摘要：绳芯钻进在地质资料采集中发挥着重要作用，已成为岩芯钻进工程中常用的一种技术，具有钻进时间短、钻进效率高、劳动强度低等优点。该技术在较硬岩层（如白云岩和石灰岩）钻进中取得了良好的效果和高效率。然而，在硬地层（如两长花岗岩）中，由于结构相对致密，磨损较弱，颗粒较小，往往表现为不滑不进的状态。为了进一步扩大绳芯钻进技术的应用范围，技术人员将液体冲击锤与绳芯钻进技术相结合，使钻进更加高效，克服了硬滑岩层的地质条件，提高了钻井效率。
关键词：液动冲击锤；绳索取芯钻探；应用
1绳芯技术
为了使绳芯技术能够在深孔钻井施工中发挥应有的作用，提高对绳芯技术的正确认识，有必要了解相关内容。具体表现为：（1）技术本质上是一项系统的技术。在实践中要充分考虑地层条件，在可靠施工设备的配合下，发挥绳芯技术的应用优势。在实践中全面提高钻井效率；（2）在索芯技术的应用中，要根据实际情况确定钻孔结构，考虑钻孔地层剖面和钻孔深度，确保钻孔结构选择的合理性，从而保持索芯技术的实际应用效果；（3）绳芯技术具有劳动强度低、钻进效率高、井内事故发生率低、实际施工成本低等优点。因此，在深孔钻井施工中应重视该技术的应用。
2液体冲击锤的结构及工作原理
本研究实验以获得发明专利的双喷嘴复合液压锤为基本结构。为适应生产条件，以高效、方便为重点，对液压锤进行了技术改造和完善。
（1）基本结构：主要部件为阀门总成、外管、锤头总成及传动底座、钻头及接头等（图）。1 ~图5）。
图1SYZX系列绳索取芯液动锤
图2绳索取芯液动锤外总成
图3绳索取芯液动锤内总成
图4金属机械式密封
图5刚性制约的传功装置
（2）结构特点：密封性小，运动用无橡胶，科学导流。
（3）工作原理：冲洗液地面泥浆泵的输出达到液体的上关节锤通过钻杆和通过喷嘴高速喷出，创建一个面积的低压阀课程促使上部阀反向向上流动。这种液体流将继续通过上部形成一个高压活塞和锤锤的众议院，这锤子将迅速上升的作用下上下活塞的面积的差异和联系上阀，已在上限，和高速流冲洗液体流动的必被剪除。因此，水生成罢工，使低压区的上阀区变为高压区，下腔变为低压区。这些水很快就把上面的阀门和锤子推了下来。上阀运行一定距离（称为阀路）后，在限位步的作用下停止运动。由于阀门和锤的开启，在惯性和流体流动的共同作用下，锤头继续向下运动，直到冲击传动座冲击能量输出，形成一个工作循环。所以这个循环会重复。
3绳索取芯液动冲击锤在岩芯钻探施工中的应用
3.1 控制好取心器质量
在改善深孔钻进施工条件、保持其良好施工质量的过程中，为了发挥绳芯技术在深孔钻进施工中的实际作用，有必要对采煤机的质量进行控制。具体表现为；（1）在深孔钻进施工应用中，注意使用单动双管钻取芯机进行金刚石绳取芯，保证构件的质量可靠性，从而满足有效施工作业的要求；（2）在蒸煮器的质量控制过程中，还需要控制污泥中水分和土壤的比例，并添加适量的污泥处理剂。基于绳芯技术的深孔钻井，在固泥和取芯器的配合下，施工质量更加可靠，为后续施工作业的顺利开展奠定了基础。（3）加强香炉质量控制意识，落实相应的质量控制工作，以保持其良好的功能特性，促进基于绳芯技术的深孔钻孔施工更加高效，在实践中降低施工风险。
3.2钻探设备选用
在钻孔取芯过程中，选用不同的施工设备进行顺利施工实施有非常重要的影响。钢丝绳卷取技术用钻井设备及配套设备主要选择如下：（1）考虑勘探区地层条件和钻机性能钻井预算为经济成本和时间成本，选择合适的钻机。（2）在施工条件和钻井条件相同的情况下，应优先选择钻井岩心或相对较少的钻井方法，如钻井设备和设备应通过严格的工艺论证，结合以往的现场经验确定。不钻或少钻可减少上升和下降钻井的时间，节省钻井勘探的时间成本和相关设备的租金。这种技术有一种做生意的方法。高速、长钻寿命、高时间利率、低劳动强度受到好评。在“三高一低”的优势下，绳索取心钻杆比其他钻具更为常见电杆更安全可靠。（3）在选择钻井设备及相关设备时，应充分考虑钻孔冲洗液的壁面稳定性和正常循环只有在这两个重要前提下才能进入。银行相关钻井设备及设备选型。
3.3协议参数
3.3.1钻压
钻压是施加在液压冲击锤钻头上的静载荷。钻井压力的大小对液压冲击锤的钻井效率和钻头磨损有重要影响。在一定范围内，钻压越大，钻速越快，但过大的钻压会增加钻金刚石的消耗，导致钻速降低。因此，将钻井压力控制在合理范围内是保证液压冲击锤正常工作和使用寿命的关键。在正常情况下，所使用的钻井压力基本相同或略低于正常绳芯钻井。直径 75mm的金刚玉钻头的最佳钻压应保持在8kN - 12kN之间，最大钻压不超过15kN。结果表明，根据钻速和孔的复杂程度，调整液压锤头钻头的钻压，可获得最佳的钻进效果。
3.3.2速度
金刚石钻头可以发挥小而多的高速切削刃的特点，获得多刃切削岩石的作用，从而达到更高的钻进效率。用这个
同时，金刚石的速度与磨损关系之间存在一个合理的值。转速越高越好，转速过大或过小都不能增加金刚石的磨损量。因此，有必要根据实际情况对钻速及其规格进行计算。经计算，v1 = 1.5 m/s ~ 3.0 m/s孕育钻机的钻进速度最好在500r/min ~ 700r/min之间。在此钻进速度范围内，根据岩层的复杂条件，可灵活调整钻机的位置。
3.3.3泵送压力和容积
泵送压力和泵送容积的控制是泥浆泵输送的水量。该参数影响冲水钻井效果、冲击功和冲击频率，决定了钻机的钻进效率。普通金刚石钻芯一般采用保证返流率的方法来确定冲洗液的量。以SYZX75钢丝绳为例，工作泵容积在60L/min ~ 90L/min范围内，工作压力在0.5 MPa ~ 2.0 MPa范围内。在地层条件满足冲洗液且不造成地层损害的情况下，可以达到SYZX75绳芯锤对泵排量和泵压力的要求。
3.3.4 SYZX绳冲洗液用芯液锤的要求
首先，为了保证钻杆内高速不形成泥皮，形成内管总成提出了难题，固相（白土）含量一定不能过高。可用清水或非固体液体作为冲洗介质进行冲洗，如有必要，也可用低固体泥浆作为冲洗液，最好是冲洗液+润滑剂。第二，如果冲洗液中的砂量过高，会导致液锤卡住，也会对液锤造成侵蚀和磨损。因此，最好使用除砂器来去除洗涤液中的沙子，以减少其中的沙子。第三，为了减少液锤的运动磨损，可以在冲洗液中加入润滑油，改善冲洗液的润滑，使液锤的使用寿命更长。最后，为了保证液锤的使用寿命和效果，冲洗液不具有腐蚀性，以免对液锤造成不必要的损坏。
4结论
液压锤绳核心技术是将核心技术与液压冲击旋转钻井相结合的最新钻井技术。它具有钻井效率高、岩心提取率低、高河地区钻井成本低、破碎地层岩心不易堵塞等特点。通过本工程的试验研究和获得的技术指标，说明液击锤与绳芯钻进工艺相结合，有效地解决了岩心钻进及破碎地层坚硬致密的现象。因此，利用液压冲击锤索在坚硬或破碎地层中获得岩心钻进工艺是可行的。
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论文作者:张旭临
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/29
标签：技术论文; 绳索论文; 地层论文; 洗液论文; 钻孔论文; 岩心论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第22期论文;