1绳索取心钻进工艺的应用研究
1.1试验性应用
由于我院钻探生产以小口径金刚石钻进工艺为主,对绳索取心钻进工艺技术尚未实践应用过,因此,为了能更好地投入到生产,先开展绳索取心技术的试验性研究工作。本次试验选用XY-2型液压立轴式钻机、BW-250型卧式三缸往复单作用活塞泵,循环液采用SM植物胶冲洗液,钻杆、钻头、钻具及附属设备选用中地装备无锡钻探工具厂的S型标准系列。其中,S95、S75绳索取心钻具各3套,钻杆各200m,绳索取心钻头各10个,打捞器和木马夹持器各2套,其它附属材料若干。本次试验孔深100m,首次对绳索取心钻进工艺技术进行了深层次的分析研究和探索应用,紧紧围绕孔内润滑、护壁、取心及钻进质量、效率等技术难题,重点探索研究了绳索取心钻进的关键技术环节及与之配套的循环液,初期成果明显,为实践性生产应用奠定了基础。
1.2实践性应用
在试验性应用取得成果的基础上,在滇中引水工程可行性研究阶段万家—新庄段ZK2108孔进行了实践性应用,对绳索取心钻进工艺作进一步研究。
1.2.1项目概况滇中引水工程规划区含迪庆、丽江、大理、楚雄、昆明、曲靖、玉溪、红河等8个州(市)所辖的52个县,国土面积约9.49万km2(占全省总面积的1/4),根据《滇中引水工程规划报告》、《滇中引水工程项目建议书研究报告》,滇中引水工程一次建成,工程总干渠奔子栏—蒙自全长848.2km,多年平均引水量34.17亿m3,渠首设计流量145m3/s。万家—新庄段处于云南高原中部之滇东高原盆地区,沿线经过楚雄红岩高原亚区和昆明岩溶高原湖盆亚区两个地貌单元,区内山脉和主干河流受构造控制明显,线路通过地区地层发育齐全,沉积类型复杂、多样,从元古界到第四系均有出露。可行性研究阶段计划(含预留)钻探工作总量38250m,要求全孔岩心采取率≮95%,压水试验执行《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL31—2003)。由于部分地层以破碎玄武岩、灰岩、白云质灰岩、生物碎屑灰岩等岩溶地层为主,岩层破碎程度高、孔壁稳定性差、孔内事故率高、钻进难度大、钻进效率低。ZK2108孔设计孔深220m,位于昆明市盘龙区两面寺附近的昆明—呈贡隧洞出口处,覆盖层主要为碎块石和粘土,基岩主要是灰质白云岩、石英砂岩,节理裂隙较发育,裂隙间多充填泥质、岩屑等物质,面起伏粗糙,以缓倾节理为主,受构造影响,岩体较为破碎、松散,钻进难度较大。