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作为“入地”重要手段的科学深井、超深井工程是研究深部地质学的重要方法,被誉为“伸入地壳的望远镜”。科学超深井井内超高温高压成为钻井作业中突出的技术难题之一,其对钻井液、井底动力机具、井下检测仪器、铝合金钻柱提出了极为苛刻的要求,致使工程难度增大、风险提高、工期加长。通过对科学超深井钻井工程特点的总结,分析了钻井液连续循环对井眼稳定性和井底温度的影响,得出了连续循环系统对于科学超深井钻井作业具有较强的技术需求的结论。对我国未来万米科学超深钻计划提供了技术支持。 相似文献
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深井复合钻柱技术是解决特深科学钻探超长钻杆柱可靠性问题的重要途径,其与设备能力、材料性能、钻进条件及管柱力学等息息相关。本文系统总结了复合钻柱技术在我国深部钻探中的发展和应用情况,在复合钻柱强度理论的基础上,探讨了不同复合钻柱的组合方案及其极限下深。研究结果表明,若以?216 mm直径终孔,仅依靠钢质钻柱已无法满足特深钻探13000 m的下深要求,而采用V150钢级?127 mm钻杆配合?127 mm钛合金钻杆及S135钢级?127 mm钻杆配合?129 mm铝合金钻杆可分别满足最大13484 m和18783 m的下深要求,钻柱总重分别仅有360.5 t和324.3 t,均具备可靠的安全性保障。本文对特深科学钻探用复合钻柱的设计和选择具有参考意义。 相似文献
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铝合金钻杆因具有质量轻、比强度高、抗腐蚀性好、低磁等优点,在深井与超深井钻探作业中备受关注。在深井与超深井钻进中,铝合金钻杆需要承受巨大的内外压力,因此有必要对钻杆所能承受的最大内外压力进行计算与试验,对自行研制的φ147 mm铝合金钻杆进行了静水内、外压试验与弹性力学理论计算校核,7075铝合金钻杆在内压69.51 MPa时持续加压20 min,没有发生泄漏现象;最大抗外压值为107.4 MPa。2024铝合金钻杆在内压48.65 MPa时持续加压20 min,没有发生泄漏现象;最大抗外压值为72.3 MPa。试验表明,铝合金钻杆抗内、外压性能良好,从而保证了铝合金钻杆在深井及超深井钻进时的可靠性。 相似文献
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科学钻探是获取地球内部信息的最直接和最重要手段,在解决“向地球深部进军”战略科技问题上起着无可替代的作用。本文简要回顾国内外大陆科学钻探的发展历程和深钻的发展现状,分析大陆科学深钻发展特点与态势;围绕中国大陆科学深钻,梳理其关键科学技术问题、面临的挑战与机遇;在此基础上提出中国大陆科学深钻发展的目标、优先发展方向与发展途径建议。大陆科学深钻能够为地球动力学过程、地质灾害、地质资源和环境变化等全球关注的地球科学前沿问题提供独特的研究途径,但是其实施深度又受超高温和超高压等恶劣井眼环境的制约;现代科学技术的进步有力促进了大陆科学深钻中各项技术的发展,为超深井和特深井科学钻探提供重要支撑。中国大陆科学深钻应以9000～15000 m特深井为目标,注重“超深”“深时”和“深观”等领域的科学问题,优先发展地球深部构造、深部生命、深时气候和深部资源探测等方向,研究超深物质、动力学过程和岩石物理等实验技术,研发超高温超高压环境下的钻井、测井和长期观测等技术与装备,促使我国深地探测能力和水平实现一次飞跃。 相似文献
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与传统的钢制钻杆相比，铝合金钻杆具有密度小、比强度高、无磁等优点，因此在深井与超深井钻井作业中具有较大优势。在实际使用中，铝合金钻杆两端需要通过钢接头之间的螺纹来实现拧卸钻杆，而铝合金杆体与钢接头还需要过盈装配以实现紧固连接 。以液氮为冷源，对50 mm的7075铝合金钻杆管体与钢接头进行了“冷组装”过盈装配，铝合金管体与钢接头之间的过盈量分别为0.10、0.15、0.20 mm。对组装后两端带钢接头的铝合金钻杆分别进行了拉伸和扭转试验，评价了铝合金管体与钢接头连接的可靠性，对断裂试样的断口进行了宏观与微观分析，阐述了其断裂机理。结果表明，采用“冷组装”方式可以实现铝合金管体与钢接头的过盈装配，其中过盈量为0.15 mm时，带钢接头的铝合金钻杆综合性能较优，可以承受较大的抗拉强度极限和抗扭极限，其断裂方式为脆性断裂。 相似文献
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本文首先分析了钻杆的受力情况和失效机理,综述了仿竹材料和结构的发展现状,最后提出了利用仿竹材料(纤维)和螺旋结构来提高钻杆韧性的设想且给出了部分现阶段可实施建议,即对现有钻杆材料进行纤维改性或者碳纤维上面镀钢,同时改变钻杆壁的一些结构(外厚内薄的多层仿竹纤维以不同升角分布)。 相似文献
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对立轴式钻机和全液压动力头钻机进行了全面的对比分析,重点对2种钻机进行了技术经济对比。结果表明,动力头钻机不仅在搬迁和运移性方面要优于立轴式钻机,而且在钻进施工的技术经济指标方面也优于立轴式钻机。钻孔深度加大后,动力头钻机在钻进施工效率方面的对比优势会逐渐减弱,应该考虑采取加大钻杆立根长度,从而加大起下钻速度的措施。 相似文献
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本文从全液压动力头岩心钻机普及率不高的原因展开论述,从品牌知名度、技术成熟性、性能稳定性、部件可靠性、应用适应性等角度对全液压动力头岩心钻机选型进行了分析,提出了全液压动力头岩心钻机选型建议,为钻机的选择提供参考。 相似文献
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岩心定向检测仪的设计与实验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
本文设计了一种基于机械法的岩心定向仪。机械部分采用三把刻刀在岩心上刻标记线,作为岩心方位的基准线;电路部分以ATmega8单片机为控制核心,用HMR3300传感器随钻测得靠近岩心管的仪器仓的俯仰角和侧滚角,间接测得岩心的俯仰角和侧滚角,存于U盘。介绍了HMR3300与刻刀的安装关系,推导了高边工具面角的计算方法,并通过实验找到HMR3300不同安装方式下,高边工具面角真值φ'与计算值φ间的关系,岩心方位角与测井得到的孔斜方位角ψ和高边工具面角真值φ'的关系,依此PC机编程计算得岩心方位角。实验表明,在井眼顶角大于1°时,其测量平均误差能够控制在3°以内,并可稳定工作,基本满足工程要求。 相似文献