浅孔复杂地层Φ110型绳索取心钻具的研制与应用

作者

周云张绍和
单位

中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室中南大学地球科学与信息物理学院
摘要

针对现有浅孔取心单管钻具结构简单,在浅孔复杂地层中钻进易出现取心率低,钻孔过程中无法护壁而导致孔壁坍塌,土样窜层及隔水、护心不力等问题,研制了一种适用于浅孔复杂地层的Φ110型绳索取心钻具。为适应浅孔复杂地层钻探的需要,在打捞器中设计了一种连接杆式的安全脱卡机构,并增加了加重机构,得到了加重质量的理论公式。在内管总成中,改进了弹卡定位机构,删去了到位报信机构和岩心堵塞机构,并将普通绳索取心钻头替换为超前侧喷钻头,大大缩短了钻具的长度。推导了内管下落速度的理论公式,采用ABAQUS对绳索取心钻具的易损件——悬挂环和座环的损坏机理进行了分析。现场试验表明,该Φ110型绳索取心钻具能完成浅孔复杂地层的钻探,并能有效地保护孔壁,提高岩心采取率。
关键词

浅孔钻探取样钻具绳索取心打捞器加重悬挂机构
基金项目(Foundation)

中南大学中央高校基本科研业务费专项基金项目(2016zzts439)~~；
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