Documento sobre tecnología de perforación geológica
Documento 1 sobre tecnología de perforación geológica
Discusión sobre tecnología de perforación geológica
Resumen: La estructura del pozo se refiere al cambio en el diámetro del pozo desde la apertura hasta la formación final del pozo. Cuanto mayor sea el número de cambios de diámetro, más compleja será la estructura de perforación y viceversa. La selección de la estructura de perforación debe considerar completamente las propiedades de la roca, las condiciones hidrogeológicas, el diámetro final del pozo, la profundidad de perforación, el método de perforación, el propósito de la perforación y otros factores del área minera.
Palabras clave: perforación geológica; condiciones geológicas; discusión técnica
Resumen: La estructura del pozo se refiere al cambio del diámetro final de la sección del pozo. Cuanto más se cambian las dimensiones, más compleja y simple se vuelve la estructura de perforación. La selección de la estructura de perforación debe considerar plenamente factores como la naturaleza de la roca minera, las condiciones hidrogeológicas, el diámetro final del pozo, la profundidad del pozo, el método de perforación, la aplicación de perforación y otros factores.
Palabras clave: perforación geológica; condiciones geológicas; investigación técnica
Número de clasificación de la Biblioteca de China: TU74
Introducción: Con el progreso y el desarrollo de la ciencia y la tecnología, La tecnología de perforación también ha logrado grandes avances y ha acumulado mucha experiencia. Como taladros para agujeros pequeños, taladros para agujeros abiertos, taladros de diamante, así como la promoción y uso de destornilladores hidráulicos, bancos de trabajo móviles y transporte de contenedores. Promueve el desarrollo de proyectos de perforación de alta calidad, eficientes, seguros y de bajo consumo. Para desarrollar mejor la tecnología de perforación, debemos partir de la realidad y formular planes de desarrollo prácticos. Es decir, debemos partir de la tecnología existente y de las necesidades de producción reales, hacer un buen trabajo concienzudo en el uso de brocas, herramientas de perforación antidesviación, herramientas de perforación y equipos de perforación que sean adecuados para diversos requisitos geológicos, y promover el desarrollo de la tecnología de perforación.
1. Selección de la estructura de perforación Al explorar un determinado depósito de metal, la profundidad del pozo de diseño es de 700 metros y se utiliza perforación diamantina. La sección geológica incluye las siguientes capas: (1) 0 a 100 metros es roca con perforabilidad de 1-7, y esta sección está completamente perdida y no tiene circulación (3) 100-700 metros es roca estable, con perforabilidad de 9; -10 ; (4) El muestreo geológico requiere un orificio final de 59 mm. Intente determinar la estructura del orificio de perforación. [Análisis] Según las condiciones conocidas, el pozo es apto para perforar desde 160 metros hasta el fondo sin revestimiento; mediante análisis del perfil geológico, la tubería de boca del pozo y una capa de revestimiento son suficientes para sellar la fuga; capa, la carcasa debe bajarse a A una profundidad de 120-130 metros, la zapata de tubería se extiende hasta una capa estable de 10-20 metros, el diámetro de la carcasa es de 73 mm y se debe perforar una sección del pozo de 76 mm. La longitud del tubo de orificio es de 18 a 20 m. El diámetro es de 89 mm, por lo que la apertura es de 91 o 110 mm.
2 Perforación de carburo
En el concepto de 1, habrá una aleación dura con cierta resistencia. y forma. La aleación se fija en la broca de acuerdo con los requisitos de perforación y, bajo ciertas condiciones técnicas, se utiliza como método de perforación para romper rocas con una herramienta. 2. Requisitos para el carburo cementado en la perforación. La perforación con aleación se basa en el carburo cementado fijado en el cuerpo de la broca para romper rocas. Todo tipo de rocas tienen cierta resistencia y abrasividad, y la tensión sobre la broca durante la perforación también es muy complicada. Por tanto, el carburo cementado utilizado debe tener las siguientes propiedades: 1. Alta dureza y fuerte resistencia al desgaste. Es conveniente que la broca corte o presione eficazmente la roca y puede resistir el desgaste de la roca sobre el carburo cementado. ②Alta resistencia a la flexión y buena tenacidad. Es fácil soportar diversas cargas durante el proceso de rotura de rocas y no provocará el colapso ni la rotura de los bordes. ③Buena dureza térmica y alta conductividad térmica. El fondo del orificio de perforación generará altas temperaturas, por lo que requiere una alta dureza térmica y liberará fácilmente calor en el líquido de lavado. (4) Tiene buena conformabilidad y es fácil de soldar en el cuerpo de la broca. La aleación de tungsteno-cobalto es el principal carburo cementado utilizado en la exploración geológica y sus propiedades cumplen con los requisitos anteriores. 3 Brocas de carburo El hecho de que la estructura de las brocas de carburo cementado utilizadas para la perforación sea razonable afecta directamente la eficiencia de la perforación, la vida útil de la broca, la calidad de la perforación y los costos de materiales. Por lo tanto, se debe prestar atención a la investigación y selección de los elementos estructurales de la broca de carburo cementado. bits. Generalmente se dividen en dos categorías: brocas perforadoras y brocas multiuso. En general, en la exploración geológica sólo se utilizan brocas sacatestigos. ①Cuerpo de la broca: Es el cuerpo base de la herramienta incrustada, fabricado con tubo de acero sin costura D35 o D45.
Los bordes interior y exterior de la broca de aleación en forma de aguja deben ser consistentes con la broca de diamante correspondiente. La longitud del cuerpo de la broca no es inferior a 95 mm, de los cuales la longitud de la parte roscada es de 40 mm. El tamaño del cuerpo de acero de la broca es de 7 a 9 mm. Si es demasiado grueso, ocupará una gran superficie de roca y consumirá mucho dinero. Para una potencia alta, ser demasiado delgado afectará la resistencia y facilitará la operación. deformarse. Si bien se garantiza suficiente resistencia y rigidez, el espesor de la pared debe reducirse tanto como sea posible para reducir el área de extracción de muestras y mejorar la eficiencia de la perforación. ②El número y disposición de las soldaduras con incrustaciones de aleación: debe determinarse en función de las propiedades de la roca, el diámetro de la broca, la calidad de la aleación, la resistencia de la herramienta de perforación, la potencia del equipo y otros factores. Cuando el diámetro de la broca es grande, el agujero es profundo, la dureza de la roca es alta y la abrasividad es alta, la cantidad de aleación debe aumentarse adecuadamente. Las cantidades de ingeniería comúnmente utilizadas en la exploración geológica se muestran en la siguiente tabla. Especificaciones de la broca (mm) Número de aleaciones (PC) Propiedades de la roca 36 46 59 76 91 10 130 150 Formación rocosa fuertemente abrasiva 3-43-44-666-88-10 14 658. (3) Filo: Hay tres tipos de filos: inferior, interior y exterior. Entre ellos, el filo inferior desempeña la función de cortar y romper rocas. Un filo más grande favorece la circulación de rocas rotas y líquido de lavado, pero si es demasiado grande, fácilmente hará que la hoja se astille y se rompa. las palas interior y exterior forman principalmente un espacio anular para asegurar la circulación del fluido de lavado. Las hojas interiores y exteriores más grandes aumentarán la resistencia a la rotación de la broca y harán que sea más fácil de romper, pero ayudarán a descargar el polvo y reducirán la posibilidad de que se bloquee el núcleo. Si es demasiado pequeño, fácilmente provocará un bloqueo del núcleo, afectará el efecto de descarga de polvo e incluso provocará fenómenos indeseables como manchas. Por lo tanto, el tamaño del filo debe considerarse de acuerdo con las propiedades de la roca en el trabajo real, puede consultar la siguiente tabla para su selección. Propiedades de la roca Borde interior (mm) Borde exterior (mm) Borde inferior (mm) Roca blanda, débil a moderadamente abrasiva 1,5-2,5-3 2,5-3 Roca semidura y fuertemente abrasiva 1-2 1-2 1,5-2,5④ Soldadura en mosaico ángulo: ⑤ Boquilla y tanque de agua: desempeñan el papel de hacer circular el líquido de lavado para enfriar la broca y transportar el polvo de roca. Su forma y tamaño deben basarse en las diferentes propiedades de la roca y las brocas. Generalmente, la suma del área de la boquilla es mayor. que entre la broca y el núcleo o entre la broca y la pared del agujero entre ellas para reducir la resistencia a la circulación.
3. Parámetros técnicos de la perforación con aleación
Los parámetros técnicos de la perforación con aleación incluyen principalmente WOB, velocidad de rotación y volumen de fluido de lavado. Están directamente relacionados con la eficiencia de la perforación, la calidad de la perforación, el consumo de abrasivo y la seguridad de la construcción. Durante la operación, es necesario comprender razonablemente las propiedades físicas y mecánicas de la roca, la estructura de la broca, la posibilidad de equipos y herramientas de perforación, los requisitos de calidad de perforación y otras condiciones, y hacer correcciones en la práctica para resumir la mejor perforación. Adecuado para el área minera. ① WOB: Un WOB razonable no solo debe garantizar la durabilidad de la broca, sino también obtener la máxima velocidad media de perforación mecánica. Cuando otras condiciones permanecen sin cambios, dentro de un cierto rango, a medida que aumenta el WOB, la tasa de perforación aumenta proporcionalmente. La práctica ha demostrado que el aumento de la velocidad de perforación depende principalmente del aumento de la presión de perforación. Sin embargo, una presión excesiva provocará accidentes como el colapso de los bordes, la rotura de la herramienta de perforación, la flexión de la perforación y la perforación de rocas blandas que se queman fácilmente. El WOB se puede calcular utilizando la siguiente fórmula: presión total de perforación = presión que se aplicará a cada herramienta de corte (como una aleación cilíndrica de 70 a 120 kgf/pieza) x número de herramientas de corte en la broca. En el trabajo real, el tipo de herramientas de corte de aleación y la disposición y cantidad de brocas deben calcularse inicialmente en función de las propiedades de la formación rocosa que se está perforando. Al mismo tiempo, se debe resumir continuamente el mejor WOB durante la construcción. ②Velocidad de rotación: Hay dos formas de expresar la velocidad de rotación de la herramienta de perforación. Una es el número de revoluciones por minuto (rpm) de la broca y la otra se expresa mediante la velocidad circunferencial v (m/s) de la. broca. V = [? La práctica de producción de (D D1)n ]/(2X60) muestra que bajo ciertas condiciones, aumentar la velocidad de la broca puede aumentar la velocidad de perforación mecánica, pero cuando excede el valor óptimo, disminuirá a medida que aumenta la velocidad. En términos generales, al perforar en rocas blandas a semiduras, se puede utilizar una velocidad de rotación más alta; al perforar en rocas duras y altamente abrasivas o en rocas con grietas desiguales y desarrolladas, se debe reducir la velocidad de rotación en agujeros profundos o en perforaciones de gran diámetro; También debería resultar en una velocidad reducida. ③ Volumen de fluido de lavado: el volumen de fluido de lavado debe determinarse en función de las propiedades de la roca, el diámetro del pozo y otros factores.
En términos generales, cuando se perfora en roca blanda, se selecciona una gran cantidad de fluido de lavado porque se produce una gran cantidad de polvo de roca debido al avance rápido cuando se perfora en formaciones rocosas con una gran proporción de partículas gruesas a partículas gruesas, el fluido de lavado; también debe aumentarse en consecuencia; cuando se perforan orificios de gran diámetro y profundos, si hay muchas fugas en la tubería de perforación y en la pared del orificio, también se debe aumentar la cantidad de fluido de lavado, pero cuando se perfora en formaciones sueltas y rotas; Para evitar la erosión del núcleo y la erosión de la pared del pozo, se debe seleccionar una cantidad menor de líquido de enjuague. La cantidad Q de líquido de lavado se calcula generalmente mediante la fórmula empírica: Q = KDK? Coeficiente de experiencia (6? 15l/cm.min) D? En el trabajo de perforación real, los parámetros del diámetro de la broca (cm) están estrechamente relacionados. Para lograr un ajuste razonable, la relación de ajuste es aproximadamente la siguiente: la roca dura con alta abrasividad es grande y pequeña, la roca rota es pequeña y correspondientemente pequeña, y la roca blanda es pequeña y correspondientemente grande. En el diseño, los parámetros se pueden seleccionar dentro del rango de datos de la siguiente tabla de parámetros técnicos de acuerdo con las características litológicas del área minera, y los parámetros técnicos óptimos adecuados para el área minera se pueden encontrar en el trabajo real. La gama de parámetros técnicos de perforación para diferentes formaciones rocosas se puede encontrar en la "Tabla de parámetros técnicos de perforación de grado de roca": presión de perforación y velocidad de rotación (rpm/min), capacidad de bombeo (L/min), broca de extracción de muestras (kg/grano). , broca raspadora (kg/ cm) 1 ~ 4 niveles 50 ~ 60 100 ~ 120 200 ~ 350 >: Parte 805 ~ 6, 7 niveles 80 ~ 120 10(2)100 La capacidad de bombeo de la plataforma de perforación está dada por el máximo Desplazamiento efectivo de la bomba. (3) cm (kg/cm) en la presión de la unidad de broca se refiere al diámetro de la broca.
IV.Precauciones para la perforación con aleación
Cuando se utiliza perforación con aleación, además de una selección razonable de la estructura de la broca y los parámetros técnicos de perforación, también se requieren métodos operativos correctos para mejorar la eficiencia de la perforación y El propósito de la vida útil de la broca. Por lo tanto, se debe prestar atención a los siguientes aspectos: ① Cuando se inserta la nueva broca en el orificio, debe estar a más de 0,5 metros del fondo del orificio. Presione ligeramente y barra lentamente hasta el fondo del orificio. Evite que la nueva broca se apriete. Escanee el orificio lentamente para evitar que la aleación colapse o se obstruya con el núcleo restante en el fondo del orificio. ②Mantenga siempre limpio el fondo del agujero. El polvo de roca y la aleación de derrumbe en el pozo deben extraerse a tiempo. Cuando el núcleo restante en el pozo excede los 0,5 metros o hay una caída del núcleo, no se debe ejecutar ninguna broca nueva. (3) Para mantener constante el diámetro del orificio, la broca debe usarse en línea recta. El principio es utilizar primero el diámetro exterior más grande y el diámetro interior más pequeño, y luego utilizar el diámetro exterior más pequeño y el diámetro interior más grande. (4) La presión de perforación normal debe ser uniforme y la herramienta de perforación no debe levantarse sin ningún motivo. La presión debe aumentar gradualmente a medida que la aleación se vuelve opaca. Si el núcleo está bloqueado, se debe solucionar a tiempo. Si no es efectivo, se debe levantar inmediatamente para evitar accidentes en el pozo. ⑤ Capte razonablemente el tiempo del metraje. Durante el proceso de perforación de aleación, a medida que el abrasivo se vuelve opaco gradualmente, la reducción del diámetro y la velocidad de perforación mecánica disminuyen gradualmente. Por lo tanto, para evitar el siguiente tiempo de perforación y disparo y mejorar la eficiencia de retorno, se debe determinar un tiempo de metraje de retorno razonable, que es una de las medidas efectivas para aumentar la tasa de penetración mecánica. Se puede determinar in situ mediante métodos de cálculo o mapeo. La estratigrafía de cada zona minera es diferente y aquí no se pueden dar datos específicos.
Conclusión del verbo (abreviatura de verbo)
En resumen, en función de la situación real, debemos explorar y resumir la cooperación razonable de varios parámetros, acumular experiencia y enriquecer y mejorar gradualmente. el reglamento técnico para la perforación en áreas mineras.
Documento sobre tecnología de perforación geológica 2
Investigación sobre el desarrollo de la tecnología de perforación geológica
Basado en el análisis de la demanda de tecnología de perforación del trabajo geológico de mi país y la situación actual. Estado de la tecnología de perforación geológica, se propone Se aclararon los objetivos de desarrollo a largo, mediano y corto plazo de la tecnología de perforación geológica de mi país, se aclararon el enfoque y el plan del trabajo reciente de investigación y desarrollo, y se aclaró la importancia de la investigación científica. y se enfatizó la innovación tecnológica, la promoción y aplicación de nuevos métodos y nuevas tecnologías, y el fortalecimiento del rol del Comité Profesional de Ingeniería de Exploración.
[Palabras clave] Trabajo geológico, tecnología de perforación geológica, objetivos de desarrollo, innovación tecnológica