一种隔水隔卡的自锁式绳索取心钻具及应用

作者

廖远苏胡啟锋
单位

江西有色地质勘查二队
摘要

近年来，国内外对复杂地层绳索取心钻具的研究取得了长足进步，但是未能很好解决卡心构件对岩心入管的阻碍和底喷式钻头易产生“泥垫”现象，从而影响取心质量和钻进效率的关键技术问题。以普通S95 绳索取心钻具为研究对象，通过在内管里增设0.7 mm厚度的不锈钢衬管，封隔卡簧等卡心构件装置，增加底喷式钻头水孔数量并增大水槽体积，设计可供选择的发夹式和卡簧式岩心提断器等技术改造，研制一款用于复杂地层钻进，具备隔水、隔卡、自动锁心的三层管绳索取心钻具。选用发夹式岩心提断器在水敏性强的破碎地层中试验，平均回次进尺1.13 m，获取岩心采取率94.48%，对比附近同类地层钻孔的岩心采取率提高了50%以上；选用卡簧式岩心提断器在裂隙发育的泥质地层中试验，卡簧卡心如同普通钻具上的卡簧一样可靠。试验结果表明：用衬管封隔卡心构件的取心技术方案可行，解决了卡心构件对软弱松散岩心入管的阻碍，有利于保护岩心的原状性；所用底喷式钻头孔底冲洗效果好，降低了钻头“泥垫”现象对钻进速度的影响。该钻具操作方便，使用成本低廉，有望在我国现行绳索取心机台推广应用，具有较强的普适性和广泛的应用前景。
关键词

复杂地层取心钻具岩心提断器底喷式钻头发夹卡簧衬管
基金项目(Foundation)

江西有色地质勘查局科技开发基金项目(KF201802)
文章目录

1 双隔取心钻具的设计思路
2 双隔取心钻具的结构原理及特点
2.1 岩心堵塞报信机构
2.2 单向球阀
2.3 内管部分
2.4 岩心提断器
2.5 钻头
3 生产试验
3.1 在江西省大余县营孜里矿区试验
3.2 在江西省寻乌县族坑村水文孔中的试验
4 分析与讨论
4.1 取心机构设计的可行性
4.2 底喷式钻头的设计理念
4.3 碟簧与压力弹簧的使用效果对比
5 结论
引用格式

廖远苏，胡啟锋. 一种隔水隔卡的自锁式绳索取心钻具及应用[J]. 煤田地质与勘探，2021，49(4)：278–286.
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