摘要：绳索取心是一项功能相对全面的钻探技术。事实证明, 该项技术不仅能够很快的完成工程项目, 而且相比普通的钻探技术而言, 还具有需要投入的资金少和工程效果较好的优势。也正是由于这一优点, 我国的钻探工程也取得了不少的瞩目成就。文章探讨绳索取心钻探技术在钻探领域中应用的相关内容, 做出简单的分析, 并希望借此能够提高钻探技术的效率。
关键词：绳索取心,钻探工程,技术,核心内容
1 绳索取心技术的工作构造
绳索取心的设备主要有打捞工具和双管两部分。其中, 双管又有内管和外管之分。下面就对绳索取心的设备构造做详细的分析:
1.1 打捞工具的相关工作内容
打捞工具一般由打捞构件、提升构件、送入构件、脱卡构件几部分工作性能。打捞构件中打捞钩杆、弹簧、捞钩构架、重力锤和销等是该构件中必不可少的装置。其最主要的作用是依靠地心引力可以快速选取岩心, 并将其提升上来。提升构件的构件主要有绳卡头套、轴承、轴套以及轴。它的最重要的功能是在控制钢丝绳头不使劲的情况下, 发挥其提升作用。送入构件一般是在施工环境内水位较低和孔内无水的情况下发挥作用。通常情况下, 送入完成后, 脱卡管会套牢打捞构件上部, 强制松开打捞矛头, 而内管总成最后会留在孔坑底部。脱卡构件包含有脱卡管件和安全销件。主要用于脱卡遇阻的情况。
1.2 双管部分的相关内容
内管总成构件一般分为打捞构件、调节构件、单动构件、缓冲构件、弹卡构件、到位通信构件、报警构件、内管水压均衡构件。打捞构件主要是将内管总成提拉上来。一般由打捞矛头、打捞矛头座、打捞销、回收管件组成。调节构件的功能是运用构件中的上下两部分, 分别调整弹卡的缝隙, 以及卡簧与钻探头之间的隙间。单动构件则主要是通过分离内外管, 达到外管转动, 内管相对静止的效果。缓冲构件, 顾名思义是利用挑挂组件和压缩弹簧, 起到缓冲的作用。弹卡构件所起的作用是在保证内管总成构件稳定到达基坑底部条件下, 然后弹卡松开, 并锁定于弹卡内壁上。到位通信构件利用套、挡圈、键件等组件, 控制弹卡架构下端的过水截面。当内管总成构件安放好后, 就开泵送水。之后, 将冲洗液带入弹卡架钩下端的进水孔。在孔内泵压力过高, 并且过水截面范围减少时, 会告知内管总成已经安放完毕。报警构件的功能大致是在岩心塞满或堵塞管道时, 抑制膨胀的阀片, 减少过水截面范围, 从而预防钻探和其它相关构件的烧损。同时也可以利用报警系统, 调整泵压力。内管水压均衡构件可以调节绳索取心构件内管的水压, 使之保持在一个合理的范围内, 也借此防止岩心的掉落。
2 绳索取心技术的优点
利用绳索取心技术进行钻探, 可以利用绳索取心技术的功能简化和较为全面的功能。使用简化的技术, 不仅可以提高钻探工作的效率, 同时还能减少一些不必要的时间, 减轻工人们的劳动强度, 大大提高钻探的质量, 较好的保证岩心纯度。由于绳索取心钻件的准确度较高, 对各种钻探工作的环境适应性也很好。通常条件下它所带有减少下钻提取岩心频率的功能, 在很大程度上都可以降低自身消耗, 提高自身的使用时间。同时带有的适宜性, 保证了钻探岩壁的稳固和钻探的效率。当然这样的优势也避免了许多工程事故的发生, 保证了钻探的顺利进行。
绳索取心钻件除了利用效率高外, 其本身合理构件的组成也是核心优势之一。由于绳索取心构件的性能好, 因此抗破坏力也很好。而且, 性能完善的绳索取心钻件更换次数较少, 其成本投入相对其他普通钻件也少。绳索取心钻件扶正环构件, 能保障钻取时的稳定性, 也使岩矿心的磨伤和阻滞几率降低, 提升了钻取率和钻进米数。绳索取心钻件对于资金的投入也是很松的, 它因为较强的工作效能, 可以减少资金成本的投入, 节约工程的物质消耗。在很大程度上, 对于工程项目的经济效益也有很大的帮助。绳索取心技术应用的领域也非常广泛, 因此具有较强的竞争实力。另外绳索取心技术使用乳化加工液或高质泥质钻井液, 不管是在浅孔还是深孔中的利用都较高, 可以将工程项目的经济利润做到最好。
3 绳索取心技术的应用领域
绳索取心技术可以应用于深孔与浅孔。从一般的使用情况来看, 当钻探的尺度越深时, 达到的效果越好。根据实际的使用现状, 目前绳索取心技术已经在固态矿产地质钻探工程、复杂的地质层、水文与水井地质层、巷道探钻、土木工程地质钻探、破损地层、坚固与“打滑”地质层、油气地质层、深孔与超深孔地质层等领域开始使用。下面就绳索取心技术应用的领域做一个简单叙述:
(1) 在油气地质的钻探中, 可以使用小直径钻头钻探石油气和天然气。当然, 钻探的不仅质量高, 而且可以在很大程度上节约成本。不过, 目前被广泛应用于美国、加拿大、西欧等国家。
(2) 在金属或非金属地质矿层、煤矿地质层中, 绳索取心可以钻探到1500 m的深度。
(3) 而在超深矿层中, 绳索取心可以达到1500~5000 m范围左右的超深矿层。美国、加拿大和南非等国家已经实现了这一钻探目标。
(4) 在水文与水井地质层的钻探中, 既能保证能够钻探到所需的资源, 而且对于钻探杆件的防水效果也很好。
(5) 土木工程地质钻探时, 需要配合相关的设施进行钻探。使用相关配套的设施, 可以保障钻探取出的物品不受损伤。
(6) 在巷道探钻和地表层钻探时, 采用绳索取心技术可以进行水平钻孔, 也能实行钻探设备的灵活升降。
4 绳索取心使用的注意事项
绳索取心在使用的过程中, 应该注意选择合理的钻头, 保证钻探时不破坏取出的材料。同时也注意运用科学的钻探方法例如在破碎地层和“打滑”地质层进行钻探时, 可考虑使用绳索取心的冲撞回钻的方法。对于不同的钻矿层中绳索取心的应用, 同时也要注意钻头的合理援用。譬如, 一些不太坚固的矿层质, 可以使用锥底唇面形钻头、同心圆锯齿状形钻头或是异形钻头等, 当然为了保障钻头的使用寿命, 还需要加大钻头的进出水口与钻头的保养和维护。为了提升钻探的质量, 在提取内管构件时, 需要特别注意提取的速度。在提取的开端和末尾时, 要放慢速度;但在提取的过程中, 要加快速度, 综合下来合理的配置提取的时间问题。除此之外, 还要小心岩心阻塞和钻探工具的结垢问题。在绳索取心性能全面的构件上, 同样还需要注意定期的检查和修护。对于构件松动破损或松动的现象, 应该及时的改进和调整。当遇见钻头构件的结垢时, 要注意及时清理, 保证钻头孔洞的始终清洁, 做到尽可能增加钻头使用寿命, 提高资源的利用效率。
另外, 针对绳索取心时的护壁问题, 需要增加特殊的套管, 并采用相应的护壁手段。同时过程中还要注意运用科学的方法, 减轻钻孔内的鼓动压力。当然, 除了改善绳索取心的自身, 还需要在主观上改善和管理该项技术。首先, 需要定期的做好工作总结和技术培训, 为了更好的提高技术水平, 必要时还要多参加国内外的座谈会, 虚心学习他人优秀的钻探技术与经验总结。当然为了减少施工事故的发生, 还需要始终树立安全的施工原则。其次, 建立行之有效的管理制度, 有效的监督钻探的实施。同时, 也需要提高物资的运输效率, 保证钻探材料的充足使用, 减少不必要的停工事件。
结语
通过文章的分析, 相信不难发现绳索取心技术在钻探工程中的应用的确十分广泛, 所带来的经济效益也是不可估量的。但是由于目前国内的理论和技术的欠缺, 导致了绳索取心技术在我国发展的并不是很理想, 其中的很多技术现在都还无法使用, 这是如今亟待解决的问题和矛盾。文章的意义也就在于此, 通过整篇论文的讨论, 总结与了解目前绳索取心技术已经具有的技术水准, 并通过今后持续的了解和实际操作, 做到绳索取心在各个领域的熟练应用, 也让我国的钻探工程有一个跳跃式的成就与成果。
当然, 除了总结绳索取心技术已经运用的情况, 还需要从实际出发, 将理论与操作结合起来, 使进行操作的工作人员能时时掌握最新的技术, 保证工程的质量的同时也降低事故发生的几率。与此同时还应通过不断地技术更新和经验学习, 提高绳索取心的准确率, 从而减少工程成本的投入力度, 更好的巩固我国的钻探事业。
参考文献
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