一种破碎地层的钻进方法与流程

1.本发明涉及岩层钻探领域，具体而言，涉及一种破碎地层的钻进方法。


背景技术：

2.钻探或勘探是利用深部钻探的机械工程技术，以开采地底或者海底自然资源，或者采取地层的剖面实况，撷取实体样本，用于提供实验以取得相关数据资料等。机械取芯钻探是地质找矿获取地下矿床的真实地质资料和直接信息的重要手段，也是较为常用的找矿方法。针对不同复杂地层及不同地质设计要求的钻探，选择相应的钻孔结构设计及施工工艺，是施工单位现场施工能否达到地质设计要求及顺利完工的关键性工作。
3.目前，地质体在受断层及褶皱等构造因素影响岩体极为破碎，而且地质人员基本无法判断地层情况，钻探工作中钻头钻孔时会与岩层发生摩擦产生热量导致钻头升温，此时地质人员需要在钻孔内加入冲洗液将钻头上的热量带走起到冷却作用，避免钻头温度过高而受到损伤，但是冲洗液对破碎地层岩造成冲击影响采取率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种破碎地层的钻进方法，其能够避免冲洗液对破碎地层岩的冲击，提高采取率。
5.本发明的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本技术实施例提供一种破碎地层的钻进方法，包括以下步骤：根据地质目的及工程地质要求，设置的钻孔结构；在平整的场地修筑机台，并安装钻探设备；钻探设备通过两次开钻钻完井，在第一次开钻完钻后，下双层套管且双层套管具有内层和外层，外层进行钻探，内层进行采取岩心，并在内层和外层之间加入冲洗液；对钻孔进行验收，钻孔验收合格后对钻孔进行封孔。
7.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述根据地质目的及工程地质要求，合理设置的钻孔结构的步骤中，钻孔结构为斜孔结构。
8.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述在平整的场地修筑机台，并安装钻探设备的步骤中，钻探设备安装完成后进行验收，若钻探设备安装验收不合格则重新进行安装。
9.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述钻探设备通过两次开钻钻完井，在第一次开钻完钻后，下双层套管且双层套管具有内层和外层，外层进行钻探，内层进行采取岩心，并在内层和外层之间加入冲洗液步骤中，钻探设备每钻进50米需要测量钻孔的方位角和天顶角。
10.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述测得的方位角和天顶角不合格则重新设置钻孔结构。
11.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述钻探设备通过两次开钻钻完井，在第一次开钻完钻后，下双层套管且双层套管具有内层和外层，外层进行钻探，内层进行采取
岩心，并在内层和外层之间加入冲洗液步骤中，采取的岩心不合格则重新设置钻孔结构。
12.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述对钻孔进行验收，钻孔验收合格后对钻孔进行封孔步骤中，钻孔验收不合格则重新设置钻孔结构。
13.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述冲洗液采用化学泥浆。
14.第二方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储一个或多个程序；处理器；当一个或多个程序被处理器执行时，实现的方法。
15.第三方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现的方法。
16.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
17.一种破碎地层的钻进方法，包括以下步骤：根据地质目的及工程地质要求，设置的钻孔结构；在平整的场地修筑机台，并安装钻探设备；钻探设备通过两次开钻钻完井，在第一次开钻完钻后，下双层套管且双层套管具有内层和外层，外层进行钻探，内层进行采取岩心，并在内层和外层之间加入冲洗液；对钻孔进行验收，钻孔验收合格后对钻孔进行封孔。
18.本实施例中，地质人员在钻孔工作过程中下入双层套管，双层套管中的外层进行钻进工作，双层套管中的内层进行取岩心，而且双层套管中的内层和外层之间加入冲洗液，一方面，冲洗液可以将钻头上的热量带走起到冷却作用，而且冲洗液不会对破碎地层岩进行冲击，提高采取率；另一方面，冲洗液可以采用化学泥浆，减少沉渣避免堵管及提供钻进效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本发明实施例一种破碎地层的钻进方法流程图。
具体实施方式
21.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
22.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
26.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.实施例1
28.请参考图1所示。本技术实施例提供的一种破碎地层的钻进方法，包括以下步骤：根据地质目的及工程地质要求，设置的钻孔结构；在平整的场地修筑机台，并安装钻探设备；钻探设备通过两次开钻钻完井，在第一次开钻完钻后，下双层套管且双层套管具有内层和外层，外层进行钻探，内层进行采取岩心，并在内层和外层之间加入冲洗液；对钻孔进行验收，钻孔验收合格后对钻孔进行封孔。
29.上述实施方式中，s101：根据地质目的及工程地质要求，设置的钻孔结构；
30.地质人员首先需要进行空位踏勘，寻找好合适的孔位后进行定孔，为后续的钻孔工作做好准备；
31.s102：在平整的场地修筑机台，并安装钻探设备；
32.地质人员寻找较为平整的场地修筑机台才能保证后续钻孔时的稳定性，根据现场地层情况及设计要求，可以采用地质岩心钻机(xy-4、xy-6等钻机)，地质岩心钻机采用回转钻进的方法进行钻孔。
33.s103：钻探设备通过两次开钻钻完井，在第一次开钻完钻后，下双层套管且双层套管具有内层和外层，外层进行钻探，内层进行采取岩心，并在内层和外层之间加入冲洗液；
34.施工过程中钻孔最终孔深应严格到达终孔要求；每钻进100m及终孔处需校正孔深。校正误差不超过丈量段的1/1000，视为合格。孔深校正合格的钻孔沿用原校正孔深前的数据，地质岩心钻机在钻孔过程中分为两次，第一次采用钻进时采用金刚石回转钻进，第二此次钻进时采用硬质合金回转钻进，而且在第二次钻进时下双层套管，双层套管由外层和内层组成，外层的作用为进行钻进，内层的作用为提取岩心，钻探工作中钻头钻孔时会与岩层发生摩擦产生热量导致钻头升温，此时地质人员需要在内层和外层之间加入冲洗液将钻头上的热量带走起到冷却作用，钻探停止时，悬浮在钻井液中的钻屑就会沉入钻孔的底部，将钻孔堵塞。冲洗液的稠度(或粘度)随钻井液流速降低而增加。钻井液停止流动后，就会形成一种粘稠的凝胶体，这种凝胶体可使岩石钻屑悬浮在其中，从而防止它们沉入钻孔底部。
而当钻井液又开始流动后，它就会越变越稀薄，恢复到其以前稀薄的液体形态。
35.s104：对钻孔进行验收，钻孔验收合格后对钻孔进行封孔；
36.钻孔终孔后，全孔用425号硅酸盐水泥严封，每个封孔段应作液面检查，并详细记录封存孔水泥牌号、标号、生产日期、数量、水灰比、架桥方法及孔深等内容。封孔完成后并提供实际封孔情况说明书，以备今后查阅。孔口中心设牢固水泥标志，注明孔号、孔深和开终孔日期。
37.本实施例中，地质人员在钻孔工作过程中下入双层套管，双层套管中的外层进行钻进工作，双层套管中的内层进行取岩心，而且双层套管中的内层和外层之间加入冲洗液，一方面，冲洗液可以将钻头上的热量带走起到冷却作用，而且冲洗液不会对破碎地层岩进行冲击，提高采取率；另一方面，冲洗液可以采用化学泥浆，减少沉渣避免堵管及提供钻进效率。
38.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，根据地质目的及工程地质要求，合理设置的钻孔结构的步骤中，钻孔结构为斜孔结构。
39.本实施例中，为了保证钻孔揭穿矿体的夹角不小于30
°
，所以斜孔设计倾角较大。
40.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，在平整的场地修筑机台，并安装钻探设备的步骤中，钻探设备安装完成后进行验收，若钻探设备安装验收不合格则重新进行安装。
41.本实施例中，地质人员在安装钻探设备后需要进行验收，从而保证钻探设备的质量，保证钻进工作能够正常进行。
42.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，钻探设备通过两次开钻钻完井，在第一次开钻完钻后，下双层套管且双层套管具有内层和外层，外层进行钻探，内层进行采取岩心，并在内层和外层之间加入冲洗液步骤中，钻探设备每钻进50米需要测量钻孔的方位角和天顶角。
43.本实施例中，天顶角和天顶角，直孔每100m递增不得超过2
°
，斜孔每100m递增不得超过3
°
。需要强调的是在满足岩心钻探规程的前提下，钻孔揭穿矿体时必须满足终孔偏线距和沿勘探线偏距不得超过10m，从而保证整个钻进过程的稳定性。
44.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，测得的方位角和天顶角不合格则重新设置钻孔结构。
45.本实施例中，钻进过程中需要保持钻孔的稳定性，若钻孔稳定性出现问题及时制止，避免造成更多的损失。
46.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，钻探设备通过两次开钻钻完井，在第一次开钻完钻后，下双层套管且双层套管具有内层和外层，外层进行钻探，内层进行采取岩心，并在内层和外层之间加入冲洗液步骤中，采取的岩心不合格则重新设置钻孔结构。
47.本实施例中，矿心及矿体顶底板各5m采取率平均不低于80％，厚大矿体内连续矿心采取率低于80％的连续长度不能超过5m，若连续有两个回次(或厚大矿体中连续5m以上)采取率低于80％时，必须采取补救措施。围岩岩芯分层平均采取率不低于70％。使用的钻探工艺应能保持矿石原有结构特点和完整性，避免矿芯出现粉碎、贫化现象。
48.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，对钻孔进行验收，钻孔验收合格后对钻孔进行封孔步骤中，钻孔验收不合格则重新设置钻孔结构。
49.本实施例中，地质人员及时发现钻孔的问题及时反映，可以及时重新进行钻孔工
作，避免造成更多的损失。
50.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，冲洗液采用化学泥浆。
51.本实施例中，化学泥浆具有抗各种污染和抗高温的能力，并能提高钻井速度、保持井壁稳固、减少钻井事故及降低钻井成本等，化学泥浆减少沉渣避免堵管及提供钻进效率。
52.实施例2
53.本技术实施例提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储一个或多个程序；处理器；当一个或多个程序被处理器执行时，实现的方法。
54.实施例3
55.本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现的方法。
56.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
57.综上所述，本技术实施例提供的一种破碎地层的钻进方法，包括以下步骤：根据地质目的及工程地质要求，设置的钻孔结构；在平整的场地修筑机台，并安装钻探设备；钻探设备通过两次开钻钻完井，在第一次开钻完钻后，下双层套管且双层套管具有内层和外层，外层进行钻探，内层进行采取岩心，并在内层和外层之间加入冲洗液；对钻孔进行验收，钻孔验收合格后对钻孔进行封孔。
58.上述实施方式中，s101：根据地质目的及工程地质要求，设置的钻孔结构；
59.地质人员首先需要进行空位踏勘，寻找好合适的孔位后进行定孔，为后续的钻孔工作做好准备；
60.s102：在平整的场地修筑机台，并安装钻探设备；
61.地质人员寻找较为平整的场地修筑机台才能保证后续钻孔时的稳定性，根据现场地层情况及设计要求，可以采用地质岩心钻机(xy-4、xy-6等钻机)，地质岩心钻机采用回转钻进的方法进行钻孔。
62.s103：钻探设备通过两次开钻钻完井，在第一次开钻完钻后，下双层套管且双层套管具有内层和外层，外层进行钻探，内层进行采取岩心，并在内层和外层之间加入冲洗液；
63.施工过程中钻孔最终孔深应严格到达终孔要求；每钻进100m及终孔处需校正孔深。校正误差不超过丈量段的1/1000，视为合格。孔深校正合格的钻孔沿用原校正孔深前的数据，地质岩心钻机在钻孔过程中分为两次，第一次采用钻进时采用金刚石回转钻进，第二此次钻进时采用硬质合金回转钻进，而且在第二次钻进时下双层套管，双层套管由外层和内层组成，外层的作用为进行钻进，内层的作用为提取岩心，钻探工作中钻头钻孔时会与岩
层发生摩擦产生热量导致钻头升温，此时地质人员需要在内层和外层之间加入冲洗液将钻头上的热量带走起到冷却作用，钻探停止时，悬浮在钻井液中的钻屑就会沉入钻孔的底部，将钻孔堵塞。冲洗液的稠度(或粘度)随钻井液流速降低而增加。钻井液停止流动后，就会形成一种粘稠的凝胶体，这种凝胶体可使岩石钻屑悬浮在其中，从而防止它们沉入钻孔底部。而当钻井液又开始流动后，它就会越变越稀薄，恢复到其以前稀薄的液体形态。
64.s104：对钻孔进行验收，钻孔验收合格后对钻孔进行封孔；
65.钻孔终孔后，全孔用425号硅酸盐水泥严封，每个封孔段应作液面检查，并详细记录封存孔水泥牌号、标号、生产日期、数量、水灰比、架桥方法及孔深等内容。封孔完成后并提供实际封孔情况说明书，以备今后查阅。孔口中心设牢固水泥标志，注明孔号、孔深和开终孔日期。
66.本实施例中，地质人员在钻孔工作过程中下入双层套管，双层套管中的外层进行钻进工作，双层套管中的内层进行取岩心，而且双层套管中的内层和外层之间加入冲洗液，一方面，冲洗液可以将钻头上的热量带走起到冷却作用，而且冲洗液不会对破碎地层岩进行冲击，提高采取率；另一方面，冲洗液可以采用化学泥浆，减少沉渣避免堵管及提供钻进效率。
67.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
68.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。