10新增岩芯钻探工程施工作业指导书Word文件下载.docx
《10新增岩芯钻探工程施工作业指导书Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10新增岩芯钻探工程施工作业指导书Word文件下载.docx（61页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
4.2.1组建项目部
接到项目任务书后，总工办、人力资源部根据任务书规定的项目工作量，技术难易程度和时限要求，结合公司规定的项目负责人任职资格要求，共同确定（指定或竞争等方式）项目负责人，同时确定项目人员编制。
项目负责人依据岗位人员任职资格要求，采用双方选择或直接聘用的方式按规定编制确定项目成员，将确定的人员报总工办、人力资源部确认、备案，正式组成项目部，并进行任务分工、明确岗位职责。
4.2.2明确任务，收集资料
项目负责人组织项目成员认真研究项目任务书内容，结合社会要求和公司的附加要求，识别项目工作任务，并征得总工办认可。
按设计输入的需要，项目负责人组织项目成员尽可能多的收集工作区及邻区已有的岩芯钻探及相关专业的资料，并对施工现场进行踏勘，取得所需的资料。
通过分析、研究这些进资料，找出为实现目标任务需解决的主要岩芯钻探问题和拟采取的作业方法，为设计输入提供信息。
4.2.3编写施工组织设计
项目负责人组织设计编写人员按《设计控制程序》的规定实施岩芯钻探工程施工组织设计的编写，参与设计的评审、验证和确认活动。
4.3施工准备
4.3.1物资准备
a）根据项目设计书的规定，准备施工用设备、材料，如钻机、水泵、绳索绞车、钻头、扩孔器、钻杆、冲洗液化学添加剂等等；
b）准备岩芯钻探作业过程所用的原始记录表格及互检表格、文具；
c）准备岩芯钻探用的图件、相关文件、通讯工具、计算工具、交通工具；
d）准备劳动防护用品，生活用品及所需资金。
4.3.2技术准备
a）项目负责人根据批准的施工组织设计及规范要求，制订项目实施阶段性工作计划，对项目的施工安排作出具体规定，以保证项目在预定的期限内完成项目书规定的任务；
b）项目负责人组织项目部成员学习项目施工组织设计，相关规范和标准，统一技术要求和工作步骤，明确目标任务、施工方法技术和安全操作规程；
4.4施工作业
4.4.1钻探设备的安装
4.4.1.1修筑地基。
包括下列内容：
a）机场地基必须平整、坚固、适用，孔深超过600米以深及土层松散、地形坡度大于30度时，塔基不许安装在填方部位上；
b）在山坡修筑地基时，地基靠山坡一边的坡度要适当，当地基岩石坚硬、稳固时，坡度不得大于80度；
地基特别松散时，坡度不得大于45度，并要除掉坡上的活石；
c）修筑地基需要进行爆破作业时，必须遵守《坑探规程》中有关爆破作业的安全规定，凡没有爆破许可证者，严禁从事爆破作业；
4.4.1.2安装、拆卸与迁移
包括下列内容：
a）应根据设备类型、钻孔设计深度和地区条件选定基座的结构型式；
b）在四个塔角、钻机的着力点和孔口四周都应铺设上、下两层材质坚韧的基台木，遇深孔和土层松散时应在下部用混凝土加固；
c）安、拆钻塔工作应在安装队（组）长或机长的统一协调指挥下进行；
d）钻塔应安装稳固、周正。
安、拆钻塔前，应对钻塔构件及所用的工具、绳索和挑杆进行严格检查。
e）夜间或刮六级以上强风以及雷雨、雪、雾气时，禁止安、拆钻塔。
冬季施工时，必须清除梯子，台板及鞋底上的冰、雪、霜后，方可上塔工作；
f）安装斜孔钻架时，应使钻架两前腿所包含的平面与水平面的夹角小于钻孔设计倾角2～5度；
后腿与水平面夹角为80～83度；
g）钻机立轴轴心线、天车中心（或前缘切点）与孔口（拧管机）中心必须在同一条直线上；
i）电器设备必须安装在干燥、清洁的地方，严防油、水及杂物侵入；
电器设备及起动、调整装置的外壳，应有良好的接地保护装置；
j）冲洗液循环系统一般应安设在靠地基下方一侧，距塔脚0.5米以上，并安设防冻、防雨设施；
k）地板安装必须平齐、稳固，地板厚度要大于40毫米。
传动皮带和机械传动部分的外部，应安设牢固的防护栏杆或防护罩；
l）钻塔塔套包挂要端正。
塔套边缘孔眼处和横、斜拉手处的钉带要栓牢；
m）必须用直径12.5毫米以上的钢丝绳做钻塔的绷绳，塔高18米以下的设四根，塔高18米以上的分两层设八根。
各绷绳的张力要相等，安装位置要力求对称（三角架绷绳相互夹角相等），绷绳与水平面的夹角要小于45度；
n）雷雨季节施工时，塔上必须安设避雷针，并要与钻塔绝缘良好。
钢质避雷针截面应大于100毫米2，钢质引下线截面应大于28毫米2，铝质引下线截面应大于16毫米2。
避雷针应高出塔顶1.5米以上。
引下线与钻塔及绷绳的距离应大于1米，接地装置与电机接地体、孔口管、绷绳锚杆的距离应大于3米。
避雷针、引下线和接地体的连接必须严密牢靠，不便于在现场焊接时，应预先将各部件连接处焊以接触面积大于10厘米2的金属板，安装时再用螺栓紧固。
接地电阻应小于15欧姆；
o）严禁从山上向山下抛掷、滚放器材、工具；
p）用汽车搬运机械时，要放稳绑牢。
装卸车时，要用足够强度的木板塔跳板。
由有经验的人指挥，并应互相配合好；
q）在地形平缓、钻孔相互间距离较近、又具有牵引设备时，可采用整体迁移和半整体迁移的方法搬运设备。
迁移前要详细了解通过地段的地面及空中状况，迁移过程中要有专人指挥。
在有高压电网的地区不得在高压线下作整体迁移；
4.4.2金刚石绳索取心钻进
4.4.2.1开孔
应根据地层特点选择不同的开孔方法
a）在冲积层、堆积层或松散的砂土层开孔时，可使用肋骨钻头、刮刀钻头并使用泥浆作冲洗液，也可使用普通硬质合金钻头干钻。
坍塌严重时，可从孔口灌注稠泥浆或分段投入粘土球，捣实后再钻进，也可使用聚丙烯酰胺低固相泥浆护壁。
钻进预定深度后，及时下入孔口管；
b）在砾石层开孔时，可用冲击钻头钻进也可在孔口挖坑、灌注水泥后直接钻进，或先挖掘一定深度，埋入孔口管后再钻进。
钻进中除用泥浆护壁外，还可采用跟套管、注入快干水泥等方法，分段护壁、分段钻进；
c）在硬岩盘开孔时，应先用硬质合金钻头钻进300毫米深，然后用旧的孕镶金刚石钻进。
4.4.2.2金刚石钻头、扩孔器的选择和使用
a）应根据岩石的可钻性、研磨性和完整程度来选择钻头、扩孔器的类型、金刚石粒度和浓度及胎体硬度。
表镶钻头胎体硬度可选HRC30/35、40/45。
孕镶钻头胎体可选HRC10/20、20/30、30/35、40/45、>
45等多硬度以适应不同地层。
钻头唇面造型和水路水槽相配合，要比普通双管钻头适当增加水口数量与过水断面，孕镶钻头水口一般为8个～12个。
孕镶钻头内外径应选用天然金刚石或人造聚晶、烧结体保径补强。
b）钻头与扩孔器及卡簧之间要合理配合,扩孔器外径应比钻头外径大0.3～0.5毫米，岩层坚硬时应采用下限数值,卡簧的自由内径应比钻头内径小0.3～0.4毫米；
c）钻进时，应按钻头和扩张孔器外径的大小，排好顺序轮换使用；
d）新钻头到达孔底后，必须进行“初磨”，即轻压（为正常钻压的1/3左右）、慢转（100转/分左右）钻进10分钟左右，然后再采用正常参数继续钻进；
e）减压钻进倒杆时，必须先用升降机将孔内钻具拉紧（不得提离孔底），倒杆后用油缸减压并在小于正常钻压的情况下平稳开车；
f）掌握“五不扫”，即不用金刚石钻头扫孔、扫残留岩心、扫脱落岩心、扫掉块和扫探头石；
g）掌握“三必提”，即遇下钻受阻轻转无效、岩心堵塞、钻速骤降时必须提钻。
i）避免钻头非正常损坏的措施；
4.4.2.3钻头压力（简称钻压）
a）表镶钻头按每粒金刚石压力为1.5～2.5公斤计算，在金刚石质量较好、颗粒较粗、岩石坚硬完整的情况下，可采用较高的单粒压力；
反之，应采用较低的单粒压力。
钻进过程中随着金刚石的磨钝，钻压应逐步增大；
b）孕镶钻头按单位底面积压力为40～80公斤/厘米2计算；
c）钻进节理发育岩石和产状陡立、松散破碎、软硬互层、强研磨性等地层及钻孔弯曲、超径的情况下，应适当减压；
d）钻进过程中钻压应保持平稳，不得用升降机进行减压；
e）经初磨的新钻头，采用正常钻压可获得高钻速。
钻进中随着金刚石磨钝，钻速下降，应逐渐平稳增大钻压。
4.4.2.4钻头转速（简称转速）
a）表镶金刚石钻头底唇面的线速度范围为1.0～2.0米/秒；
孕镶金刚石钻头底唇面的线速度范围为1.5～3.0米/秒；
b）正常钻进时，应在机械能力、管材强度允许的前提下，尽可能提高转速；
c）在孔深、钻孔弯曲、超径的情况下以及钻进坚硬弱研磨性地层、裂隙破碎地层、软硬互层及产状陡立易斜地层时，应适当降低转速；
在软岩层中钻进，亦应限制转速；
4.4.2.5泵量与泵压
a）钻进坚硬、颗粒细的岩层，钻速低，岩粉少，泵量可小些；
钻进软及中硬岩层，钻速高，岩粉多，泵量应大些。
钻进裂隙，有轻微漏失地层，泵量应稍大于正常情况。
钻进研磨性强的岩层，泵量可增大；
b）金刚石钻进时泵压损失较大。
正常情况下泥浆泵管路系统、双管和钻头的泵压损失为8个大气压左右，每百米钻杆约损失两个大气左右；
泥浆循环应保持上返流速为0.5m/s～1.5m/s。
表镶钻头采用的泵量应比孕镶钻头稍小。
c）钻进时必须随时观察泵压变化，严防送水中断和钻具中途泄漏；
d）不允许用三通水门调节泵量；
4.4.2.6采取岩心
a）金刚石钻进必须用岩心卡簧卡取岩心，任何情况下都严禁干钻取心；
下内管时应注意内外管总成的装配和调整，弹卡与弹卡挡头的顶面保持一定距离，一般为3mm～4mm；
卡簧座与钻头内台阶之间应保持最优距离，一般为2mm～4mm（卡簧座有水口时应取小值）；
b）卡取岩心时，必须先停止回转，用立轴将钻具慢慢提离孔底，使卡簧抱紧岩心。
提断岩心以后不得再将钻具放到也底试探；
c）每回次都应尽量采净岩心，以免下个回次下钻时损伤钻头。
残留岩心超过0.2米时，应用岩心捞取器专程捞取，严禁用金刚石钻头套扫；
d）下打捞器以前，必须在孔口钻杆上端拧上护丝，打捞器将接近内管上端时，应放慢下降速度；
反复捞取内管无效时，不得猛冲硬墩，应提钻查明原因；
e）打捞内管在提升钢丝绳时，应注意孔口钻杆内是否有冲洗液涌出，以判断内管是否打捞上来；
f）内管未到底前不准扫孔钻进；
g）钻杆打断后，不准下入打捞器捞取内管；
h）内管提上后，如发现管内无岩心，应立即提钻；
i）打捞器上的钢丝绳应绑结牢固，并应装安全绳；
当脱卡销超过250公斤的拉力时应能被剪断，从而使打捞器安全脱卡；
4.4.2.7金刚石绳索取心钻进注意事项
a）使用直的机上钻杆、轻型高压胶管和转动惯量小的水龙头。
不得使用弯曲度超过规定的钻杆和粗径钻具；
b）钻压、转速要与岩层相适应，不要盲目加压或提高转速；
c）使用润滑冲洗液减阻；
d）选择合理的钻具级配；
4.4.2.8钻具总成和打捞器的维护保养
每回次需检查弹卡磨损情况和张簧是否变形，弹卡处于张开状态时，两翼最大间距应比弹卡挡头内径大1.5mm。
单动轴承应定期注入黄油，发现单动不灵活，需拆开检查，彻底清洗。
每次提钻检查弹卡挡头拨叉、悬挂环和座环，不符要求应进行修复或更换。
每次打捞岩心前，检查打捞钩头部和尾部弹簧，打捞钩头部严重磨损和尾部弹簧变形要及时更换。
绳索取心钻杆的使用和维护保养
4.4.2.9绳索取心钻杆的使用和维护保养
拧卸时，应使用多触点专用钻杆钳，并扶正立根上部，不允许用普通管钳拧卸或用铁锤敲击钻杆。
坚持使用丝扣油和冲洗液润滑剂。
下钻时钻杆连接螺纹应达到规定的预扭矩值。
钻杆立根长度以12m为宜，钻杆与套管间隙不宜过大，钻进中不盲目加压。
防止钻杆螺纹损伤，应做到：
a）
钻杆下孔前检查螺纹，清除螺纹上的污垢；
b）
钻杆立根摆放台应垫放木板、橡皮等，防止螺纹端部直接与铁器接触；
c）
下钻时，钻杆立根应与孔内钻杆柱严格对中，防止压伤螺纹；
d）
每次提下钻时，注意检查内螺纹接头的磨损情况，直径磨损超过母接头外径1.2mm，
应及时更换；
e）
使用粘结剂粘结钻杆螺纹时，应检查接头内径部分，如有粘结剂堆积应及时清除。
在拧卸过程中，发现粘结不牢的钻杆应重新粘结；
f）
钻杆搬运时，螺纹部分应拧上护丝，轻拿轻放。
钻杆停止使用时，应用清水洗净并
擦干，钻杆外表涂防锈油，内外螺纹涂丝扣油，钻杆宜放在室内保管，并用枕木垫放，保持水平，排列整齐。
4.4.3硬质合金钻进
4.4.3.1硬质合金钻头的选择和使用
a）取心硬质合金钻头应根据钻头直径、岩石性质和所钻进岩层的最高的生产指标（机械钻速、回次进尺、钻头进尺）和经济指标（钻头成本、使用次数）选择钻头上切削具的数量、出刃大小、镶焊角度及刃尖角。
钻头的内、外、底出刃应对称、平整，镶焊要牢固，不合格者，不准使用；
b）针状硬质合金钻头体不得短于95毫米。
与金刚石钻头交替使用的针状硬质合金钻头，内外出刃应与相应的金刚石钻头一致；
c）相邻回次的硬质合金钻头内外径不得相差过大；
d）钻头下入钻孔后，应慢速、轻压扫孔到底，再逐渐加足所需压力。
钻进硬岩层时严禁在压力不足的情况下单纯加快转速；
e）合理掌握回次提钻长度。
要根据钻头的磨损情况，改进下一个回次的钻进技术参数；
f）孔内残留岩心在0.5米以上或有脱落岩心时，必须用旧钻头处理，不得下入新钻头；
g）下钻中途遇阻，不得猛墩，可用钳子扭动钻杆或开车试扫。
针状硬质合金钻头下钻遇阻，经采取上述措施无效时，要换普通钻头处理；
h）拧卸钻头时，严防钳牙咬伤硬质合金、合金胎块或夹扁钻头。
严禁用大锤敲击钻头；
4.4.3.2硬质合金钻进技术参数
不同岩层钻进技术参数范围表
岩石级别
钻进技术参数
钻头压力
转速
（转/分）
泵量
（升/分）
取心钻头
（公斤/粒）
刮刀钻头
（公斤/厘米）
1～4级
50～60
100～120
200～350
﹥80
5～6级
部分7级
80～120
120～150
150～250
4.4.3.3硬质合金钻进注意事项
a）钻进中要保持压力均匀，不得无故提动钻具或变更钻进参数。
倒杆后开车时，应降低孔底压力,发现孔内有异状，如糊钻、憋水或岩心堵塞时，经处理无效，应立即提钻；
b）取心时要选择合适的卡料或卡簧。
投入卡粒后应冲孔一段时间，待卡粒到达钻头部位后再开车，采心时，不要频繁提动钻具；
c）孔底有硬质合金碎片时，必须设法捞净或磨灭；
d）使用肋骨钻头或刮刀钻头钻进时，应及时划眼；
4.4.4金刚石绳索取心钻探
4.4.4.1钻头和扩孔器的选择
a）金刚石的品级、金刚石绳索取心钻头与扩孔器的规格系列应符合相关标准的要求。
b）应选用优质级和特级的天然金刚石作表镶钻头；
选用经过挑选和加工处理的低级品、等外级天然金刚石作孕镶钻头（粒度为20目-40目）；
选用高强度晶形完整的人造金刚石单晶（粒度为30目、40目、60目、80目、100目），或选用不同粒度混合的金刚石料做孕镶钻头。
c）钻头胎体应具有普通双管金刚石钻头胎体性能，还能具备耐冲蚀、耐磨损、自锐及对地层具有广泛的适应性等要求。
d）钻头唇面造型和水路水槽相配合，要比普通双管钻头适当增加水口数量与过水断面，孕镶钻头水口一般为8个～12个。
e）孕镶钻头内外径应选用天然金刚石或人造聚晶、烧结体保径补强。
f）绳索取心钻头、扩孔器的选择原则与金刚石普通双管钻进基本相同。
应选择寿命长、效率高的广谱钻头。
4.4.4.2绳索取心钻具
4.4.4.1.1钻具所用管材的技术要求
管材品种规格、钢级和机械性能应遵守GB/T
16951的规定。
钻具总成应具备的技术性能：
内管总成能从钻杆柱内下到外管中的预定限位和悬挂部位，并可向地面传递信号；
钻进进程中，一旦发生岩心堵塞，应能及时向地面发出信号；
c）内管总成的长度能够调节，使卡簧与钻头内台阶保持合理距离；
d）卡取岩心时，卡簧座应坐在钻头内台阶上，通过钻头将拔断岩心的力传到外管；
内外管应同轴，单动灵活；
f）打捞器能在钻杆柱内以一定的速度下降到内管总成上端，并把装有岩心的内管打捞上来；
g）
打捞器抓住内管提拉不动或提升过程中遇阻时，能够安全解脱；
h）
钻进严重漏失地层或干孔时，打捞器能把内管总成安全地送到预定位置。
4.4.4.1.2钻具总成的装配
外管总成的组装和检查注意事项：
上扩孔器外径应略小于下扩孔器外径；
装入座环和扶正环时，应放平摆正后用手推入，不允许用铁器敲击；
c）
外管平直度要符合规定要求。
内管总成的组装和检查注意事项：
各零部件连接螺纹应拧紧；
所有弹性销的开口方向都应一致向下或向上；
组装弹卡机构时，应先将回收管装入弹卡架，然后装入弹卡和张簧，并将弹簧销打入，装入的弹卡动作应灵活；
d）
根据钻孔深度调节到位报信机构工作弹簧预压力；
e）
卡簧座、内管和内管总成上部连接要同轴，内管要求光滑平直；
f）
卡簧的自由内径应比钻头内径小0.3mm～0.5mm。
4.4.4.3打捞器的组装和检查注意事项：
打捞器与绳索取心绞车的钢丝绳连接要牢靠；
b）
打捞钩要安装周正；
尾部弹簧应工作灵活可靠，头部张开距离以8mm～12mm为宜；
d）打捞器在脱卡管作用下可安全脱卡。
内外管总成的装配和调整注意事项：
弹卡与弹卡挡头的顶面保持一定距离，一般为3mm～4mm；
c）内管总成应牢固地卡在外管总成中，不能自弹卡挡头端自由倒出。
现场应备用一套外管总成和两套内管总成。
4.4.4.3取心操作
4.4.4.3.1投放内管
当确认外管和钻杆内已无岩心时，将内管总成由孔口投入钻杆内，对上机上钻杆，开泵压送，应注意观察泵压变化，泵压明显升高或降低时，说明内管总成已到达预定位置。
遇地层严重漏失，孔内没有冲洗液或水位很深时，不准直接投放内管总成，应采用打捞器把内管总成送入孔内；
或用机上钻杆对准孔口，泵入适量的冲洗液，然后迅速投放内管总成。
打捞岩心
首先用回转器或动力头顶起钻具50mm～70mm，缓慢回转钻柱，扭断岩心，再提起并卸掉机上钻杆后，下放打捞器。
打捞器在冲洗液中以1.5m/s～2m/s的速度下降，当将要到达内管总成上端时，应适当减慢下降速度，1000m孔深范围内，可以听到轻微的撞击声，然后开动绳索取心绞车，缓慢提升钢丝绳，确认内管总成已提动后可正常提升。
提升过程中，若冲洗液由钻杆溢出，说明打捞成功，否则重复试捞，严禁猛冲硬蹾，反复捞取无效应提钻处理。
4.4.4.4钻具总成和打捞器的维护保养
4.4.4.5绳索取心钻杆的使用和维护保养
钻探技术参数
钻压
钻压选择：
钻进节理发育岩石和产状陡立、松散破碎、软硬互层、强研磨性等地层及钻孔弯曲、超径的情况下，应适当减压；
经初磨的新钻头，采用正常钻压可获得高钻速。
绳索取心钻头比普通双管钻头钻压稍大，见表
表表20
不同规格钻头适用钻压
单位为千牛
表格
转速
转速选择：
钻进坚硬弱研磨性地层、裂隙破碎地层、软硬互层及产状陡立易斜地层时，应适当降低转速；
钻孔结构和钻具级配要合理，钻杆与孔壁间隙小，适于采用高转速。
钻孔结构复杂，换径多，环状间隙大，钻具回转的稳定性差，不宜开高转速。
转速范围见表。
表
绳索取心钻探适用转速
单位为转每分
泵量
泵量选择：
a）钻进坚硬、颗粒细的岩层，钻速低，岩粉少，泵量可小些；
b）应保持上返流速为0.5m/s～1.5m/s。
孕镶钻头泵量范围见表
表不同规格孕镶钻头泵量
单位
升级会员 