组成，高压气体通过钻杆进入空气锤钻头，一部分高压空气从空气锤中心通孔到钻头水眼吹出，用于携带岩屑，另一部分高压空气进入空气锤环形空间气室用于推动空气锤内活塞上下运动做功，从而对井底岩石进行高频冲击，使岩石发生体积破碎,实现旋转冲击式快速钻进。

空气钻井时，钻台上的立压、悬重、扭矩、转盘这些工程参数可正常采集。而泵冲、电导、温度、密度、池体积、流量等这些与钻井液钻井相关的传感器均无法安装、无法采集。

10. 什么是钻孔结构(也称井身结构)?

答:钻孔结构设计是与钻进有关的，所有工程计算的基础。钻孔结构是指钻孔由开孔至终孔，钻孔剖面中各孔段的深度和口径的变化情况。一般来说，换径次数越多、钻孔结构越复杂;换径次数越少，钻孔结构越简单。在可能情况下，应使钻孔结构尽量简单. 钻孔结构设计的依据:钻孔的用途和目的;.该地层的地质结构、岩石物理力学性质; 钻孔的设计深度和钻孔的方位方向、顶角方向;必需的终孔直径;钻进方法、钻探设备参数

钻孔结构设计的内容:确定各岩层的钻进方法;确定钻孔终孔直径; 确定套管层次、下放深度和套管直径;拟定孔身直径和开孔直径。

11. 套管在钻探工程中起什么作用?

答:保护孔壁，支撑孔壁防止倒塌，为钻探提供通道

在钻探施工过程中，套管用途很广。钻进复杂地层时，用套管护壁堵漏，可保证正常钻进。岩心钻探抽水试验孔可用套管进行止水，保证抽水资料的准确性。长期水文观测和开采孔，可用套管作为出水的通道。

下多层套管的目的主要是考虑一下几个方面：

一、每口井至少有两层套管;必须下表层套管，目的是保护浅部地层特别是地层水不受污染;

二、通常每口井钻进时所穿越的地层存在多个压力系统，钻井行业标准规定同一裸眼井段上下地层压力系数差不得超过0.4;

三、如果同一裸眼井段上下压力系数相差太大，无法进行钻井施工，会出现上漏下喷，必须将上部薄弱地层下套管封住;

四、对于特别复杂的地层，如容易缩径和蠕变的石膏盐地层为减少卡钻等事故复杂，多下层套管可减少钻井施工的难度和缩短钻井周期，经评估有可能还降低钻井成本。

12. 钻探设备包括哪些主要内容?

答: 钻探设备是指用于钻探施工这种特定工况的机械装置和设备，主要由钻机、泥浆泵及泥浆搅拌机泥浆净化设备、钻塔等组成。通常，主要类型的钻探设备均由钻机、钻塔-桅杆、泥浆泵等三部分构成。当然，对于一些大型钻探设备来讲，划分得可能会更细一点，如石油钻机就号称8大件：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。(钻探设备必须满足不同钻进工艺方法，但随着工艺方法的变化，钻探设备通常只是就设备的某一部分进行改造即可满足新工法的要求，而考虑到工艺方法的多样性，钻探设备的多功能/多用途已经越来越成为新型钻机设计时所重点考虑的技术关键。) 钻机：是完成钻进施工的主机，它带动钻具和钻头向底层深部钻进，并通过钻机上的升降机来完成起下钻具和套管、提取岩心、更换钻头等辅助工作。 钻塔的主要功能：起下钻具(套管)、减压钻进时悬挂钻具、处理孔内事故并为空中作业提供平台。

泵的主要功能是：向孔内输送冲洗液以及清洗底孔、冷却钻头和润滑钻具。 通常，主要类型的钻探设备均由钻机、钻塔-桅杆、泥浆泵等三部分构成。

1. 钻机：钻机(drill)是在地质勘探中，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备。又称钻探机。主要作用是带动钻具破碎孔底岩石，下入或提出在孔内的钻具 。 可用于钻取岩心 、矿心、岩屑、气态样、液态样等，以探明地下地质和矿产资源等情况。主要分类：潜孔钻机 凿岩钻机 全液压一体机 探矿钻机

2.钻塔：钻塔是一种具有一定高度和跨度的金属桁架，是钻井设备的重要组成部分，分为天车、塔身主体、二层台、起塔架、副腿、底盘六个主要部分(可以根据实际需要增减结构部分)，钻塔在钻井过程中，用于安放和悬挂提升系统，承受钻具重量，存放钻杆或钻铤等，必须具有足够的承载能力、强度、刚度、整体稳定性和必要的操作使用空间。 系列钻塔从结构上分为单管两脚塔、三角塔、四角塔、A型塔、K型塔、桅杆型塔、门字型塔、动态型塔等;从起塔方式上分为液压式、机械式、组装式、伸缩式、折叠式等;从钻塔工作角度上分为直立式和倾斜式;从选材上分为角钢塔、管子塔、型钢塔;从安装型式分为散装型、整体车装型等;从用途上分为石油钻井、水文凿井、岩土工程、地质找矿、煤

田勘探、工程勘察等;从提升有效高度上分为8米~55米;从提升能力上分为5吨到1000吨等。

3.泥浆泵：钻探过程中﹐向钻孔里输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是钻探设备的重要组成部分。 在常用的正循环钻探中﹐它是将地表冲洗介质──清水﹑泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下﹐经过高压软管﹑水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端﹐以达到冷却钻头﹑将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的﹐由动力机带动泵的曲轴回转﹐曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作用下﹐实现压送与循环冲洗液的目的。

13. 什么是正循环钻进?什么是反循环钻进?反循环的形式有多少种?

答：正循环：冲洗液或压缩空气通过钻杆柱中间的内孔送到孔底，然后携带孔底已破碎的岩屑沿着孔壁与钻杆柱外表面的环状间隙流回到地表，把岩屑排到地面。 反循环钻进与传统的正循环钻进相反，冲洗液自供水池，经过井口和钻杆与孔壁环状间隙，以自流方式流到孔底，然后携带岩粉通过钻杆内孔返回井口，并经过水接头和排渣管排到供水池，经沉淀澄清后重新流入孔内。

反循环钻进按照产生冲洗液上升流动的方式不同，可分为地表喷射反循环，泵吸反循环和气举反循环三种方式。

随着生产、科学技术的发展，人们对钻孔直径的要求越来越大，如何解决钻进中，取心和排除孔内大量岩粉就成为突出的问题。五十年代初期，国外最早采用泵吸反循环钻进方法，使钻进效率提高2 —15 倍，钻进成本大幅度降低。这一成果发表后，引起世界各国的重视，目前反循环钻进方法已为世界许多国家所采用，并取得显著经济效益。

我国七十年代初期开始研试大口径反循环钻进，并取得钻速高、成本低、搬迁操作方便等较好的效果。

14. 钻进参数主要有哪些?各自起到什么作用?

答：(一)钻具转速

进行冲击回转钻进时，钻具回转转速的高低，主要是根据所钻岩石的性质，所用磨料的种类，以及冲击器冲击功的大小和冲击频率的高低等因素进行确定。

以块柱状硬质合金为磨料的钻头，钻进硬岩层或钻进强研磨性岩层时由于破碎岩石的主导作用是冲击载荷，所以钻具的回转转速应在20～80r/min之间。所钻的岩石越硬，其钻具的回转转速应越低。

钻进较软岩石或钻进裂隙发育的岩石时，由于冲击破碎岩石的作用并不大，而是以回转切削破碎岩石为主。所以应提高钻具的转速，一般可在80～300r/min之间。

选择钻具转速除考虑上述所说的岩石性质外，还要考虑冲击器的性能状况。如冲击器的冲击功较大时，可适当的提高钻具转速;反之，应降低钻具的转速，同样。冲击器的冲击频率较高时，钻具的转速也应适当增加;反之，应适当降低转速。

各种岩石都有它的最优冲击间距值，根据生产实践经验，一般可钻性为6～7级的岩石，S=10～15mm;7～8级，S=8～10mm;9～10级，S=5～8mm，较为适宜。

进行针状硬质合金钻进时。钻具的转速不应低于200r/min。一般为200～300r/min。

进行金刚石冲击回转钻进时，为了充分发挥金刚石磨削破碎岩石的作用以提高钻进效率，钻具的转速应在600r/min以上 (二)钻压

液动冲击回转钻进钻头上施加的轴向压力有两个方面的作用：一是在岩石中造成一定的预加应力以及回转时切入岩石，以提高破碎岩石的效果;另一个作用是克服冲击器工作时所产生的反弹力，以减少冲击能量的传递损失。图 5-38 轴向压力与回次进尺的关系

P–轴压，×9.8N;H–平均回次长度，m

钻进较软岩石时，由于岩石的抗破碎强度较低，基本上是以回转剪切作用为主进行破碎岩石。为充分发挥回转切削岩石的作用，应采用较大的轴向压力。一般可控制在8000N左右

钻进较硬岩石时，由于岩石的抗破碎强度较高，基本上是以冲击载荷的作用进行破碎岩石，故所采用的轴向压力应小一些。一般可控制在4000～6000N范围之间。

如果所施加轴向压力过大，不但会造成硬质合金过早磨损，甚至会产生崩刃或崩脱，会导致钻进效率降低。但压力也不宜过小，过小的压力不能克服冲击器所产生的反弹力，将降低冲击能量的传递效率，同样也会降低钻进效率。 (三)泵量与泵压

由于冲击器是以高压液流为动力。推动冲锤进行工作。所以冲洗液不仅是为了冷却钻头和冲洗岩粉，而且对钻头的工作性能也有决定性影响。它直接影响冲击频率的高低和冲击功的大小，即随着泵量的增加，冲击频率及冲击功也相应得到增加。

只要地层允许(冲洗液上返流速不大于所钻地层的要求)、水泵工作性能正常，应尽量满足冲击器工作时的水量。同时还应加大一部分泵量，以补充管路各接头处的泄漏损失。

15. 影响地层可钻性的因素有哪些?

答：岩石的可钻性是在一定钻进方法下岩石抵抗钻头破碎它的能力。它反映了钻进作业中岩石破碎的难易程度，它不仅取决于岩石自身的物理力学性质，还与钻进的工艺 技术措施有关，所以它是岩石在钻进过程中显示出来的综合性指标。由于可钻性与许多因素有关，要找出它与诸影响因素之间的定量关系十分困难，目前国内外仍采 用试验的方法来确定岩石的可钻性。不同部门使用的钻进方法不同，其测定可钻性的试验手段，甚至可钻性指标的量纲也不尽相同。例如，地勘部门在回转钻进中以单 位时间的钻头进尺(机械钻速)作为衡量岩石可钻性的指标，分成12个级别，级别越大的岩石越难钻进;在冲击钻进中常采用单位体积破碎功来进行可

钻性分级。 而在石油钻井部门则以机械钻速与钻头进尺的乘积或微型钻头的钻时作为衡量指标，分成10个级别。

二、综述题 每题25分。

1. 钻探工程在国民经济建设中能够发挥哪些作用?

①地质普查或勘探钻孔用于了解地质构造、找矿或探明矿产储量;②水文地质钻孔，勘察地下水文地质情况;③水井，为工业、农业、国防及生活而开发利用或补给地下水资源并有充实水文地质资料作用;④工程地质钻孔，勘察或为建筑厂基、坝址、水库、桥梁及道路等探明工程基础状况;⑤石油钻井，勘查和开发石油、天然气;⑥地热钻孔，勘探和开发地下热水与蒸气资源;⑦工程基础施工钻孔，为加固处理建筑工程基础而应用的基础桩或管桩所施工的钻孔;⑧开发钻孔，开采地下卤水、溶解岩盐、硫磺、燃烧气化地下煤炭等;⑨采矿或隧道等工程的辅助钻孔，采矿或隧道施工时为通风、排水、探水、探气、冻结、运输以及建筑和通讯安装管线、爆破、取样、灌浆等所施工的钻孔。 我国是世界上最早开展钻探工程的国家，据文字记载，两千多年前，在四川内陆地区就开始凿井求盐。随着科学技术与国民经济的发展，钻探工程技术日益得到迅速发展和提高，其应用范围也越来越广泛

钻进技术的用途钻进技术的主要应用范围有：地质勘察钻探。为探明矿区的地质构造，矿体的产状、品位、估计矿体储量，为矿产开发提供必要的地质资料。水文地质钻探。查明地下水状态、水质、水量及其运动规律等水文地质资料。工程地质钻探。为查明桥基、坝基、路基或水库、港口、大型设备、高层建筑的地质基础和地基承载能力等而进行的专门钻探工作。油、气田钻探。为勘探石油及天燃气等矿产而进行的钻探工作。油气田钻探通常也简称为石油钻井。

老师答案：地质矿产勘探钻进;水文水井钻进;工程地质勘察、基础工程施工钻进;

油气井钻进;爆破孔钻进(采矿、物探); 科学钻探(海洋、湖泊、大陆、环境、冰川、外星);

地热、干热岩钻采;水力采矿;核废料掩埋、二氧化碳掩埋等;地质灾害治理(边坡锚固、抗滑桩、止水帷幕等);非开挖铺管;文物考古钻探;竖井钻凿(矿山、地下核试验等); 抢险救灾(地下灭火、通风孔等)„„

2. 泥浆在钻探工程中的重要作用是什么?

答: 钻进过程中，用液体或气体的连续循环把孔内的岩屑冲洗或吹洗出来，称为钻孔冲洗。冲洗用的介质，不论是液体还是气体习惯上都被叫做冲洗液或钻井液(drilling fluid)。由于早期的冲洗液多为粘土与水的混合物，所以冲洗液也被笼统地称做泥浆(mud) ，泥浆这个术语一直沿用，现在还有不少人把冲洗液统称为泥浆。

钻井液的作用: 悬浮和携带岩屑及加重剂;平衡地层压力和井壁侧压力，稳定井壁，防止井喷、井漏和井塌等事故的发生;传递水功率，帮助和破碎岩石; 冷却和润滑钻头及钻具;为井下钻具提供动力;部分地支承钻柱和套管的重量; 从钻井液中获得所钻地层的地质资料。

3.为什么说上天难、入地更难?

答:

油井领域--技术最难点--地质导向钻井，深海钻井，井下精确定方位。碳酸盐岩地层裂缝发育带钻井取心难保证取心收获率;碳酸盐岩地层裂缝发育带地层钻井中较难防止井漏;油井开采过程中,无法解决的砂,蜡,垢,腐蚀对油井及流程管线的影响,造成的油井抽油杆偏磨等引起油井检泵周期较短.低孔低渗油藏，提高采收率!1.钻遇的地层复杂且不可见。由于地球的地层结构复杂多变，尤其是在比较深的地层更是恶劣。而钻探工程的主要目的是钻孔，钻深孔，在钻孔的过程中会遇到各种各样的地层，这对钻探工程提出了比航天工程更高的要求。例如遇到极其坚硬的地层，对钻头的考验就比较大了，若是地层偏斜还要防止钻孔偏斜弯曲的问题，若是遇到比较疏松的地层往往还要防止其倒塌，加上地层中有地下水层或者含腐蚀性的化学物质等诸多复杂恶劣的情况，使得钻探工程的难度更大。

2.钻探工程中设备工作条件恶劣。在一般的钻探过程中，钻探设备都工作在高负荷情况下。除此之外，由于要实时地对钻探工作依据地层的变化作出相应的调整，因此还要对工作设备准确性以及可靠性作出更高的要求。因此钻探设备应同时满足重载和实时性以及准确性的要求，这对钻探技术的要求比航天工程更加高了。

3. 工作设备和控制设备的通信艰难。在航天过程中，要从地面观测和控制航天器是相对简单的，可以直接通过无线电磁传播即可，因为电磁波可以在真空中传播，信息交互过程中没有很大的障碍。相反由于钻探工程的工作设备钻头往往在地底下，电磁波的传输受到的往往很容易受到干扰，很难及时的提取到地下工作设备所反馈的信息。

4.超井深作业难度大。比如英国研究人员领导的一个小组将首次向地下钻探到达地幔，并从那里取回样本。这项令人难人置信的大工程将需要在海床上钻通5英里(约8045米)坚硬的岩石，其温度最高可达298摄氏

度。一旦到达那里，设备所要承受的压力大得惊人，高达每平方英寸400万磅(约合每平方厘米281吨)———相当于通常重力的28.5万倍。这相比在航天过程中受到的压力就大得多了

(世界上最深的钻孔是前苏联的SG-3孔，终孔深度达12261m，其次为德国KTB孔，其终孔孔深度为9101m，二孔皆因发生严重的孔内事故(严重孔斜、卡钻、埋卡、缩径使下钻找不到井眼)而迫终孔，我们应引以为戒。万米科学深钻是一项高难度的高新技术工程，在结晶岩中钻进的主要难点是：

1在万米深井中，在高温、高压条件下，不仅岩石坚硬、难钻，且岩石具有一定塑性，易产生孔底缩径事故，甚至在下钻进，找不到井眼，国外超深井钻进出现过类似事件。

2由于科学钻井往往需要全孔连续取样，势必占用大量升降作业时间，导致施工周期明显增大。

3对钻杆柱的性能有更高的要求，在起下钻具时，钻杆柱上部承受万米钻杆重量，需要有很高的抗拉强度，而钻杆柱的底部在钻进时承受压力及回转扭矩，对其抗弯强度有很高的要求，一旦发生钻杆折断事故，处理起来相当困难，势必占用大量时间。

4在高温、高压条件下，采用一般化学处理剂处理的泥浆将会失掉其稳定性，在复杂地层中钻进时，井壁失稳，产生事故。

5当采用井底液动钻具(涡轮钻、螺杆钻、液动潜孔锤)钻进时，在万米钻杆中产生相当大的钻井液压力损失，对钻井泵有更高的要求;由于钻具中密封圈受热膨胀易损，对其材质有更高要求;在背压很大的情况下，液动潜孔锤启动困难。

6超深硬岩钻进中，当钻遇硬岩陡斜地层时，极易产生钻孔弯曲，面且随着钻孔的加深，钻孔弯曲度呈指数曲线增加，从而给钻进工作带来极大困难。深钻硬岩钻进防斜、纠斜是一大难题。

7在超深钻进时，如钻遇高压流体，将导致井涌、井喷;当钻遇漏失进，将出现钻井液漏失。) 4.钻探工程中体现了哪些现代工业技术进步?

钻探工程的发展融合的国民经济各方面技术的发展，钻探设备的很多方面都应用了国内国际最先进的发展水平。因此钻探工程的发展也推动了现代工业技术的进步。 首先：顶部驱动(大动率，特殊性能的电动机发展)。其次： 钻杆方面的发展，体现了现代工业对材料的合理选择、新材料的开发、其性能的调整等诸多方面起了很大的推动作用;钻进方法改进，如金刚石钻头的应用;

最后钻探工程是一门综合性的应用技术学科，它的发展对国民经济的发展作用十分巨大，同时对现代工业的技术进步也起到了很大的推进作用。

国外近十年来发展的主要钻井技术：水平井;大位移井;小井眼钻井;欠平衡钻井

顶部驱动;连续油管钻井;随钻测量/地质导向;自动化(闭环)钻井 。电驱动钻机和顶驱系统的应用正在逐步推广，电驱动钻机占钻机总数的百分比已达23%，1993年全世界装备了约350套顶驱系统。90年代初国外商业应用了连续 软管钻井装置，到1995年中期，全世界连续管作业装置达614套，其中相当一部分用于钻井。 钛合金钻杆。高达48米的我国首台9000米交流变频超深井石油钻机2005年12月9日在陕西宝鸡石油机械有限责任公司通过专家评审验收，这是我国自行研制开发的具有自主知识产权的第一台9000米超深井钻机，标志着我国在超深井石油钻机研制生产方面取得新的重大突破。随钻测量/随钻测井(MWD/LWD)技术发展迅速，已研制了适用于各种井眼尺寸的MWD/LWD工具。其测量参数已逐步增加到近20种钻井和地层参数，目前，传感器离钻头尚有1～2米的距离。新的仪器化钻头

“十五”以来，随着一批成熟技术的不断推广应用，大大提高了钻井技术水平，扩大了勘探领域，提高了勘探开发效果。优快钻井技术广泛应用，提高了钻井速度;定向井、丛式井钻井技术成为常规技术，在生产中广泛应用;规模应用复杂结构井钻井技术尤其是水平井技术，提高了油气产量，降低了开发成本;欠平衡压力钻井配套技术的推广应用，引进配套了20多

套欠平衡装备并实现了国产化，编制了我国第一部欠平衡钻井行业标准——《欠平衡钻井技术规范》;深井钻井技术获得长足进步，复杂深井钻井速度加快;钻井液技术进步明显，油气层保护技术不断创新完善;固井完井技术不断提高;钻井装备、工具、测量仪器研发技术更加成熟。

同时，一些攻关技术取得突破性进展，初步显示了良好的应用前景。通过多年的攻关研究并引进先进工具，分支井钻井技术得到了初步应用;大位移井钻井技术取得突破，具备了钻探水平位移达4000～5000米大位移井的能力;气体钻井试验取得良好效果;地质导向钻井配套技术研发获得成功;超深井钻井和实体膨胀管技术取得突破性进展;钻井信息技术也初见成效。

另外，套管钻井技术先导性试验、旋转导向钻井技术、自动垂直钻井技术、全过程欠平衡钻井技术等4项前沿技术攻关，取得了实质性进展。我国第一套自主研发的机械式自动垂直钻井工具在雷北1井的试验成功，标志着自动垂直钻井技术达到国内领先水平;在大牛地气田大平3井实现了静止欠平衡作业，自主研发的井下套管阀，性能指标已达到国外进口产品水平，具备了现场试验的能力。

第9篇：地质钻探及土壤试验工程合同

工程编号：_________合约编号：__________________(以下简称甲方)将_________处地质钻探及土壤试验工程交由_________(以下简称乙方)承办经双方同意订立合约如下：第一条 工程地点：请参阅工程图说。第二条 工程范围：详图样说明书。第三条 合约总价：全部工程总价_________元整，详细表附后，工程结算总价按照实做数量结算计算之。(合约附件另有规定者除外)。第四条 付款方式：

一、本工程无预付款，亦不按物价指数增减率调整，俟全部完工提出试验报告，经本处第一科审查合格后一次付清。(如需分批完成，得将已完成部分先付价款百分之八十)。

二、乙方应依照上项付款办法，按实以书面申请估验计价，而后由甲方核实给付之。乙方于支领工程款时所用之印鉴，应与本合约所附印鉴相符。

三、全部工程完成，经正式验收合格后，除有特殊事由外，应于七日内发给结算验收证明书，并依规定程序付清尾款。

四、估验计价均应按期办理，不得申请弃权或延期办理。

五、施工期间如物价发生变动时，应按投标须知所附按物价指数增减率调整工程费计算方式办理。

六、变更设计作业程序依本府所属各机关营缮工程施工验收作业程序八之规定办理。如因变更设计增加工程数量或项目应俟甲方完成法定程序后始得估验，其新增项目在议定单价前按甲方拟定单价之八成计价。第五条 工程期限：

一、开工期限：乙方应于决标后五日内正式开工。

二、完工期限：全部工程限于开工之日起五十日历日完工。如遇障碍因素或变更设计致无法全面施工，应依_________市政府所属各机关营缮工程因障碍因素无法全面施工工期计算作业规定办理。

三、因故延期：如因天灾人祸确为人力所不能抗拒，致需延长完工日期时，乙方得申请甲方核定延期日数。

四、工程开工、停工、复工、完工，乙方均应于当日以书面报告甲方。并以甲方核定之结果为计算工期之依据、乙方不为报告者，甲方得径为核定后以书面通知乙方，乙方不得异议。

五、甲方所核定相关工期事项，乙方均同意遵守，不得异议，亦不得因此提出赔偿损失或停工结算等要求。第六条 工程变更：甲方对本工程有随时变更计画及增减工程数量之权(工程变更设计时，依本府有关规定办理)，乙方不得异议。对于增减数量，双方参照本合约所订单价计算增减之。有新增工程项目时，得由双方协议合理单价，但不得以新增项目单价未议妥而停工。新增项目如含有合约既有单价，其单价得按物指数增减率调整工程费计算方式调整之。如因甲方变更计画，乙方须废弃已完工程之一部分或已到场之合格材料，由甲方核实验收后，参照本合约所订单价或订约时料价或新议订单价并按物价指数增减率调整工程费计算方式计给之。但已进场材料以实际施工进度需要并经检验合格为限，若因保管不当影响品质之部分不予计给。第七条 工程图说：所有本工程之图样施工说明书及本合约有关附件等，其优先级依序为开标记录补充规定、特定条款、技术规范、合约图说、工程详细表，及一般规定或一般规范。第八条 工程监督：甲方所派主持工程之工程司，有监督工程及指示乙方之权。甲方工程司如发现乙方工人技能低劣，或不听指挥，得随时通知乙(1)(2)(3)(4)(5)