1.地质钻探技术论文
中国现代地质钻探技术耿瑞伦中国地质勘查技术院北京提要中国幅员辽阔, 矿产富饶。
中国钻探历史悠久。余年来中国地质钻探在矿产、能源与水资源勘查以及工程勘察与建设中作出了卓越贡献中国现代地质钻探技术正步入世界先进行列, 其应用领域日益宽广。
关健词地质钻探现代钻探技术作者简介耿瑞伦, 男, 年生年山东大学肄业, 年南京矿专毕业。曾在野外队、地矿部探矿司、勘探所先后任技术员、工程师、高级工程师、副所长。
现在中国地质勘查技术院工作。兼任中国地质大学武汉和长春地质学院教授中国大陆科学钻探研究中心副主任中国地质学会探矿工程专业委员会副主任兼秘书长 , 年前中国钻探史片断中国古代钻探凿井取卤源自秦汉, 距今有余年。
当时采用之顿钻, 嗣后传向世界, 创冲击钻井法之先声。据中国四川自贡盐井史实记载, 历代钻凿井深如附表所示清道光年间凿成之桑海井深达, 堪称当时世界之最。
从钻井数量中国古代凿井深度记录看, 仅四川省康熙年有盐井眼,雍正年达眼, 乾隆年达眼。说明当时我国盐井盛况。
从盐井产品看, 自贡地区众多盐井凡在三叠系含卤层均伴有天然气。当时井深数十米至千余米。
曾用来熬卤制盐, 使中国成为最早利用天然时代年代井深湾打成第一眼深的油井。年用日本蒸汽机驱动之顿钻在陕北打成大陆第一眼深尺的油井。
机械回转钻源自欧美, 年前后传来中国。开始为蒸汽机驱动和手摇钻后有内燃机驱动和液压、螺旋给进的立轴式钻机。
先用手镶金刚石钻头、铁砂和硬质合金钻头。嗣后亦有烧结金刚石钻头。
中国自制回转钻机始于。年前后当时的宣化龙烟公司。
新中国成立前全国有各类钻机百台左右用于矿产、石油、地下水和水电、交通等工程勘察。一年的年钻探进尺不足万含石油钻井眼, 万。
一乾隆一嘉庆清道光咸丰光绪民国注据四川自贡盐井史记载自贡老双盛井, 除产卤外,产天然气自贡佳咸井自贡桑海井, 于年产天然气万。气的国家之一。
此外, 四川在多处发现岩盐体,注水溶盐, 可谓今日溶盐法开采地下岩盐的发韧。中国古代盐井钻凿与生产创造了许多钻凿工具,后人归纳为钻凿、打捞、汲卤与修井等多达类、余种。
与今日钻探工具有很多相似之处。冲击型顿钻发祥在中国, 流传海外经改进又回归中国。
清政府于年用美国蒸汽机驱动之顿钻在台中国现代地质钻探技术新中国成立后钻探事业伴随地质找矿和建设事业迅速发展, 技术不断进步。年代较大规模地引进了国外技术与装备, 继而仿效与自行研制开发, 目前我国钻探技术已逐渐迈入世界先进之林。
表现在钻探应用领域、工艺方法和技术装备诸方面, 不少具有当代世界水平, 或属于独创, 综合反映在钻探生产水平的提高。宽广的钻探应用领域, 地质矿产勘查新中国成立到年代, 我国地质钻探首先是围绕地质找矿发展的。
钻探能源矿产、各类金属、稀贵金属、非金属矿、化工原料、建筑材料等。投入钻探工作量以亿米计, 为增强国力、保障建设与促进经济持续发展作出了巨大贡献。
国家已有矿山余座, 集体有矿山万余座。依托矿山建成了多个新兴城市。
门工程地质勘察工程地质勘察是各项建筑工程规划与建设的先行军。尤其是近一二十年来城市交通、水电、工矿、环境与国防工程建设等高速发展, 量大类繁, 投资巨大。
全国有。
家左右工程地质勘察公司地矿部有家。
钻探工作量浩大。地下水资源勘采中国人均占有水资源量仅 你好,我有相关论文资料(博士硕士论文、期刊论文等)可以对你提供相关帮助,需要的话请加我,761399457(QQ),谢谢。
2.求够一篇钻井毕业论文
充气控压钻井过程压力影响因素分析摘要:常规钻井技术钻遇复杂地层时,钻井液安全密度窗口窄,钻井液性能可能发生剧变,压差卡钻、粘附卡钻、喷漏同层、上漏下喷和井壁垮塌等复杂问题经常发生,甚至导致钻井作业无法正常进行,增加诸多非钻井作业时间,使钻井周期和费用大幅度上升;充气控压钻井(MPD)作为一种新的钻井技术,能够降低甚至避免诸类钻井问题,结合环空多相流水力学模型,综合分析了钻井液排量、注气量、机械钻速、井口回压和井身结构等因素对MPD环空压力的影响,实现MPD环空及井底压力保持在一定的范围内准确、快速可调,从而提高钻井效率,降低作业成本。
在不久的将来,控压钻井将会是一种更安全、更快、更有效的钻井技术。关键词:控压钻井;排量;压力;注气量;地层压力伴随着油气层的长期开采,国内外主力油气田大多进入开发的中后期,不同程度地面临地层压力衰竭与下降,因此造成地层坍塌密度降低,且与地层压力梯度接近,钻井过程中呈现出窄压力、甚至负压钻井液密度窗口,并由此产生漏喷同层、井壁垮塌等一系列钻井问题[1-3]。
同时随着裸眼井段的增加,井底温度和压力也随之发生改变;且有多套压力体系的复杂裸眼井段,从而使钻井液性能发生剧变,卡、漏、喷及井壁垮塌等复杂问题进一步加剧,甚至导致钻井作业无法正常进行;面临这种复杂的地层,采用常规钻井装置和方法很难满足当前钻井作业需要[4-6]。因此,在今后的油气勘探中,如何在诸类储层钻进将成为国内外各大油气田增产上储的主要手段。
然而,充气控压钻井—MPD(Managed PressureDrilling)作为一种新的钻井技术,使用稍高于地层压力梯度的钻井液,地面通过混合器向钻井液上水管线中适当充气,利用欠平衡设备和技术,能够方便快速调节环空钻井液当量循环密度,使井底压力保持在一定范围之内,降低或避免上述钻井问题,减少非生产作业时间。但钻井过程中,钻井液排量、注气量及井口回压等工程参数与地层压力及环空安全携岩尤为重要;文中重点考虑地层产出气与注入气在环空形成的气液两相流,利用水力学的严格推理与计算,保证了井筒环空井口的安全携岩且精确控制井底压力,对进一步深化和完善充气控压钻井的理论研究及现场应用具有重要的现实意义。
1 控压钻井的使用现状与基本概念Status quo and basic concept of 技术在陆上钻井使用已有相当长的时间,其应用了较为先进的欠平衡设备及方法使钻井液从立管到出口形成一个闭合、承压的循环系统,实现钻井优化的一种工艺[5,7]。其意图是方便、快速调整环空和井底压力等参数,随意控制钻井作业过程中地层流体有控制地进入井筒环空,而不是通过调整钻井液密度来改变井底的压力。
目前美国75%的井使用这种闭环、承压的控压钻井技术进行作业。国内陆地控压钻井技术已经在塔里木油田公司的奥陶系和南堡油田第三系地层陆续展开,避免了邻井钻井过程中发生的井下复杂情况,已取得较好的效果。
控压钻井使用欠平衡的设备,就其循环系统本身来讲,属于闭环、承压的钻井液循环系统;能够满足方便、快捷地调整井底及环空压力,从而使用最短的时间来处理和满足钻井工程上的需要,使整个钻井过程中井底压力近乎保持恒定;国际钻井承包商协会(IADC)对控压钻井—MPD作了如下的定义:MPD是一种经过改进的钻井程序,可以较精确地控制整个环空井筒的压力剖面;其目的是要确定井底压力,进而来控制环空的压力剖面[5,6,8,9]。其主要技术特点是:与常规开式压力控制体系不同,MPD依靠闭合、承压的钻井液循环体系,可以更精确地控制整个环空压力剖面,使得地层流体有控制地进入环空。
这种循环体系需要通过环空钻井液水力学的精确计算和模拟;主要参数包括:钻井液性能、钻井液密度、钻井液泵排量、充气量、机械钻速、岩屑类型及尺寸、岩屑与气体迟到时间,井身结构与钻具组合等。从而合理地预测、解释实施控压钻井过程中整个环空压力剖面及相应的控制压力措施。
2 影响井底压力的主要参数分析Effects of main parameters for bottom holepressure2.1 环空两相流模型选择Modelselectionof 根据前人研究成果,综合分析气液两相流模型主要有以下3种:均相流模型、分相流模型和漂移流动模型。 2.3 井底流体侵入过程分析Analysis on the intruded procedure of bottomhole fluid在充气控压钻井过程中,如果地层产气或高汽油比的凝析油气藏,这些地层产出流体随着环空向上流动过程中,压力逐渐降低,当压力低于泡点压力时,小气泡便从环空钻井液中析出、聚并、长大、滑脱,对井口压力的控制及安全携岩极为不利,钻前要充分根据邻井资料进行评价;该类流体的侵入可以根据平面径向流模型来描述。
从平面径向流方程可以看出,影响井底流体产量q的可控因素是井底流压pwf,井底流压pwf受方程(2)及井口回压的直接影响;通过井口回压可快速传递到井底,改变井底流压,控制井底流体向钻井液入侵;进一步控制井筒合理的流型,避免井口环雾流的出现,满足安全携岩要求。3 。
3.【地质勘探】论文怎么写
浅谈煤田地质勘探前沿发展趋势摘要:本文根据中国煤炭生产方针、煤田地质特点及世界先进技术发展现状,讨论了中国煤田地质勘探前沿问题,从提高勘探精度,开展动态地质研究等方面加以论述。
并且展望了煤田地质勘探技术发展的趋势。关键词:地质勘探勘探技术发展趋势0引言20世纪,煤炭在世界能源中占主要地位,进入21世纪,煤炭在世界一次能源中仍将占主要地位,在我国尤其如此。
在我国,1500m左右的煤炭总资源量约4万亿吨,已探明保有储量达1万亿吨。而石油、天然气,由于资源赋存条件与勘探、开发困难等原因,一个时期内难于大幅度增产。
但是,随着开放与市场经济发展,煤炭要有竟争力才能在市场上站住脚,经济、安全、高效采煤就成为煤炭工业发展的关键。因此,世界上所有采煤国家都需要继续开展煤田地质勘探工作,而且,煤田勘探技术要迅速发展才能满足生产要求。
1我国煤田地质勘探前沿问题从我国煤田地质特点及世界先进技术的发展现状来看,我们可以看出,近年来我国煤田地质勘探前沿问题可概括为以下几个方面。1.1从完善矿井水防治与保水采煤研究方面来看我国东部一些矿井,随着采深增大,突水事故经常出现,突水量也日益增大。
由于这些煤田水文地质条件特别复杂,加之采深不断增大,浅部矿井水治理获得的一些认识往往不适应深部矿井水动力条件。因此,我国煤矿水害防治技术的发展趋势是:深入研究矿区深部岩溶水形成与运移特征,深部矿井底板岩溶水突出机理,开发突水预测预报技术;开发适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术。
1.2从开展动态地质研究方面来看常见的岩煤突出、瓦斯突出、冲击地压、突水、井筒破裂等井下灾害,实际上是一种动力地质现象。这些现象均与岩体应力场有关。
主要起因于岩煤采掘后,原有自然条件下各种地质因素之间的平衡遭受破坏,岩体应力再分配,从而引发或诱发出这类灾害性地质现象。通过研究这些现象形成的地质机理,事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化,就有可能预测上述动力地质现象是否会形成,确定并采取消除或减弱这些灾害的措施。
1.3从加强环境地质勘查与灾害地质防治方面来看由于矿区在天然条件下以及因开发而使地质体系遭受破坏,从而可能形成一系列环境问题,如耕地破坏、水源污染、沙化,粉尘、一氧化碳、二氧化硫造成的大气污染等以及更具破坏性的灾害地质现象,如地裂、地表塌陷、滑坡乃至诱发地震。由于历史原因及煤矿不断开发,旧帐未清,新帐纷至,所产生的问题相当严重,煤矿环境问题是制约煤炭工业可持续发展的关键因素之一,今后矿区环境评价与治理将成为开发部门重要的工作内容。
1.4从提高勘探精度来看连续作业是煤炭工业现代化或采掘机械化和自动化的特点。这要求开发前查明所采煤层的细微变化,如煤层厚度、结构和灰分的局部细小变化。
煤层及其顶底板岩石物理力学性质的局部变化等。但是,世界各国的煤炭证实储量及我国的探明储量均只主要说明煤炭的原地埋藏数量,并未充分甚至没有提供满足现代开采技术要求的开采地质信息,为适应现代机械化开采,普遍需要补充勘探。
1.5从攻克煤层气开发难关来看近年来许多国家正在把煤层气作为一种能源进行研究,已有20多个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动。在煤层气试验开发中,目前所遇到的问题是:多数井煤层气产率低、衰减快,钻井冲洗液污染煤层,完井后坍塌堵孔,水力压裂效果不明显,裂缝短,所占比例低,完井后采气效果差等。
显然,研究我国煤层渗透率低的原因、渗透率变化规律、煤层气富集和高产因素、煤层力学稳定性和破坏规律,开发适于我国低渗率煤层的钻井、完井、采气和增产实用技术,探索我国煤层气开发有利区段的评价选择模式就成为技术攻关的重点。2煤田地质勘探技术发展趋势用发展眼光看,近年来钻探仍将成为获取“第一性”地质资料的重要手段。
物探仪器日新月异,性能改进与更新迅速,向高灵敏度、高分辨率、高精确度、遥控、计算机实时控制、处理、数据分析和三维图形显示方向发展;物探方法向多维、多参数测量、多方法组合发展;计算机和信息技术将普及到地质勘探的各个专业、各个作业单元,乃至管理整个勘探系统。近年来,值得注意的煤田地质勘探技术发展趋势如下。
2.1开发井下勘探技术根据国内外资料,落差小于5m、长度小于150m的小断层及小型褶曲,近期不可能用地面勘探方法查明。因此,国内外普遍认为,应在采区开采前,在井下开展采区勘探或工作面勘探,其方法包括矿井物探和沿煤层钻进。
基于煤层密度比上下围岩小,煤层是一个明显的低速槽,国外在70年代末首先采用槽波地震勘探技术在井下探测煤层构造。近年来,探地雷达技术发展迅速。
最近南非开发出一种Rock雷达系统,能定量研究岩体,准确确定断裂带深度、巷道周围裂隙带特征。显然,煤矿井下物探技术将大有作为,是一重要发展方向。
2.2发展水平钻进技术20世纪80年代以来,技术先进的采煤国家愈来愈重视采用水平钻进方法沿煤层钻进,并采用与之相配合的随钻测斜技术。水平钻进技术是由受控定向。
4.求一篇石油与天然气地质勘探专业的毕业论文.
我来给你最佳答案,我已经工作好几年了,学的地质工程。
你这个属于工程技术专业,以后评工程师肯定是地质工程师 如果你去国有或者事业单位的话你不需要考的,本科毕业一年自动转成助理工程是,然后再工作四年就可以评中级职称,也就是我们所谓的工程师啦。但是在这工作期间你要考职称计算机和英语 另外还供俯垛谎艹荷讹捅番拉要发表一篇论文,然后才可以评。
如果你是私营企业的话。工作一年你要去人事部门参加考试,才能取得助理工程师职称,工作五年继续参加考试才可以取得中级工程师职称。
希望我的回答能让你满意。
5.求一篇石油与天然气地质勘探专业的毕业论文.
摘 要 随着现代勘探技术的发展,地质勘探的作用也越来越重要,它被用于很多的领域中。
其中,地质勘探可以从工程地质勘探 、石油煤炭开采地质勘探等不 同的应用方面进行分 类。对 于每一个方向的运 用,都有相应的地质勘探技 术 ,为不同的应 用方 向进行研究提供 了一定的技术和理论指导 ,从 而建立新型 的地质勘探体 系,推进地质勘探技术的创新 ,促进 了我国地质勘探技术的发展。
本文主要从工程地质勘探技术和石油煤炭地质勘探技术的概述、发展现状及发展趋势进行分析。关键词 地质勘探 技术 ;发展现状 ;发展趋势1 地质勘探技术的概述1.1工程地质勘探技术工程地质是一 门调查 、研究 、解决与人类活动和各种工程建筑有关 的地质问题的科学。
工程建设中不可缺少的一部分就是工程地质勘探。随着勘探技术的发展 ,测量 、钻深等新技术、新方法 的运用 ,尤其是计算机的运用 ,使工程地质勘探的工作方法、质量标准等都有 了很大的进步,极大的推动了工程地质勘探技术的发展。
一个工程的建设离不开工程地质勘探 ,它对工程制定方案和顺利的建设都有着不可替代的作用。1.2石油煤炭地质勘探技术石油煤炭地质勘探 主要是研究其形成和分布的基本规律、变化特征 、地质条件和一些勘探的技术 。
石油煤炭勘探是在石油煤田普查 的基础上 ,进行的经济调查研究 、地质勘探工作。其中,石油煤炭开采技术的勘探是整个勘探工作 中的重要环节。
2地质勘探技术的发展现状2.1工程地质勘探技术的发展现状工程地质勘探技术虽然有了很大的发展 ,但还是存在着一些问题,发展现状不是很乐观。主要表现在以下几个方面:1)工程地质勘探的质量问题。
在工程地质勘探过程中,很多勘探的侧重点不 明确 ,勘探的针对性不强 ,勘探方法不正确 ,工程地质分析工作 中的计算公式与实际情况差别很大 ,从而使勘探的结论有误 。这些问题 的出现不仅会延误最佳的开发时机 ,还会给工程 留下一些隐患,严重影响了工程 的质量。
2)工程地质勘探 的技术管理 问题 。一些工程单位提交 的勘探设计报告不是地质师写的 ,而且在编制人 中没有地质专业负责人 ,使得报告 中容易出现错误。
这样会给总院审查增加难度 ,还会延误工程的报批时机。3)工程地质勘探的人员问题 。
主要是 因为地质勘探需要优秀的技术人员,而在工程地质勘探 中,有一些人员不懂地质却提出不实际的勘探要求 ,有的对地质专业了解不透彻。这些都不利于工程地质勘探技术的发展。
2.2石油煤炭地质勘探技术的发展现状我国的石油煤炭行业的集中度不高,开采相对比较分散,个体开采情况比较多,这样不仅会导致企业管理难度大,还不能保证石油煤炭的正常供 给。一些大型的石油煤炭企业的技术性 、安全性、可靠性都很有优势,要将其进行有效整合,国家要加强管理、统一规划 ,从而促进其发展。
我 国石油煤炭地质勘探技术成果主要表现 以下几个方面 :1)石油煤炭地质基础研究从传统地质走向了地球系统科学研究阶段。我国开展了华北 、华南地球的资源评价研究课题 ,对于我国的石油煤炭资源的赋存规律有了基本的掌握 ,而且还将层序地层理论和方法运用在石油煤炭的地层划分中,从而拓宽了地质研究的思路。
2)石油煤炭资源综合勘探技术取得突破性进展。主要根据了我 国石油煤 田的地质特点 ,合理 的运用地质勘探的新技术 ,并且充分利用现代勘探理论 ,从而建立了具有中国特色的石油煤炭综合勘探体系。
3)石油煤炭地质勘查信息化和 “3s”技术取得显著进展。在地质勘探的各个领域中,计算机技术起着不可替代的作用 ,因此使地质报告编制实现了数字化 、信息化 ,而且还利用了GIS,建立了我 国 《石油煤炭资源信息系统 》。
此外 ,在石油煤炭资源评价中,还大量运用 了遥感技术 ,形成了石油煤炭遥感技术体系。高光谱技术和高分辨率卫星遥感图像技术也有显著的进展。
石油煤炭地质勘探技术取得了很大的进步 ,但还存在着 以下问题需要解决 :一是要解决中部能源基地中一些地形复杂的资源勘探技术问题,以及它所引起的水资源和环境问题;二是要加强西部地质研究 ,进一步提高资源勘探评价程度;i是要加强清洁石油煤炭技术的地质研究,为其清洁利用和环境保护提供一定的地质依据 ;四是要利用石油煤炭 的现代化开采,从而实现高产高效的生产 ;五是要加速石油煤炭的地质主流程信息化和资源信息化水平 。3地质勘探技术的发展趋势3.1工程地质勘探技术的发展趋势工程地质勘探技术虽然还存在着一些缺陷,面临着挑战,但是其发展趋势还是很乐观 ,存在着很多机遇 。
因此 ,要尽量解决存在的问题 ,不断的创新 ,促进工程地质勘探技术的快速发展 。首先 ,要分清地质勘探的各项责任。
即总院要负责工程地质勘探和一些技术管理 问题 ;各地方部 门要 负责好勘探 的合理周期 ,安排专业的勘探人员 ,不断采用新的勘探技术和设备 ,从而促进工程地质勘探技术的突破性发展。其次,工程地质勘探要抓住机遇,迎接挑战 ,培养优秀的地质勘探技术人员 ,不断的推动技术革新,促进勘探技术的进步和勘探结果的创新。
3.2 石油煤炭地质勘探技术的发展趋势只有明确 目。
6.恳求一篇钻井的毕业论文
1)柴油机只有两个转速:怠速和额定转速。
待速在350-600/转分;额定转速与发电机转速相匹配(1500-1600转/分)。 2)多为野外作业,噪音不须过多考虑,排气管、消音器可以简单,使发动机排气的马力消耗尽量减小。
3)运转的稳定性(即对调速器的稳定性)要高。 这关系到发出来的电压电流的稳定度。
4)发动机的硬特性要好。 当载荷变化时,柴油机能在一个较大范围内保持转速的稳定性,不致大起大落。
5)在动力性与经济性的设计上,前者为先。 如果你对这样的机械很了解,组织一篇论文,还不就像张飞吃豆芽-小菜一碟。
毕业论文 气体钻井技术由于其多方面的优势,在国际石油钻井市场上发展迅速,最近几年,全球范围内得到广泛应用。本文介绍空气钻井的概况、特征、注意事项及安全技术措施,对空气钻井施工设计、现场作业具有很好的实用性和指导意义。
文中提及多种国内外常规钻井和空气钻井中的防斜技术,阐述和分析了影响空气钻井可控因素和不可控因素对井斜影响的机理;阐述了空气锤防斜技术并做了详细的介绍和说明。在钻井过程中,井斜给钻井工程带来一系列的危害,并造成巨大损失。
文中还系统介绍了井斜控制技术,对井斜控制理论研究、防斜钻井技术研究。 气体欠平衡钻井,可以采用空气、天然气、氮气、柴油机尾气作为循环介质,其循环系统的压力分布、钻井机械的选择、控制井斜与传统钻井方式相比有着很大的区别。
与传统钻井液钻井相比,气体钻井具有提高钻速、保护油气层、降低钻井综合成本等优势。本文研究目的就在于通过对气体钻井理论进一步地研究,把气体钻井与井斜方面的文献进行了系统的查阅,使得气体钻井中井斜作业有了更明确的阐述和分析,而且讨论了气体钻井与常规钻井在井斜上的本质区别,使得大家对这方面有一个更好的认识。
7.重金
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8.求一篇钻探技师的论文
铁路钻探钻杆柱磨损分析 摘要:本文先依次分析了铁路钻探中钻杆柱自身材质缺陷,工作环境及受力特征,然后结合上述分析讨论了钻杆 柱磨损的五种具体表现形式,最后对减少钻杆柱的磨损提出了一些看法。
关键词:铁路钻探钻杆柱磨损 收稿日期:2007-10-10 铁路钻探中,钻杆柱的磨损是一个很严重的问题。钻杆 柱磨损到一定程度,就应该更换新的。
目前对钻杆柱的直径 还没有达到用仪器自动监测的程度,大多是技术人员在现场 进行目测,用游标卡尺测量钻杆柱的直径。而使用专门技术 人员监测钻杆直径情况,常常是针对孔深较深的钻孔。
当钻 杆柱磨损严重,而没被注意,在遇到使钻杆柱应力集中的异 常情况时,易发生钻杆柱折断的事故。在好的岩土层中,如 果钻孔垂直度好,没发生缩径和扩孔,打捞钻杆柱相对容易, 否则将浪费大量的时间,造成经济损失,对于深孔钻探,造 成的损失更加明显。
钻杆柱的磨损研究受到了较多科技工作 者的高度重视。本文分析了铁路钻探中钻杆柱磨损的外因与 内因,以及磨损的具体表现形式。
一、钻杆的材质缺陷 从材质的角度来看,钻杆内部存在着在缺陷。生产车间 在生产钻杆时,有热处理这道工序。
在加热和冷却过程中, 钻杆内部组织会发生改变。热处理通常消除钻杆内部粗粒组 织,使其结构细化,能受更大的应力。
但局部总存在暇疵。 在高倍电子显微镜下观察钻杆晶粒结构,发现它是由许多离 子、原子按一定规则排列起来的空间格子构成的,晶格一般 处于稳定的平衡状态。
晶粒之间常存在着为数不多的夹杂物、空洞等缺陷,在这些晶粒里,甚至在弹性范围以内,当力还不 太大时,就可能发生塑性变形。 二、钻杆工作环境 铁路钻探多采用回转钻进,对取芯困难的岩层如砂层、全风化层等情况也采用冲击钻进。
钻杆柱在工作中,与钻杆 柱发生作用的主要介质包括钻井液与岩土层。 铁路钻探钻井液一般是水基钻井液,这是一种多相不稳 定体系,以水为分散介质(连续相),以粘土为分散相(固相), 加入一定的化学处理剂或加重材料组成。
其成分包括水、膨 润土、化学处理剂(如滤失剂羧甲基纤维素)、气体(溶解氧、二氧化碳气体、硫化氢气体)及其它腐蚀介质如Cl-、SO42-、Ca2+、CO32–及HCO3-等。 铁路钻探中岩芯常见的有土层、砂卵石层、全风化岩层、强风化破碎带岩层、弱风化岩层等。
砂卵石层及坚硬的强风化 岩层等复杂地层对钻杆柱造成的磨损比其它岩层尤为厉害。 三、钻杆柱工作受力特征 在工作过程中,钻杆柱的运动方式包括自转与绕钻孔中 心的公转,在深孔钻探中这两种运动方式通常是共存的。
钻 杆所受力为复合应力,主要包括以下几个分项:钻杆受到钻 杆自重引起的拉应力,在横向应力作用下产生的弯曲应力, 由扭矩的作用产生的剪应力,钻杆振动引起的轴向及横向应 力,与岩层的摩擦力,以及与钻井液的作用。 四、钻杆磨损表现形式 1.磨粒磨损 磨粒磨损是由外界硬质颗粒或硬表面的微峰在摩擦副对偶 表面相对运动过程中引起表面擦伤与表面材料脱落的现象,钻 杆柱的表面特征是产生擦伤撕裂、纵向拉痕、局部剥落和裂纹。
磨粒磨损机理为微观切削,多次塑变导致断裂以及微观断裂。 钻杆柱在复合应力状态下,易发生较大的弯曲,弯曲后 突起的地方与坚硬的岩层之间产生严重的摩擦。
钻杆柱表面 的淬火处理厚度一般为1mm,在淬火层磨损掉后,以后的磨 损速率将加快。在深孔钻探中,有时候取出的钻杆表面有明 显的擦痕,这是磨粒磨损的表现。
2.粘着磨损 粘着磨损是当摩擦副两对偶表面作相对滑动时,由于粘 着致使材料从一个表面转移到另一表面或材料从表面脱落而 引起的磨损现象。由于摩擦副两对偶表面间实际接触面积很 小,接触点应力很高,摩擦副对偶表面处于这种高温和高应 力状态下,杆件表面发生破裂,使接触微峰产生粘着,随后 在滑动中粘着点被剪断。
钻杆的弯曲使其局部与岩层发生摩擦,局部接触点的高 应力构造了粘着磨损的条件。 3.疲劳磨损 疲劳磨损是摩擦副两对偶表面作滚动或滚(下转185页)。