潛孔錘鉆進(jìn)在復(fù)雜地層中應(yīng)用

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1、word格式文檔潛孔錘鉆進(jìn)在復(fù)雜地層中應(yīng)用蔣榮慶　殷琨　辜華良摘　要：在潛孔錘的結(jié)構(gòu)形式、鉆具匹配、鉆頭類型、鉆鑿工藝等方面研究的基礎(chǔ)上，對(duì)潛孔錘套管隔離護(hù)孔法鉆進(jìn)；貫通式潛孔錘用于復(fù)雜地層鉆進(jìn)；大直徑潛孔錘在孤石、漂石地層中鉆進(jìn)等實(shí)際應(yīng)用方法和效果作了簡(jiǎn)明介紹。關(guān)鍵詞：貫通式潛孔錘　同步跟管　復(fù)雜地層DOWNHOLEHAMMERDRILLINGINCOMPLEXFORMATIONJiangRongqing,YinKun,GuHualiangAbstract：Onthebasisofstudyingdownholedrills'structure,b

2、ittypeanddrillingtechnology,suchtechnologyascasingdrillingwithdownholedrills',hollow-throughdownholedrillsincomplexformation,largediameterdownholedrillinisolatedbigpeppleformationarepresentedinthispaper.Keywords：hollow-throughdownholedrill,casingdrilling,complexformation▲專業(yè)整理wo

3、rd格式文檔　　所謂復(fù)雜地層是指因受成因、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及風(fēng)化作用和地下水作用等影響，使地層巖石節(jié)理、片理、裂隙發(fā)育；軟硬互層、破碎，膠結(jié)性、穩(wěn)定性、強(qiáng)度等極差，或是遇水膨脹。在這類地層中施工，一旦被鉆孔鉆穿后，其原來(lái)的相對(duì)穩(wěn)定或平衡狀態(tài)被破壞，使鉆孔孔壁失去約束而產(chǎn)生不穩(wěn)定。常見現(xiàn)象是孔壁坍塌、掉塊、漏失、涌水、縮徑、超徑等。在上列地層中鉆孔時(shí)孔壁不穩(wěn)定產(chǎn)生護(hù)壁困難；地質(zhì)巖心鉆探時(shí)巖心被破碎、沖蝕、溶解，巖礦心采取又成為一個(gè)難題；在砂礫石層中含有孤石、漂石，風(fēng)化層含有風(fēng)化球、風(fēng)化核，或巖石軟硬不均，鉆進(jìn)時(shí)不僅效率低，而且很難按設(shè)計(jì)軌跡成孔，即防斜或提高鉆

4、速又成為一突出問(wèn)題?！　?shí)踐表明，空氣潛孔錘鉆進(jìn)具有下列優(yōu)點(diǎn)：　　1)鉆進(jìn)效率高。它比鉆探常用的水力沖擊器效率高2～5倍；比金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)高3～10倍。提高效率原因是單次沖擊功大，無(wú)液柱壓力；排渣風(fēng)速高，孔底干凈，無(wú)二次破碎；改善了孔底碎巖條件；　　2)配用的柱齒硬質(zhì)合金鉆頭在堅(jiān)硬破碎巖石中鉆進(jìn)，既有利于破巖，又比金剛石鉆頭壽命高；　　3)鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速低，離心力小，鉆具對(duì)孔壁的撞擊機(jī)會(huì)小，又兼這種鉆進(jìn)方法是以高頻對(duì)孔底沖擊，減小了對(duì)破碎或傾斜地層產(chǎn)生孔斜的影響，從而可提高鉆孔的垂直度，同時(shí)也可減少孔壁巖石坍塌；　　4)鉆進(jìn)比回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)所需要鉆壓和扭矩要小得

5、多，這樣可減輕配套鉆機(jī)設(shè)備重量和能力，為邊坡抗滑加固鉆進(jìn)在高空排架上作業(yè)創(chuàng)造了有利施工條件；　　5)鉆進(jìn)采用無(wú)液體循環(huán)干式作業(yè)，既不污染環(huán)境，又可防止邊坡大巖塊滑動(dòng)?！　∑淙秉c(diǎn)：　　1)由于動(dòng)力介質(zhì)和循環(huán)介質(zhì)采用的是壓縮空氣，對(duì)孔壁支擋平衡作用差，護(hù)壁十分不利；　　2)鉆進(jìn)不能采用泥漿作循環(huán)介質(zhì)，更無(wú)法用護(hù)壁處理劑及堵漏材料；　　3)破碎巖石是一種動(dòng)載沖擊，鉆頭在巖石上沖擊振動(dòng)，更容易使孔壁或巖心產(chǎn)生振動(dòng)破碎，給護(hù)壁和采心工作帶來(lái)極為不利條件；　　針對(duì)潛孔錘鉆進(jìn)上述缺點(diǎn)，多年來(lái)作者從潛孔錘結(jié)構(gòu)形式、鉆具匹配、鉆頭類型、鉆鑿工藝方法等方面進(jìn)行了研究，使

6、其適應(yīng)在復(fù)雜地層中鉆進(jìn)?，F(xiàn)就已應(yīng)用的幾種技術(shù)措施加以介紹。1　套管隔離護(hù)孔法鉆進(jìn)1.1　異步跟管鉆進(jìn)法(常規(guī)下套管方法)　　先用潛孔錘破巖鉆進(jìn)，而后下套管隔離，再換用小一級(jí)鉆具在套管內(nèi)繼續(xù)鉆進(jìn)。這是鉆孔鉆進(jìn)常用的方法。施工時(shí)盡量提高鉆速，快速通過(guò)破碎帶，其目的為了縮短外界因素(沖洗液浸泡)作用時(shí)間，使孔壁能在一定時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，這樣即可贏得一部分時(shí)間，然后再下套管隔離護(hù)孔?！　∽髡哂?995年在廣東某地進(jìn)行工程勘察時(shí)，曾采用潛孔錘鉆進(jìn)?？辈旄蹍^(qū)系劈山填海建造，地層上部為拋填土石，中部為殘留淤泥質(zhì)土，下部為陸相沉積巖(圖1)。針對(duì)港區(qū)地層主要是拋填石堆

7、積層，巖石破碎堅(jiān)硬，采用GC-110型潛孔錘配備130mm鉆頭，裸眼鉆進(jìn)一徑到底，穿過(guò)淤泥質(zhì)土層后，即下108mm套管后進(jìn)行清孔、取原狀土并進(jìn)行標(biāo)貫試驗(yàn)。圖1　鹽田港工程勘察地質(zhì)剖面圖1—花崗巖；2—含泥砂硬拋石；3—淤泥質(zhì)土及淤泥；4—亞砂土、亞粘土；5—海水專業(yè)整理word格式文檔　　鉆進(jìn)中出現(xiàn)的問(wèn)題及對(duì)策：(1)鉆進(jìn)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)塌孔、掉塊現(xiàn)象。故快速成孔，盡量一氣呵成，避免多次提鉆掃孔；(2)鉆進(jìn)深度達(dá)到海水面以下時(shí)，回填土、砂與海水混合生成泥包，糊在鉆桿與鉆孔環(huán)狀間隙中，使工作風(fēng)壓升高，排氣循環(huán)減弱或停止，導(dǎo)致潛孔錘工作效率下降甚至不工作，鉆

8、頭磨損嚴(yán)重，使進(jìn)尺緩慢和不進(jìn)尺。鉆進(jìn)中出現(xiàn)這些現(xiàn)象后，向鉆桿內(nèi)灌注一定量泡沫劑(實(shí)際用洗衣粉代替)稀釋泥包，