如何提高绳索取芯钻进效率
【摘要】绳索取芯钻探是一种不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法，它具有结构简单，钻进效率高岩矿芯质量好，钻头寿命长，劳动强度低等特点。提高绳索取芯钻进效率要考虑的因素有：套管的选用和下入深度、防斜的措施、金刚石钻头如何根据地层选用及排队使用、冲洗液根据地层情况合理选用其参数及判断孔内漏失层位如何应对、如何加强绳索取芯钻具的维护保养。
【关键词】绳索取芯套管钻头冲洗液钻探
绳索取芯钻探是一种不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法，它具有结构简单，钻进效率高岩矿芯质量好，钻头寿命长，劳动强度低等特点。我国煤田地质系统从80年代逐渐推广使用，取得了好的效果。目前一些地勘行业正在试用绳索取芯钻探，笔者根据从事绳索取芯钻探工作的多年实践就如何提高绳索取芯钻进效率谈些看法，供同行在绳索取芯钻进中参考。绳索取芯钻探不仅要熟练掌握绳索取芯钻具的结构和工作原理，还要注重现场一系列的工作。如，套管的选用、如何预防孔斜、钻头与护孔器的选择、冲洗液的参数调节、绳索取芯双管和打捞器及钻具的维护保养等，只有认真研究施工方案，因地制宜地做好这些工作，才能提高绳索取芯效率，降低成本，使经济效益提高。
一、套管直径深度的选择及防斜措施
绳索取芯钻探与所下套管的直径和孔斜至关重要。下好表层套管是保证绳索取芯正常钻进的基础。针对孔深超过180米的钻孔都应下入套管，孔深不超过180米的钻孔也应下入大一级的井口管控制表土坍塌，如果钻进比较厚的第四系地层不下套管，那对冲洗液应定时进行检测，保持其护壁的优良技术参数，同时应尽量减少起下钻次数，达到冲洗液护壁的目的。一般应根据所采用绳索取芯钻具规格和孔径要求来选择套管直径。且所遇地层岩性完整程度来确定所下入套管的深度。绳索取芯钻探与套管直径密切相关。套管直径过大会造成钻具工作不稳定，容易折断钻杆，且均发生在钻杆与丝扣、钻杆与钻杆连接处，而且不便提高钻具回转速度，影响效率的提高。但也不能下直径过小的套管，容易造成上下钻困难，冲洗液环状间隙过小，不利于畅通和排出岩粉。套管小入孔内的深度应根据钻孔所遇地层的岩石风化完整程度及地下水位来确定。若钻孔设计较深，生产周期较长，中深孔或深孔800米时，一般都要下2～3层套管，包含一层技术套管。当孔内出现坍塌、掉块或遇溶洞裂隙时，则将技术套管拨出，在扩孔到下部3米左右重新下入。每层套管应下到完整基岩，套管连接部位用接箍焊死，孔口处用水泥或木楔固定并用胶皮密封，防止泥沙、岩粉流入套管间隙，以便终孔后
绳索取芯钻具的使用及维护 一、前言 绳索取芯钻进是一种不提钻而能直接取得岩芯的先进钻进方法。它与普通钻进方法相比，具有地质效果好，生产效率高，钻进成本低等优点。同时因其结构简单，性能齐全，坚固耐用，维修方便，而被广泛使用。现在我公司生产的绳索取芯钻具己形成系列:S56、S59、S598、S75、S75B、S95、S95A等，其规格如下: 经过多年的生产实践证明，我广生产的各种型号绳索取芯钻具性能良好,进尺快，打捞效率高，钻进时间利用率高，设备材料消乾低，使用范围广,既可用清水.也可用泥浆钻进。 为使广大用户更好地掌握这项先进技术，正确地使用S系列组索取芯钻具,并充分发阵绳索取芯钻具的优越性，特编此说明书.以供广大用户参考。 二、绳索取芯钻具的结构和工作原理 我国地质系统所使用的绳索取芯钻具型号为"s" 型，钻具结构上大|可小异。现以S75绳索取芯钻具为例作典型介绍。 整套钻具分成绳索取芯钻具与打捞器二大部份所组成。 绳索取芯钻具由外管总成和内管总成所组成，合在一起统称双管。 外管总成包括弹卡挡头、弹卡室、扩孔器、外管及钻头所组成。内管总成包括捞 矛头、弹卡钳、调节机构、悬挂及内管保护机构、至IJ 位与堵塞报信机构等。
这几个主要机构的工作 原理如下: 1.弹卡机构 主要由弹卡挡头，弹卡钳、张簧等部件组成。其作用是内管总成沿钻杆中t:内 使其贴在壁下放时，弹卡钳在张簧的作用下张开一定角度，到达弹卡:在时， 弹卡室内壁上，这时上有弹卡挡头，可防止内管向上串动，夕|、有弹卡室， 限J1-. 弹卡钳的进一步张开。在钻进时借助弹卡挡头上的拨叉，带动弹卡钳， 以免因相对运动造成弹卡钳的磨损。使内管总成轴承上部随钻杆一起转动， 2、悬挂机构 悬挂机构由内管总成中的悬挂环与外管总成中的座环所组成，悬挂环的外径尺寸稍大于座环的内径(一般相差0.5一lmm)内管总成下放到外管总成弹卡室位置时，悬挂环座落在座环上，从而使内管总成下端的卡簧座与钻头内台阶之间保持清洁-4mm的间隙，以防止损坏卡簧座与钻头，并保证内管的单动性能。 3、单动机构 由两套推力轴承构成单动机构，主要目的是使内管在钻迸时不旋转。 4. 调节机构 主要由调节螺母、调节接头与内管一起组成。在组装时.如果卡簧座与钻头内台阶之间的间隙不合适，则可通过调节接头与弹簧套之间的距离来进行调节（调节范围在0.3mm）,以保证卡簧座与钻头内台阶之间的间隙。 5.到位报警机构 由阀体、阀堵、弹簧、定位簧、调节螺堵及悬挂接头等组成（S75弹卡架、珠、弹簧、及连接轴所组成）。当内管总成下放到外管总成中的预定位置时，悬挂环座落
绳索取芯钻进技术及其在地质找矿中的运用 摘要随着科学技术的不断发展，人们生活水平的不断提高，各经济产业迅速扩增，建筑工业等也在逐渐壮大，我国资源使用量越来越多，为了防止资源过度开发，要对目前现有资源进行妥善管理，资源勘探成了当下国家资源保护的重要任务。在资源勘探中，地质岩心钻探技术是唯一能准确并高效的达到勘察任务的一项新型技术，本文就地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用进行探讨。 关键词绳索取芯钻进技术；地质找矿；运用 伴随着社会经济的不断发展，人们在日常生活和工作以及社会生产中对于矿产资源的需求量也在不断增加，在一定程度上给矿产资源勘探工程的发展提出了较高的要求。钻探技术作为一种唯一可以实现从地质岩心当中提取出样本的勘察方法，其在资源勘探领域中扮演着十分重要的角色，地质岩心钻探技术的发展和应用对于资源勘探工作的效率和质量会产生直接的影响，是有效解决资源短缺问题的重要手段，在促进社会可持续发展中具有十分重要的现实意义。因此，要对地质岩心钻探技术予以高度的重视，提高其在资源勘探中的应用效果。 1 钻进工艺 在传统的提钻取芯钻探技术中，每次想要提取一个管岩芯，就必须下一次钻具，虽然其结构比较简单，操作起来比较方便，但是由于需要多次下钻具，使得其工作效率非常的低，并且应用这种方式所提取的岩芯其完整性也难以保证；与传统的提钻取芯钻探技术所不同的是，绳索取芯钻探技术在提取岩芯的过程中，只需要通过打捞器将内管取出，然后取出岩芯，再将内管放人到外管当中，除非是钻头出现了损坏需要进行更换，否则整个过程中不需要反复下钻杆，使得钻探的效率大大提升[1]。 1.1 设备安装与开孔 钻进要根据工作规范要求自觉执行。首先安装钻探设备要注意严丝合缝，确保天轮滑车、立轴以及孔口三点一线。开孔钻具的选择第一要直，要同心度好。打孔钻进的时候应该轻压、慢转、勤提动，钻具缓慢延长，使钻具满眼，达到正常钻进。钻孔时根据不同岩层情况，不断转换直径，将套管下入。孔斜的测量要在下套管前进行，为了防止歪斜换径的时候要加以导正。 1.2 钻头的选择 选择钻头唇面形状的时候要根据岩层性质来选择。中等硬度的岩层匹配锯齿钻头，这种钻头能够很好地与孔底接触，钻头轴向压力得提高；在比较坚硬的岩层中，应该选用粒状钻头或者是单边钻头，通过增强钻压来提高切入深度进而减少崩齿；在松软的岩层之中应该选用圆弧、平底钻头，这样能较好地与孔底相吻合，保持良好稳定性。
绳索取心钻具的型式很多，规格各异，但其基本结构大同小异。 以我国最常用的S-75型钻具为例，其结构功能如下。 整套绳索取心钻具分为单动双层岩心管和打捞器两大部 分。双层岩心管部分由外管总成和内管总成组成。 外管总成包括弹卡挡头1、弹卡室7、稳定接头23(上扩孔器)、外管46、下扩孔器和钻头52组成； 内管总成由捞矛头2、弹卡6、悬挂环21、到位报讯、岩心堵塞报警、单动、内管保护、调节、扶正、内管、岩心卡取等机构 组成。 打捞器一般由打捞机构和安全脱卡机构组成。各机构的工作 原理分述于下。 S75型绳索取心钻具双管结构 机构:绞链式矛头机构,弹卡定位机构,悬挂机构,到位报信机构,岩心堵塞报警机构,单动机构,内管保护机构,调节机 构,扶正机构,打捞机构,安全脱卡机构
S75型绳索取心打捞器
1、绞链式矛头机构 该机构由捞矛头、定位卡块、捞矛座等组成。由于捞矛头可在其转动平面内转动180o，因在地表吊挂打捞器与内管总成卸岩心可在0～土90o内转动、变换位置，防止捞矛头从打捞器的捞钩中脱出。 2、弹卡定位机构 它是由弹卡挡头、弹卡板、张簧、弹卡室等零件组成。当内管总成在钻杆柱内下降时，张簧5使弹卡板6向外张开一定角度，并沿钻杆内壁向下滑动。当内管总成到达外管总成中的弹卡室7部位时，弹卡板在张簧的作用下继续向外张开，使两翼贴附在弹卡室的内壁上。由于弹卡室内径较大，而其上端的弹卡挡头内径较小，所以在钻进过程中可防止内管总成上串，达到定位作用。 3、悬挂机构 此机构由内管总成中的悬挂环21和外管总成中的座环22组成。悬挂环的外径稍大于座环的内径(一般相差0．5～1．Omm)。当内管总成下降到外管总成的弹卡室位置时，悬挂环21座落在座环上，使内管总成下端的卡簧座51与钻头52内台阶保持2-4mm的间隙，以防止损坏卡簧座和钻头，并保证内管的单动性能和通水性能。 4、到位报信机构
绳索取芯钻探施工技术 武孟元 （河北省水利工程局河北石家庄 050021） [摘要]介绍了绳索取芯钻探工艺钻具的结构，并对钻进规程的各种具体参数及报信机构的使用进行了分析，总结了绳索取芯钻探技术的主要优越性及在堆渣层中的应用。 [关键词] 绳索取芯；钻进参数；优越性；堆渣层灌浆 绳索取芯钻进是一种先进的岩芯钻探工艺。它采用大直径的钻杆，在钻具里面套装一根取芯管，在钻进过程中，岩芯缓慢地装在取芯管内。当回次进尺终了，岩芯装满取芯管时，采用带绳索的打捞器，从钻杆中把取芯管提出，提取岩芯后，又从钻杆中把取芯管放到孔底，继续钻进。绳索取芯与普通钻进取芯相比，具有控制钻孔偏斜度、提高钻进效率、降低工程成本、提高岩芯采取率、减少孔内事故等优点；尤其在钻穿复杂地层方面，有着其它施工技术无可比拟的优点，因而被广泛应用。 1 绳索取芯钻具简介 绳索取芯整套钻具分为双管部分和打捞器两大部分。 1.1 双管部分 双管部分包括外管总成和内管总成。 1.1.1 打捞机构 当捞取岩芯时，打捞器上的打捞钩抓住捞矛头，将取芯管提出孔外。 1.1.2 弹卡机构 内管总成进入外管总成后，实现弹卡自锁，防止由于振动等原因使弹卡并拢而导致内管总成上窜。 1.1.3 悬挂机构 当内管总成到位后，悬挂环座落在座环上，保证卡簧座与钻头内台阶之间有一定间隙，以便外管单动灵活。 1.1.4 到位报信机构 内管总成到达预定位置时，地面上水泵压力表的读数突然变化，可以调整水量开始钻进。 1.1.5 岩芯满管或堵塞报信机构 岩芯满管或堵塞时，导致地面上水泵压力表读数升高，起到报警作用。 1.1.6 调节机构
调节内管总成中卡簧座与钻头内台阶之间的间隙，保证其间隙量为2-3mm。 1.1.7 缓冲机构 卡取岩芯时，起缓冲作用来保护内管和卡簧座。 1.1.8 单动机构 分离内管和外管，实现钻具外管单动，内管相对外管静止。 1.1.9 容纳与卡取岩芯机构 容纳和卡取岩芯。 1.1.10 扶正机构 扶正内管，使卡簧座对正钻头内孔，以便岩芯顺利地进入内管，减少岩芯磨损，提高岩芯采取率。 1.2 打捞器部分 打捞器是绳索取芯钻具中必不可少的专用配套工具。 1.2.1 打捞机构 打捞钩抓住捞矛头，带动双管部分的打捞机构，将内管总成提升到地面。 1.2.2 绳卡机构 连接打捞器和绳索取芯绞车。 1.2.3 送入机构 将脱卡管套在重锺上，用打捞器将内管总成送入孔底。 1.2.4 安全脱卡机构 使打捞钩松开捞矛头或使安全销折断而实现安全脱卡。 2 绳索取芯钻进参数及报信机构 在正确选择钻头的情况下，金刚石绳索取芯钻进效率取决于钻进参数的选择，即钻压、钻头转速和冲洗液量三个参数。 2.1 钻压 实践表明，当加在钻头上的压力高于所钻岩石的压力硬度时，岩石就由表面破碎转到体积破碎；但当压力接近或超过金刚石本身抗压强度时，金刚石开始破损。另外，随着钻压的增加，金刚石的磨损量也增加，因此钻压有一个最优值。绳索取芯钻进规程和普通标准金刚石钻进有所不同，因绳索取芯钻头胎体壁要比标准钻头胎体壁厚2mm，底面积相对较大，而钻杆与孔壁的间隙小，所以钻压应增大。表1列出了两种不同直径绳索取芯钻头所需钻压值。 钻压(kN) 7-12 12-15 2.2 转速 转速是影响金刚石钻进速度的重要因素。钻头在某一转速下，金刚石磨损量最小，转
绳索取芯技术在深孔钻探施工中的应用 发表时间：2018-01-07T21:43:32.017Z 来源：《基层建设》2017年第30期作者：马晓鹏 [导读] 摘要：绳索取芯技术在深孔钻探施工中的使用可以有效避免施工过程中意外事故的出现概率，有效提升了工程进行的安全性。 山东省第六地质矿产勘查院山东威海 264200 摘要：绳索取芯技术在深孔钻探施工中的使用可以有效避免施工过程中意外事故的出现概率，有效提升了工程进行的安全性。绳索取芯技术的系统性较强，在实际使用的过程之中对于其设备的使用正确性有较高的要求，下文介绍了绳索取芯技术的使用优势和设备，并对当前绳索取芯技术在深孔钻探施工中的应用进行了论述。 关键词：绳索取芯技术；深孔钻探施工；应用情况 一、绳索取芯技术概述 绳索取芯技术在深孔钻探施工中的使用可以有效避免施工过程中意外事故的出现概率，有效提升了工程进行的安全性。绳索取芯技术的系统性较强，在实际使用的过程之中对于其设备的使用正确性有较高的要求，下文对于绳索取芯技术进行了介绍。 1、技术的应用背景 绳索取芯技术在金银矿以及多金属矿产开采行业之中应用较多，当前随着我国金属矿产用量的逐渐增加，钻探深度逐渐增加，矿层越深其结构的稳定性越差，在实际钻探过程之中可能会出现安全事故。因此，在当前的矿产开采工作之中对于绳索取芯技术的需求逐渐提升。同时，由于传统的钻掘技术无法达到当前的钻探深度，因此，我国的矿产开采企业开始更多的使用绳索取芯技术，该技术可以实现对地层的结构情况和成分的钻探和检测，对于深孔钻探施工的安全高效进行有很大的意义。 2、施工设备的选择 绳索取芯技术的高质量应用和钻探设备有很大关系，在进行钻探设备的选择过程之中，技术人员需要对钻探地点的地质情况有初步的了解，根据其地质成分和设备使用成本来进行钻探设备的合理选择。其次，为了保证钻探工作的进行效率，针对钻探机具进行合理的级配可以减少钻探工作的进行次数。比如通过选择合适的机具可以在进行岩芯的检测过程中不需要取出全部的钻杆，减少了重复进行下钻工作的数量，提升了钻探工作的进行效率。一般在选择合适的机具时，需要遵照三高一低的需求进行选择，即机具的转速高、钻头的强度高、工作进行效率高以及工作人员的劳动强度低。在钻探工作的进行过程之中，钻探工作人员需要尽可能减少钻杆和岩壁的间隙，保证钻探工作的高效进行。 3、确定钻孔的结构 在绳索取芯技术的使用过程之中的重点是确认施工中的钻孔结构，在这个过程之中技术人员首先需要结合地层的剖面以及钻探的深度来确定钻孔的结构，并根据施工区域的地质特点来进一步完善钻孔的结构设计。在确定钻孔结构的过程之中，施工技术人员可以合理选择套管，以保证后续工作的正常进行。 二、绳索取芯技术的使用优势 1、降低了工作人员的劳动强度 当前市场竞争的逐渐加剧使得企业开始通过减少人工费用来控制企业的经营支出。在钻探过程之中，绳索取芯技术的使用有效避免了在工作之中人力得到浪费的现象，在传统的钻探工作之中，一台钻探设备需要多名工作人员进行操作和管理，且在钻探之中需要反复进行钻杆的升降，造成了人力资源的浪费和企业支出的增加。而绳索取芯方式在钻探的过程之中不需要进行钻杆的升降，减少了人力劳动量，避免了在钻探工作之中人力资源的浪费。 2、提升了钻进效率 在绳索取芯钻进技术的使用过程之中，施工技术人员需要进行的就是将打捞器进行下放，在到达特定的深度并采集到岩层地质标本之后就可以提出进行检验。在钻进和取出的过程之中，技术人员不需要将钻杆全部提出钻孔之外，只需要将携带岩体标本的钻具提出孔外即可，减少了在钻杆提出和下放过程中花费的时间，有效提升了钻进工作的进行效率。在实际的工程项目之中，绳索取芯勘测技术的使用将钻探时间缩短到了原先的一般，并且节约了大量的劳动力，减少了企业的支出。尤其是在深度较大的深孔钻探工程之中，绳索取芯技术可以更为明显的起到提升钻进工作进行效率的作用。 3、降低了事故的发生率 在地质钻探技术的使用过程之中，最为影响其勘测工作进行质量的就是钻杆的质量，钻进过程是依靠钻头的磨削来进行的，钻头一般是通过钻杆的轴向转动来提供推进力，确保钻头的顺利钻进。在当前的勘测工作之中使用的钻机基本都是通过钻杆来向钻头传递推进动力的，因此，钻杆的质量会直接影响钻进工作的进行。在传统的钻杆制造和钻进施工过程之中，由于材料和钻进空间的限制，传统的钻进的钻杆的单位长度一般为三米，在实际钻进的过程中通过将单位钻杆相互链接来实现较大深度地层的钻探。在钻进过程中，钻杆之间的链接方式一般是螺纹链接固定方式，在钻进过程之中，钻杆的螺纹固定部分是最容易出现磨损和故障的部分。而传统的钻进在每次进行岩芯的提取时都需要进行提钻，岩芯的取出也要进行反复的拆卸，增加了钻杆螺纹的磨损情况，提升了出现事故的可能性。同时，在钻杆进行提升的过程之中，钻杆和岩壁的磨损也可能造成岩壁的结构受到影响，甚至引起岩层的塌方。而绳索取芯技术在提取岩芯和下钻的过程之中都不需要进行钻杆的提升，避免了事故的发生。 4、降低了施工成本 绳索取芯只需普通双管钻进人力的50%，而且劳动强度大大降低。效率方面：绳索取芯技术纯钻进时间的利用率在50%以上，而普通双管钻进的纯钻进利用率只有30%。孔内如果出现事故，辅助的钻进时间更是无法统计，甚至可能报废整个钻孔，损失的经济效益无法估计。绳索取芯技术虽然一次性投资较大，但是由于绳索取芯每米钻探成本低，钻具使用寿命长，所以，总体来看，绳索取芯的经济效益还是最好的。 三、绳索取芯技术的应用 1、施工钻头的选择 绳索取芯技术在深孔钻探施工中应用的第一步是施工钻头的选用。技术人员在施工钻头选用的过程中首先应当用环氧树脂等粘接剂粘牢，并且或确保套管外部要涂机油。其次，技术人员在施工钻头选用的过程中应当确保参数要求符合应用试验的要求，并且还能够有效的
绳索取芯钻具使用说明书 一、概述 绳索取心钻进又叫不提钻取芯钻进，它的特点是当岩芯装满内管时，不提钻而用绳索打捞器从钻杆内把内管捞取上来获得岩芯。因其结构简单、钻进效率高、岩（矿）芯采取率高、劳动强度低、钻探成本低等显著优点，而广泛使用。我厂生产的绳索取芯钻具已确定为“S”系列产品：S59、SJ75、S75、S96。其具体规格见下表： 为使用户更好的掌握这项先进的技术，正确的使用我厂生产的S系列绳索取芯钻具及附属设备工具，充分发挥绳索取芯钻进的优越性，特编此书，以供使用参考。 二、绳索取芯钻具的结构和工作原理 目前我国使用的绳索取芯钻具结构和工作原理基本相同。经过生产实践和不断改进，各种钻具均灵活可靠，效果良好，取芯成功率高。 （一）绳索取芯钻具结构 主要由单动双管和打捞器两大部分组成。 双管部分由外管总成和内管总成组成。而外管总成包括弹卡挡头、弹卡室、扩孔器、外管和金刚石钻头组成。内管总成包括捞矛头、弹卡、单动组
件、报警、调节组件、内管、悬挂扶正及卡芯组件组成。 （二）几个主要机构的功用和动作原理 1、捞矛机构需要取芯时，打捞器从钻杆内下放到内管总成上端，打捞钩钩住捞矛（矛头）。向上提升打捞器，捞矛头通过弹簧销向上提升回收管，迫使弹卡钳收缩，这样使内管总成与外管总成脱离，从而把内管提升上来。 2、弹卡机构即定位机构，主要由弹卡架、弹卡钳、张簧等部件组成。其作用是使内管座到外管中时，弹卡钳借助张簧的张力而张开，贴在弹卡室的内壁上。其上端有弹卡挡头的拨叉，带动钻具轴承上部和外管同时旋转，防止弹卡磨损。 3、单动机构钻具的单动主要靠两盘推力轴承来实现。 4、调节机构内外管总成的长度，主要通过调节接头和调节螺母进行调节。达到卡弹簧座底端与钻头内台阶所要求的间隙（3-4mm），减少岩芯受冲洗机会。在使用过程中，由于内管零部件尺寸的变化，卡簧座与钻头内台阶的间隙亦随之变化。为了保证岩矿芯采取率，减少残留岩芯，故应及时调节。 5、悬挂机构在悬挂接头下端有一个可拆卸的悬挂环，内管总成到达外管总成中的预定位置时，悬挂环坐落在座环上。限制内管总成的下行位置。 6、到位报信机构由阀体、阀堵、弹簧、调节螺堵、悬挂接头等组成。内管总成到达外管总成中的预定位置时，悬挂环坐落在座环上，冲洗液的通路被堵，迫使冲洗液改变流向，并克服弹簧力量使阀堵向下运动，使冲洗液通道打开，于此同时，地面泵压表上的压力明显上升，表示内管总成已到达钻进位置，可以开始扫孔钻进。 7、岩心堵塞报信机构由滑套、蝶簧等组成，岩心堵塞或岩心装满内管时
SK53/4″×94mm绳索取心钻具结构分析 王永平 中国地质调查局中国大陆科学钻探工程中心北京100011 摘要：为在中国大陆科学钻探工程中实施大口径绳索取心钻进，特从德国引进一套绳索取心钻具，在使用和测绘过程中发现该钻具在结构上确有其特色，同时也存在个别缺陷和不足，本文做了简单剖析，对小口径绳索取心钻具的设计，特别是对深孔绳索取心钻具的设计有一定的参考和借鉴之处。 关键词：绳索取心钻具；结构分析；材料选择；多功能配套 作者简介：王永平（1942－）辽宁岫岩人，中国大陆科学钻探工程中心工作人员，高级工程师，从事探矿工程专业，北京市西城德外黄寺大街24号院21楼，100011，（010）51632333 SK53/4″×94mm绳索取心钻具（以下简称“SK钻具”）是德国MICON公司为中国大陆科学钻探工程设计和制造的口径为157mm，井深为6000m的绳索取心钻具，该钻具系统包括岩心管总成、投放器、旋转接头和打捞器等四部分组成。 就157mm孔径而言，对石油钻井是小口径，而对以找固体矿床为目的的地质岩心钻探又是少见的大口径，加之为6000m井深所设计，因此就其结构设计和材料选择上有其自身的特点，同时对地质岩心钻探绳索取心钻具在结构设计和材料选择上也有其可借鉴之处。 1 岩心管总成（见图1） 1.1 基本设计参数 钻头外径157mm，钻头内径94mm；外管串设两只稳定器，下端为钻头稳定器，上端为钻杆稳定器，其外径均为156.8mm，外管外径146mm；外管内径110mm；内管外径106mm，内径97.3mm，其上端与仪器仓接头相接，下端与岩心定向短节5和卡簧座2相连。 1.2 结构特点： ⑴钻头、稳定器与外管：该钻具钻头稳定器6的位置相当于国内钻具的扩孔器，其公称直径较钻头直径小0.2mm，而国内设计的常规钻具一般扩孔器较钻头外径大0.5mm，因此SK钻具在钻头设计上特别重视保径，其唇刃较长并设有保径规，而设稳定器的主要目的是 稳定钻具和尽量减少岩心外管的磨损，而不是扩孔和保径，重点保护的又是钻具的螺纹连接部位，外管使用42CrMo4V(化学成分相当于国产S42CrMo)经整体调质处理，因此制造成本较高。
绳索取芯钻探在复杂地层矿区施工技术措施 彭步涛 （福建省121 煤田地质勘探队，福建龙岩364021 ） 摘要：该文主要论述了绳钻技术在复杂地层煤田勘探矿区中研究应用情况及取得的效果，即从钻孔结构冲洗液技术、护壁堵漏技术、钻具配套及硬岩钻进等方面进行了有效的探索和应用，对类似矿区施工具有较强的实践性和指导意义。 主题词：绳索取芯钻探技术; 施工措施; 含煤矿区复杂地层 “科学技术是第一生产力”。这是邓小平理论对马克思主义科技理论的重要贡献，在这一理论的指导下，我国的科学技术水平出现蓬勃发展的局面。作为煤田地质勘探专业队伍的福建省121 煤田地质勘探队，从上个世纪八十年代中期为加快勘探步伐，缩短勘探周期，依靠科技进步，积极推广应用绳索取芯金刚石钻进技术（以下简称绳钻技术）；经过二十多年的努力和探索，使绳钻技术不断完善，钻进效率和勘探质量明显提高。二十二年来累计完成钻探进尺48.4 万米，在闽、云、贵、川等省份探明煤炭储量50 余亿吨，为当地的经济建设做出突出贡献。通过多年对该技术的研究和应用，使福建省121 队的钻探技术竞争力不断提高，绳钻技术应用水平达到国内领先。 1 含煤田地层的基本特点 煤田勘探施工的主要区域分布在福建、云南、贵州、四川等省份。福建煤田地质主要勘探对象见三叠纪童子岩组，童子岩组之上由翠屏山组所覆盖，为非煤系地层，主要岩层见泥岩、粉沙岩、细粉砂岩和中粒沙岩。云、贵、川主要含煤地层为二叠系上统龙潭组，主要岩性以粉砂岩、细砂岩、泥质砂岩、粉质泥岩为主，而覆盖其上部的三叠系个旧、永宁镇组以灰岩为主。 福建省121 队煤田勘探矿区按钻探施工技术要求，有如下几个特点： （1 ）钻孔漏失严重为主要特点。特别是永宁镇组、个旧组中的石灰岩溶洞发育，溶洞最大达20 米。童子岩组的风化带和断层破碎带也是主要漏失区，属裂隙裂缝性，有时也出现小溶洞，并有地下水活动。另外，由于绳钻工艺环空间隙小，泵压损失大，常使地层失去平衡以致诱发漏失。 （2 ）孔壁坍塌也是绳钻工艺施工中常见现象，坍塌常出现在断层破碎带中。另外，在厚煤层中（特别见粉煤层）钻进，由于钻孔护壁不稳定，上下钻具操作不当也易引起煤层坍塌，这种现象在各勘探区都经常遇到。 （3 ）硬岩“打滑”地层，在翠屏山底部约40m ，属硅质胶结的石英砂岩。同时，含有少量的隧石，岩石硬度在X 级以上。采用一般金刚石钻头钻进其效果差，钻效低，新钻头投入使用后很快被磨钝而打滑不进尺。 （4 ）煤系中煤层多，一般钻孔都可见煤层十几层，煤层有块煤、粉煤两种。粉煤取芯难度大，若操作不当往往造成采取率达不到要求致使钻孔质量降级。 （5 ）岩层倾角变化大，软硬互层频繁，属易斜地层。 （6 ）龙潭组中部分泥岩遇水膨胀，钻进中发生缩径现象，对泥浆性能要求高。
地勘行业特有工种 职业技能考核鉴定论文 （技师、高级技师） 题目：绳索取芯适岩钻头的选用 姓名 工作单位 申报工种 申报等级高级技师 联系电话 提交时间 20** 年 ** 月 ** 日 **地勘行业特有工种职业技能鉴定站制
钻探是地质勘探的重要工作方法，是取得地下岩矿层资料的最主要手段。许多地质勘探项目中，钻探工作占用大量的人力、物力和财力，它的质量和效率直接影响地质报告的质量和勘探成本。我国于1973年开始研究绳索取芯钻进(简称“绳钻”，即利用带绳索的打捞器，以不提钻方式经钻杆内孔取出岩芯容纳管的钻进技术)，目前已在岩芯钻探中广泛使用。目前，国内在大力推广这种钻进技术，并日益显出了优越性，被誉为“四高、三低、两好”（工程质量高、时间利用率高、钻进效率高、钻头寿命高；停钻事故低、劳动强度低、设备材料消耗低；地质效果好、经济效益好）的先进钻进方法。然而这种能够给钻探工作带来显著经济技术效益的新工艺，在施工中也发现了一些技术及管理等问题值得我们去探讨、改进和提高，以求得绳钻发展和效益的进一步提高。仅针对绳索取芯适岩钻头的选择和使用应注意的问题进行了分析、探讨。 1、钻头的选择 采用绳钻，首先要选择与地层相适应的钻头。它要求钻头不仅时效要高，易破碎岩石，还要有较长的使用寿命。如果钻头时效很低，直接影响钻进效率，如果钻头寿命很短，不得不经常起下钻更换钻头，从而降低钻进效率，增加成本，不能充分发挥绳钻的优越性。因此，必须根据岩石的物理力学性质，包括岩石的可钻性、硬度、强度、研磨性和完整度，同时也应考虑经济效益与施工队伍的实际情况，选择好钻头。其选择包括金刚石的粒度、强度和浓度、钻头的胎体性能、镶嵌类型、钻头水口等。
云南某煤矿勘探绳索取芯钻进技术探讨 从施工设备、施工工艺、事故预防等几个角度对地处川、滇、黔三省边界某煤矿使用绳索取芯钻进施工过程中存在的一些问题进行分析探讨，希望对同类煤矿有所借鉴和参考。 标签：煤矿勘探；绳索取芯；钻进工艺 位于川、滇、黔三省边界的某煤矿，地势地形复杂，岩层构造复杂。施工煤层漏失、坍塌较为普遍发生。煤层是煤炭钻探的目的层，由于煤炭自身具有疏松、酥脆、微裂隙发育的特点，坍塌事故发生很普遍。通过使用比较先进的钻探机械和使用科学合理的技术，解决了地质复杂，结构不稳定等难题，取芯钻进取得很大改善。 1 钻进工艺 1.1 设备安装与开孔钻进 要根据工作规范要求自觉执行。首先安装钻探设备要注意严丝合缝，确保天轮滑车、立轴以及孔口三点一线。开孔钻具的选择第一要直，要同心度好。打孔钻进的时候应该轻压、慢转、勤提动，钻具缓慢延长，使钻具满眼，达到正常钻进。钻孔时根据不同岩层情况，不断转换直径，将套管下入。孔斜的测量要在下套管前进行，为了防止歪斜换径的时候要加以导正。 1.2 钻头的选择 选择钻头唇面形狀的时候要根据岩层性质来选择。中等硬度的岩层匹配锯齿钻头，这种钻头能够很好地与孔底接触，钻头轴向压力得提高；在比较坚硬的岩层中，应该选用粒状钻头或者是单边钻头，通过增强钻压来提高切入深度进而减少崩齿；在松软的岩层之中应该选用圆弧、平底钻头，这样能较好地与孔底相吻合，保持良好稳定性。 1.3 选择钻进参数 通常情况下，钻头的最开始的压力是2kN以内，正常压力为7～10kN。坚硬的岩层转速为500～800r/min，破碎岩层中的速度为300～400r/min，浅孔稳定岩层可以是1000r/min以上。泥浆泵的泵量通畅控制在45～78L/min之间，泵压保持在3MPa以内。岩层比较完整的时候，在冲洗液润滑性能允许的情况下可以提高转速，钻进压力可以保持在15～20kN之间。 1.4 选择冲洗液 我们在考虑到本地区的地质条件较为特殊以及绳索取芯钻进特点的基础上，
Φ132mm绳索取芯钻头 一、产品介绍 Φ132绳索取芯钻头属于金刚石复合片钻头系列产品，与金刚石内凹钻头（金刚石无芯钻头）、金刚石无芯钻头、金刚石刮刀钻头、金刚石扩孔钻头等属于同一系列产品。
二、产品规格型号 三、产品优势 金刚石复合片取芯钻头镶齿方式属于潜铸式钻钻头，是将金刚石PDC复合片通过高温银焊固定在钻头体的刀翼槽内，因其刀翼设计，复合片一般采用1304/1305复合片，针对F≤10以内岩层使用。主要用于煤矿及地质勘探施工取芯使用，在我们所针对的煤矿行业，金刚石复合片取芯钻头被大量使用。钻进比较松软的泥岩类岩层时，推荐使用金刚石复合片取芯钻头，因为这类钻头的耐磨性能突出，水口大，对于泥土层有比较好的进尺效率和工作时间。 金刚石钻头是矿物勘探行业中最常用的钻头。 因为它们的应用范围最广。精心挑选的优质人造金刚石牌号分布在浸渍钻头的基体系列中。的ZM矩阵层包含这些晶体分布均匀，镶嵌在金属粉末粘结。 我们的孕镶钻头的基体设计为在磨损时将新金刚石暴露在钻头切削面上。由
于此动作，快速穿透率保持不变。C6，C9、C12系列 我们的浸渍钻头制造，以提供最佳的渗透速度和钻头寿命，这是必需的。 将金刚石钻探成本降低到最低限度。 可用的尺寸如下： AQ，BQ，NQ，HQ，PQ / AQTK，BQTK，BQ3，NQ2，NQ3，NQTT，HQ3，HQTT，PQ3，PQTT T2系列：T246，T256，T266，T276，T286，T2101 T6系列：T676，T686，T6101，T6116，T6131 T系列：T36，T46，T56，T66，T76，T86 四、注意事项 1、正常作业时，严禁突然反转改变运行方向，以防止复合片钻头脱落； 2、在正常作业时，空压机主风路不能有漏气现象，要保证足够的风量与风压，以延长金刚石复合片钻头的使用时间； 3、新复合片钻头第一次使用时、要低速磨合半个小时，再逐步正常使用； 4、在地质恶劣的环境中运行，要降低轴压和转速，防止钻头断裂； 5、在正常的钻孔作业时，若中途须更换钻头，要严格检查孔内是否有杂物，须保证孔内干净方可使用新的复合片钻头； 6、新复合片钻头第一次使用时，要注意打孔部位的清洁，防止有杂物影响正常的使用； 7、在正常的钻孔作业时，若中途须更换钻头，要严格检查孔内是否有杂物，须保证孔内干净方可使用新的复合片钻头； 8、严禁使用弯曲的钻杆，以避免钻头因受力不均而加速钻头的损坏，影响正常的使用时间。
绳索取芯钻进技术应用及工艺分析 发表时间：2019-09-10T17:11:30.907Z 来源：《工程管理前沿》2019年第14期作者：张云峰 [导读] 在岩土钻探工程中，为了保障施工效率和质量，避免施工安全问题的出现，采用科学有效的钻探技术是十分必要的。 辽宁省有色地质一〇五队有限责任公司辽宁省葫芦岛市 125000 摘要：在岩土钻探工程中，为了保障施工效率和质量，避免施工安全问题的出现，采用科学有效的钻探技术是十分必要的。绳索取芯技术是一种十分常见的钻探技术，该技术可以不提出钻头、钻具也能获取岩心的钻探技术，其不仅能够节省人工成本的投入，还能够提升钻探工作的效率和质量，受到了我国钻探技术人员的青睐。本文主要就绳索取芯技术在岩土钻探施工中的应用进行了相应的分析和说明。 关键词：绳索取芯；岩土钻探；技术应用 绳索取芯技术不需要大量的人力资源亦可完成，其效率、质量、安全性相对较高，且对设备的消耗较低，所以受到了钻探施工人员的青睐。随着该技术的广泛应用，其也在不断的改进和创新。该技术不需要提出钻头、钻具也可以获取岩芯，在钻杆内部填满岩芯，然后从钻杆内将岩芯搬运到地面。在实际施工的过程中，受到钻探地质、土层环境等因素的影响，钻探效果会产生一定的差异，所以技术人员要根据实际施工环境进行技术的应用和设备的选取，不能盲目施工。如果选用绳索取心技术，首先要做好钻杆的检测工作，避免钻杆断裂、脱扣等问题，这些问题不仅影响钻探工作的开展，还会造成钻孔、器材的损失，进而影响工程效率和经济效益。为此，如果钻探环境复杂，一定要结合实际情况进行施工，确保绳索取芯技术的有效性。 1、绳索取芯技术的应用范围 由于该技术的普遍应用，我国对该技术已经有了一定的研究，但与发达国家仍有差距。随着技术的进步，绳索取芯技术的应用范围也在不断的扩大。目前其主要应用于岩土地质勘察、水利工程等方面。在钻探工程中使用该技术要从多方面进行考虑，其中包括地层条件、钻头质量、辅助设备、钻孔深度等等，也要考虑工程的资金和资源成本，不仅确保钻探工作的技术性，还要保障其经济性。目前，在我国该技术的使用效率已经达到了每月每台设备钻进600m-1000m，平均1小时钻进7-10m，且钻杆使用寿命较长，普遍在2万米左右。从实际应用情况来看，该技术可以应用在各种环境之中，即使是6-9级的硬岩层，应用该技术也能够确保钻探的效率和质量。但在10-12级岩石钻探工程中，该技术则无法满足钻探需求，尤其是地层岩石组织颗粒细小、密度大、无研磨性的环境中，采用该技术会严重磨损钻头，且钻进效率并不明显，进而失去了该技术的使用优势。根据相关经验，不难看出该技术在浅孔和深孔岩石钻探中均可应用，钻探深度会随着技术的完善不断加深，随之经济效益也会得到一定的改进。为了确保钻探的稳定性，一定要确保钻头质量，如果在钻进途中频繁更换钻头，不仅会降低钻进效率，还会增添工作量，从而使绳索取芯技术失去了本该有的技术优势。 2、绳索取芯钻具的技术要求 2.1当内管总成下到外管总成预定位置时，能即时发出信号，使操作者能够及时得知内管总成已到位，可转入钻进程序。在钻进过程中，内管不上窜、下滑，内外管间不产生相对转动并能保证有良好的水力学特性。（2）钻进过程中岩心充满内管或发生岩心堵塞时，能及时向地表发出信号。由于双管结构，必须保持内外管的同心度，以便使岩心顺利进入内管。在提取岩心时，防止内管因受力过大而损坏。（3）应保证打捞器顺利下入，并将内管总成抓提至地面。万一打捞岩心失败，应有使打捞器与内管总成安全脱离的“脱卡机构”，防止二次事故发生。如：拉断钢丝绳及其他事故等。 2.2钻探浅层风化岩土地层，如果钻探地区为浅层风化岩土地层，一定要做好钻进工作的保护措施，具体施工内容有以下几个方面：首先要明确钻探位置，选择恰当的润滑泥浆进行孔壁的支护，确保润滑泥浆的润滑作用，进而为钻探工作降低难度；其次，选择恰当的钻头和钻杆，钻头既要保障施工效率，也要确保施工安全和质量。在实际施工中，短钻具的使用比较常见，其长度在1.20-1.50m之间，坚持勤提多取的钻采原则，进而保障钻探效率和质量。如果该地的风化情况严重，可以采用低喷或内超前钻头进行钻采，利用三重管来确保岩心安全。如果在浅层风化去进行钻采，一定要确保钻进的稳定性，根据施工地的实际情况和施工要就进行钻进工作的规范，避免快速钻进造成钻孔倾斜等问题。 2.3钻探深部构造破碎带，对深部构造破碎带进行钻探时，其会受到各种因素的影响，进而造成钻探工作的进展困难。其主要影响因素有地层条件、结构破碎、地下水等等，这些问题不仅会影响钻探质量，还会引发安全隐患。所以，在实际钻探施工的过程中，施工人员要根据施工要求做好钻进保护措施，搭配合理的保护设备，以此确保钻探的安全性。此外，为了保障钻探的质量，还要坚持以下几个施工要点：第一，在实际钻探的过程中，及时进行获取岩心的观察分析，根据专业的知识和经验来分析钻孔内的实际情况，并根据分析结果来制定防护方案。由于该地环境复杂，结构破碎严重，施工人员一定要专注施工，避免错误操作的出现。错误操作会引发各类安全问题，不仅会影响钻孔的使用，还会威胁施工人员的生命安全；第二，在该地形条件下进行钻探时，要确保钻探的稳定性和准确性，不能为了追求效率而忽略质量，如果在钻探过程中发现异常情况，一定要及时上报和处理，避免事故的出现；第三，在钻进结束后，必须要进行钻探地层的保护工作，确保地层的稳定性之后才能开展下一步的工作，避免施工危险的出现。 3、绳索取芯技术的应用效果 （一）提升效率，降低成本 在实际施工中，采用该技术进行钻探勘察，能够提升钻探效率，因为该技术无需提出钻头、钻具，只要利用绳索即可进行取心管的打捞，进而获取钻探岩心。这样不仅提升了钻探获取的工作效率，还降低了工作人员的劳动强度，减小了外部空间对提升距离的限制，进而对钻探工程的整体效益提升有很大的帮助。 （二）提高采样率 该技术所采用的钻杆是外管单动，与之相比内管处于相对静止的状态，这种状态下能够有效避免冲洗液对才采样岩的冲洗，确保了采样岩的完整。不仅如此，该技术也能避免钻探设备对岩心的破坏，减少物理力学的作用，进而保障钻探的质量和安全。实践表明，该技术的采取率高达95%，是一项采取率极高的钻探技术。 （三）减少施工事故 随着现代技术的应用和进步，钻探技术也取得了不小的进步，先进的数字可视化设备已经应用在钻探工作之中。该技术利用可视化设
绳索取芯钻探技术浅析 【摘要】“绳钻”技术，被广泛应用于岩芯钻探。随地质勘探钻孔深度的不断增加，以及起下钻占辅助作业时间的逐渐增大，严重影响整体钻进效率。因此，绳钻技术在地质勘探中得到广泛应用。 【关键词】地质钻探；绳索取芯钻探；钻进工艺 引言 随着我国国民经济的发展，矿产资源供需形势严峻。全国开展了新一轮地质矿区勘察工作。钻探是深部找矿最基本的重要手段和技术方法。 所谓绳索取芯钻探，是不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法。具有结构简单，钻进效率高，岩芯质量好，岩芯浸泡时间最短，钻头寿命长，劳动强度低等特点。对于地质构造多变、地层条件复杂的钻孔，施工中常遇漏失、涌水、水敏性地层与矿层的坍塌等问题，严重影响绳索取芯钻进工艺性能的发挥。 1 设备选择 1.1 配套三级绳索取芯钻具 地质勘探中，搞好绳索取芯钻具三级配套，是解决地质勘探过程中复杂水敏性地层严重塌掉块、涌水、漏失等问题，实现安全高效钻进最有效的方法。三级配套，是指S95钻具、S75钻具、S59钻具配套使用。在钻进矿区地层之前，用S95钻具穿过复杂层下Φ89 mm技术套管（扣型为反扣，套管为外丝，接头为内丝），换S75+2绳索取芯钻具钻进至终孔。如S75+2绳索取芯钻具再遇较大漏失或坍塌难以处理时，则以Φ71mm为套管换S59绳索取芯钻具钻进至终孔。 1.2 附属机具配置 由于绳索取芯钻进是满眼钻具环状间隙小，对冲洗液的质量有较高要求，所以，现场必须配泥浆搅拌机，且能在钻孔漏失情况下，满足不停止钻进配置泥浆的需要。深孔或超深孔（1000～1500m以上）施工，应采用新钻杆或加强型钻杆以提高钻杆的密封性与强度；采用加强型夹持器和双滑车系统与其配套，以达到预防与减少孔内事故，实现安全高效钻进目的。各类机械配件及泥浆材料等为钻机提供可靠后勤保障，减少停待料时间提高生产效率。 2 钻进工艺及参数选择 2.1 钻孔结构的设计 应根据钻孔目的、孔内岩层及可能遇见的复杂情况、钻孔深度和终孔孔径等
实验一绳索取心钻具及液动冲击器观察实验 实验日期姓名班级学号实验成绩一实验目的、要求 1．掌握单动双管取心器结构及取心方法； 2．熟练掌握绳索取心钻具结构及取心方法。 3．掌握阀式正作用及双作用液动冲击器构造及调试。 二实验器材 SMK—89型单动双管取心器一套；SQ—75型绳索取心钻具二套；MTZ—89型正作用液动冲击器一套；YS—76型双作用液动冲击器二套；管钳、链钳、拆卸工具等各二套。 三实验内容及步骤 （一）单动双管取心器的结构与取心方法实验 1．用管钳等工具拧开取心器上接头，将单动装置及内管抽出，观察取心器结构。 取心器结构为： 稳定接头——外管——（导正环）——扩孔器——钻头 双管接头 调节机构——单动结构（报信和缓冲机构）——内管接头——回水球阀——内 管——卡心机构 2．卸掉上接头，取出单动轴，拧掉背帽、固定螺母、橡胶垫、两盘轴承、铜套座。对照挂图，了解取心器结构及其工作基理。 （1）调节机构：由调节螺母完成，调节内管长度，使卡簧座与钻头内台阶保持到4～5ｍｍ间隙（底喷钻头为1.5～2ｍｍ）。 （2）单动机构：两盘轴承为8206型，注意上、下轴承的安装。 （3）岩芯堵塞或已满报信机构（橡胶圈、泵压）。 （4）缓冲机构：冲洗液水路，缓冲橡胶垫。 （5）扶正机构：导正环使内管与钻头、外管同心。 （6）卡心机构：卡簧座、卡簧、挡圈。 （7）冲洗液循环路径。 3．取心器特点 （1）单动性好，提高了岩芯质量及采取率； （2）可钻进各种软硬岩层； （3）钻孔较安全。 4．按照拆卸进的相反顺序进行取心器组装。 （二）绳索取心钻具结构观测实验 1．打捞器的拆卸与安装，了解其工作原理 （1）打捞器：打捞矛头机构（包括捞矛器、捞矛、弹簧片、弹性销）； 冲打机构； 脱卡机构； （2）了解安全销、脱卡机构、冲打机构的工作机理。 2．井下钻具总成 从上而下依次将各连接部件拆开，了解观察组成部分的结构与工作原理。 （1）外管总成：弹卡挡头（拨叉）——弹卡室——外管——扩孔器——钻头，其中弹卡室与外
绳索取芯钻探技术浅析 发表时间：2019-10-24T16:35:19.740Z 来源：《科学与技术》2019年第11期作者：徐跃卓 [导读] 如何在复杂的地层条件下有效利用绳索取心钻进技术在钻探施工的实际过程中，结合钻探现场的施工情况，提高钻探效率与钻探质量、安全，具有重要意义。 黑龙江省地球物理地球化学勘查院黑龙江省哈尔滨市 150036 摘要：随着科技的进步，在我国的钻探行业中，绳索取芯技术也取得了较大的进步，具有安全系数高，钻探效率高，和能量消耗的优势，其应用范围也更加广泛。促进了钻探工程工作效率的提高和钻探质量的提升。 关键词：绳索取芯；钻探；技术 引言 绳索取芯钻探以其少起大钻增加纯钻进时间，提高钻进效率，降低劳动强度的特点，在地质资料收集中起到了重要的作用，并在岩心钻探项目中成为常用的技术。该技术在钻进较硬岩层（如白云岩、石灰岩），表现出了极佳的效果，具有较高的效率。如何在复杂的地层条件下有效利用绳索取心钻进技术在钻探施工的实际过程中，结合钻探现场的施工情况，提高钻探效率与钻探质量、安全，具有重要意义。 1绳索取心技术的实际应用范围 在我国，绳索取心钻探技术的发展较晚，与一些先进的发达国家相比，绳索取心钻探的综合效率和使用寿命存在差异。然而，在众多钻探专家学者的不懈努力下，我国绳索取心钻探技术取得了很大的进步。绳索取心钻探技术已广泛应用于岩矿勘探，工程地质勘探，水文水资源工程地质勘查等实际工程中。目前，我国绳索平均月效率可达600m~1000m，平均工作效率可达7m/h~10m/h。在正常情况下，钻杆的综合使用寿命超过20000m。然而，大量国内钻探的实际施工经验表明，使用绳索取心钻探技术后，并非所有钻探项目都能获得满意的效果。在岩石的钻探中，应该综合考虑钻探条件，比如钻孔深度，钻头质量水平和绳索取心钻具及辅助设备等因素。根据现场条件以及投资成本，合理选择钻探技术。绳索取心技术，从理论上讲适合各种岩层条件，应用范围比较广泛。绳索取心技术适合于4级~9级岩层，钻探效率及质量、安全都有一定的保障。但是，就我国目前的钻探施工技术水平来说，不建议采用绳索取心技术进行10级~12级凿岩施工。特别是当岩层是非常坚硬的岩层，如果采用绳索取心技术，密度大，颗粒细小，在上述岩层条件下，钻头打滑，钻速效率也相对较低，不能充分发挥绳索取心钻孔技术的优势，造成钻探效率、质量下降。根据以往的施工经验，绳索取心技术既可以用于浅孔钻探，也可以用于深孔岩石钻探。一般情况下，在绳索取心技术工艺范围内，孔深越深，经济效益就越好。然而，在具体工程中，一定要选择质量较好的钻头及钻具组合，保证钻孔过程的稳定、高效。如果钻头质量有缺陷，就会造成钻头在施工过程中出现故障，就大大降低了绳索取心深孔钻探的优点和使用意义。 2钻杆、附属设备及其工具 2.1钻杆 1)钻杆两端直接加工成公母螺纹，钻杆间直接连接。钻杆螺纹加工量小，同心度好，应用广泛，螺纹部分管壁较薄，需要进行热处理(正火加回果或淬火加回火)，以使其达到足够的强度。随着加工工艺的不断改进，已开始逐渐应用钻杆两端墩粗技术，墩粗钻杆两端后加工螺纹，大大提高了钻杆螺纹连接强度，提高了钻杆使用寿命。此外，为了增强母螺纹的耐久性，在螺纹外表面长100～150mrn范围内镀铬或镍，并进行磷化处理。2)螺纹粘结公母接头钻杆，钻杆的两端车成公螺纹。采用有机粘结剂或无机粘结剂。公母接头材质较好，壁较厚，经过调质淬火、镀铬处理，提高了螺纹部位的强度。采用螺纹和粘结的方式可以增大配合表面的摩擦力，提高钻杆的抗扭强度。3)焊接式绳索取心钻杆。焊接式绳索取心钻杆，就是把钻杆接头与钻杆体利用焊接技术焊接为一体。该技术在石油钻进中应用历史悠久，但由于绳索取心钻探技术的特殊要求(薄壁、接头与钻杆体同心度要求高等)，绳索取心钻杆长期以来基本上都采用螺纹粘结公母接头的方法。 2.2提引器 球卡提引器操作简便，节省时间，有助于实现钻具升降自动化。但由于卡球在钻杆与卡瓦间容易“楔死”，不易松开，并有夹伤钻杆的现象，特别是在孔深时，这种现象将更加严重。因此，应根据具体条件选用手搓或球卡提引器。 2.3钻机的选择 绳索取芯液动冲击锤一般用于较高转速的金刚石回转钻进，钻机的选择比较广，目前国产的XY系列钻机、YDXD系列、进口的CS14型全液压钻机等都能满足相关要求，只需根据钻孔孔径、孔深的要求进行合理选择即可。 3钻进工艺及参数选择 3.1钻孔结构的设计 钻孔孔深结构应当依照钻探区域的地质情况以及岩层特点和钻孔目的、和钻孔深度与终孔孔径等进行合理设计。谭若开孔直径过小，达到一定施工深度之后，便可能由于复杂的孔内情况，无法正常的进行施工，此时则不能对孔径进行改变，则需要将套管拔出，重新进行下套管。在此阶段，会遇到无法拔动套管的情况，易引发套管折断问题，而且对套管进行反复的下，对套管事故进行处理，还消耗很大的时间，对钻进工作效率造成非常大的影响。倘若孔径过大，应当选择合理的套管，避免钻具在运转过程中出现不稳定的事故，导致钻杆折断，如此便会使工作量进一步加大。 3.2钻头的选择 面对复杂的地层构造，应当合理地选择钻头，不仅能应用与软岩层的钻头，还要选择硬岩层的钻头。所以应当依照岩石的特征，全面综合的考虑，在对钻头进行合理选择。（1）在破碎岩石方面钻头唇面必须要锋利，能够自由的对岩石进行破碎，增进钻进效率；确保钻头的稳定性，避免发生孔斜情况；对金刚石的分布有着改善作用，能够是内外径的能力得到进一步增强，延长钻头的使用时间；同时能够将岩粉进行更好的排除，对钻头进行冷却。（2）选择胎体硬度，应当结合岩石的硬度以及其耐磨性进行确定。通常，岩层具有良好的研磨性，切具有非常大的硬度，胎体的选择必须要硬，如40°、35°胎体，避免金刚石出现掉落。 3.3钻进参数 由于绳索取心具有取心和取心不提钻的特点，所以其应用范围非常广泛。但是，在实际的钻探中，岩层的物理性质有一定的变化，所以，相关操作人员注意具体实践过程中的技能。如果岩层的性质具有差异，那么钻探工艺也应随之发生变化。所以，只有熟练掌握相关技