鉆孔深入率影響因素

巖心所處環(huán)境

在對巖石層的鉆進(jìn)過程中，鉆具往往采取回轉(zhuǎn)運(yùn)動，這種快速的回轉(zhuǎn)運(yùn)動往往會產(chǎn)生巖石層的水平震動和離心力，當(dāng)鉆具不能很好地克服摩擦阻力時，整個巖石層在橫向和縱向上都會發(fā)生強(qiáng)烈的振動，由于這些強(qiáng)烈的振動有可能會引起孔底和鉆具、孔壁和鉆具之間的劇烈振動，產(chǎn)生相互之間的撞擊和敲打，嚴(yán)重情況下，會造成巖心的磨損、振碎和振斷。

當(dāng)鉆具鉆進(jìn)巖石層的過程中，沖洗液可以通過巖石層管壁和巖心之間的細(xì)小空隙流出，使得鉆具底部的液體流動速度很高，對巖心產(chǎn)生巨大的沖擊，有時會將鉆具的鉆頭位置會被巖石層的巖心碎末堵塞，加劇巖心之間的相互摩擦，形成粉末狀不斷流失，造成巖心的嚴(yán)重?fù)p壞，影響了巖心采取率質(zhì)量。另外，在鉆具鉆進(jìn)巖石層時，巖心柱上會形成動態(tài)和靜態(tài)的液柱壓力，容易壓碎巖心在獲取巖心的過程中，鉆具中的液體柱壓力容易導(dǎo)致鉆頭上的巖心脫落，造成采取困難，被迫進(jìn)行多次套取，這種情況會嚴(yán)重?fù)p壞巖心。

機(jī)械操作方法

巖石層的鉆進(jìn)方法直接影響著巖心采取質(zhì)量。例如，硬合金鉆具在采取過程中，克區(qū)巖心的性能比較穩(wěn)定，鉆具不會發(fā)生劇烈振動，鉆孔和巖層壁之間的空隙較小，采取的巖心在深度和寬度上較大，抗破碎和抗磨損性能較好，可以有效地保護(hù)巖心，巖心采取比較完整。和硬合金鉆具相比，金剛鉆鉆具具有更多、更好地性能，其鉆進(jìn)采取效率較高，并且能夠較高的巖心質(zhì)量。不同鉆具采取方法，對于巖心采取率質(zhì)量有著很大的影響，對于密度較大，硬度較強(qiáng)巖石層，如果采用了硬度較小的鉆具，很容易造成鉆頭嚴(yán)重變形損壞，采取的巖心質(zhì)量較差對于粘性較大、比較松散的巖石層，如果鉆具在進(jìn)人過程中，速度過快，壓力過大，很容易是鉆頭堵塞，造成鉆頭燒焦，嚴(yán)重?fù)p壞了巖心質(zhì)量。

機(jī)械操作水平

在采取巖心的過程中，鉆具的鉆頭如果轉(zhuǎn)速過高，會對巖石層造成嚴(yán)重的破壞，轉(zhuǎn)速越高，鉆具所受的離心力越大，在鉆進(jìn)的過程中，受到的巖層摩擦力也就越大，會導(dǎo)致針具發(fā)生劇烈振動，加劇的對巖心的損壞，影響巖心采取質(zhì)量。如果轉(zhuǎn)速過低，采取時間過長，容易加劇對于巖心的持續(xù)破壞，因此鉆具的轉(zhuǎn)速也是影響巖心采取率質(zhì)量的重要因素。鉆具結(jié)構(gòu)直接影響著巖心采取率質(zhì)量。如果鉆具的鉆頭直徑較大，在采取巖心過程中，抗破損能力和抗沖擊能力就越強(qiáng)，取出的巖心越完整，能夠保障巖心采取率質(zhì)量如果鉆具的鉆頭比較尖細(xì)，雖然在鉆進(jìn)過程所受的摩擦力較小，鉆進(jìn)速度較快，但是不方便套取巖心，容易造成巖心的磨損。雖然鉆具的鉆頭直徑較大時，有利于巖心的完整性，但是并不是鉆頭直徑越大越好，直徑鉆頭過大，會使鉆具底部的克區(qū)面積增大，鉆具需要較大的工作壓力，鉆進(jìn)過程中受到較大的摩擦力，加劇鉆具的振動，對巖心質(zhì)量造成嚴(yán)重?fù)p壞 。

鉆孔深入率，有時也稱巖心采取率，是指從鉆孔中某一孔段采出的巖心長度與該孔段實際進(jìn)尺的百分比，或指鉆孔實際進(jìn)尺與鉆孔總長度之比。煤田地質(zhì)勘探工作中，耗費(fèi)大量人力、物力、財力和時間進(jìn)行巖心鉆探的根本目的，就是為了保質(zhì)、保量地采出巖心，作為對勘探區(qū)進(jìn)行地質(zhì)研究、對礦產(chǎn)資源進(jìn)行評價及儲量計算的第一性實物資料。因此，巖心采取率是衡量鉆孔質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。采取巖心的質(zhì)量要求是：采取部位準(zhǔn)確，保持巖心的代表性和盡可能高的巖心采取率。這樣，才能充分反映出所鉆巖層在地下的特征。但是，要準(zhǔn)確取得合乎質(zhì)量、數(shù)量要求的巖心并不是輕而易舉的事，特別對一些松散、破碎、酥脆、易溶蝕的巖層更是困難。這就需要針對巖層的具體特點(diǎn)，正確選用鉆進(jìn)方法和取心工具，采用合理的鉆進(jìn)規(guī)程，并認(rèn)真進(jìn)行操作。

根據(jù)地質(zhì)或工程要求，利用鉆探設(shè)備，在巖(土)層中鉆鑿的直徑遠(yuǎn)小于其深度的柱形圓孔。鉆孔的最上部稱孔口，鉆孔的底面稱孔底，由孔口至孔底的整個柱狀側(cè)面稱孔壁。整個鉆孔有時也稱為孔身。根據(jù)工程目的不同，鉆孔可分為地質(zhì)勘探鉆孔、水文鉆孔、工程鉆孔等。

鉆孔要素：鉆孔直徑(簡稱孔徑)、鉆孔深度(簡稱孔深)、鉆孔方向是一個鉆孔的三要素。鉆孔要素取決于工程目的和施工條件。煤田地質(zhì)勘探鉆孔的直徑通常在75～172mm范圍內(nèi)；直徑小于75mm的稱小口徑鉆孔；直徑大于172mm的稱大口徑鉆孔或鉆井。煤田地質(zhì)勘探鉆孔的深度通常不超過1500m，深度在300m以內(nèi)的鉆孔稱淺孔；深度在300～800m的稱中深孔；深度超過800m的稱深孔。鉆孔方向即鉆孔軸線的指向。地面鉆孔有直孔(垂直孔)和斜孔(鉆孔軸線同鉛垂線間夾角小于45°的鉆孔)?？拥楞@孔的方向可變性很大，可以從垂直向下到垂直向上，但多數(shù)是接近水平的鉆孔。

鉆孔結(jié)構(gòu)：又稱孔身結(jié)構(gòu)，指鉆孔由開孔到終孔的孔徑變化。通常在施工前對鉆孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，即提出對整個鉆孔與一定深度相對應(yīng)的孔徑變化要求，并以剖面圖的形式繪出。設(shè)計內(nèi)容包括埋設(shè)孔口管的直徑及深度、開孔直徑和鉆進(jìn)深度、各個需變徑孔段的直徑和鉆進(jìn)深度。如須下入套管，還應(yīng)繪出套管規(guī)格、下入位置、層數(shù)及固定方法，并附文字說明以及終孔直徑和終孔深度等?？咨斫Y(jié)構(gòu)剖面又稱鉆孔技術(shù)剖面，它作為《鉆孔地質(zhì)技術(shù)指示書》的重要內(nèi)容之一，是鉆孔施工的主要依據(jù)。設(shè)計時，綜合考慮鉆孔的工程目的、巖層特點(diǎn)、最大深度、合理的終孔直徑以及鉆進(jìn)方法、護(hù)孔措施、設(shè)備能力等，并在滿足地質(zhì)或工程要求的前提下力求簡化孔身結(jié)構(gòu)；盡量縮小整個鉆孔的直徑；盡少變換孔徑，不下或少下套管，以加快鉆進(jìn)速度、降低鉆探成本。常用的設(shè)計方法是先根據(jù)鉆孔工程目的及最大鉆進(jìn)深度確定合理的最小終孔直徑，再據(jù)穿過的巖層性質(zhì)、孔壁穩(wěn)定情況及合理利用設(shè)備功率等因素，自下而上逐段推出變徑位置以及開孔直徑。對于較復(fù)雜的孔段應(yīng)考慮進(jìn)行技術(shù)處理或下入套管的可能，保留進(jìn)行擴(kuò)孔或下入套管的備用直徑，不強(qiáng)求簡化。

鉆孔功能：①獲取巖(煤)心、巖(煤)屑或煤層氣樣品，必要時從孔壁補(bǔ)取巖(煤)樣。②作為煤田測井通道，獲取巖(煤)層各種地球物理信息。③簡易觀測地下含水層水文地質(zhì)動態(tài)。④有的鉆孔可探采結(jié)合，開采地下水、煤成氣，地?zé)岬取?100433B

巖心采取率英文名稱：core recovery percentage定義：由鉆孔中采取出的巖心長度與相應(yīng)實際鉆探進(jìn)尺的百分比。應(yīng)用學(xué)科： 煤炭科技（一級學(xué)科）；煤田地質(zhì)與勘探（二級學(xué)科）；煤田鉆探（二級學(xué)科）.巖心采取率：鉆探取出的完整巖石 破碎巖石總長度與回次進(jìn)尺比值。是反映鉆探質(zhì)量的指標(biāo)，和地層巖性破碎程度、鉆探技術(shù)和質(zhì)量控制有關(guān) 。

中文名稱

鉆孔巖心采取率

英文名稱

core recovery of drilling hole

定　　義

衡量巖石鉆探工程質(zhì)量的一項重要指標(biāo)，是鉆進(jìn)采得的巖心長度與相應(yīng)實際鉆進(jìn)尺之比，以百分率表示。

應(yīng)用學(xué)科

水利科技（一級學(xué)科），水利勘測、工程地質(zhì)（二級學(xué)科），工程地質(zhì)勘探（水利）（三級學(xué)科）

根據(jù)地質(zhì)或工程要求，利用鉆探設(shè)備，在巖層中鉆鑿的直徑遠(yuǎn)小于其深度的柱形圓孔。鉆孔的最上部稱孔口，鉆孔的底面稱孔底，由孔口至孔底的整個柱狀側(cè)面稱孔壁。整個鉆孔有時也稱為孔身。根據(jù)工程目的不同，鉆孔可分為地質(zhì)勘探鉆孔、水文鉆孔、工程鉆孔等。

鉆孔測量鉆孔要素

鉆孔直徑、鉆孔深度、鉆孔方向是一個鉆孔的三要素。鉆孔要素取決于工程目的和施工條件。煤田地質(zhì)勘探鉆孔的直徑通常在75～172mm范圍內(nèi)；直徑小于75mm的稱小口徑鉆孔;直徑大于172mm的稱大口徑鉆孔或鉆井。煤田地質(zhì)勘探鉆孔的深度通常不超過1500m，深度在300m以內(nèi)的鉆孔稱淺孔；深度在300～800m的稱中深孔；深度超過800m的稱深孔。鉆孔方向即鉆孔軸線的指向。地面鉆孔有直孔和斜孔（鉆孔軸線同鉛垂線間夾角小于45°的鉆孔?？拥楞@孔的方向可變性很大，可以從垂直向下到垂直向上，但多數(shù)是接近水平的鉆孔。

鉆孔測量鉆孔結(jié)構(gòu)

又稱孔身結(jié)構(gòu)，指鉆孔由開孔到終孔的孔徑變化。通常在施工前對鉆孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，即提出對整個鉆孔與一定深度相對應(yīng)的孔徑變化要求，并以剖面圖的形式繪出。設(shè)計內(nèi)容包括埋設(shè)孔口管的直徑及深度、開孔直徑和鉆進(jìn)深度、各個需變徑孔段的直徑和鉆進(jìn)深度。如須下入套管，還應(yīng)繪出套管規(guī)格、下入位置、層數(shù)及固定方法，并附文字說明以及終孔直徑和終孔深度等?？咨斫Y(jié)構(gòu)剖面又稱鉆孔技術(shù)剖面，它作為《鉆孔地質(zhì)技術(shù)指示書》的重要內(nèi)容之一，是鉆孔施工的主要依據(jù)。設(shè)計時，綜合考慮鉆孔的工程目的、巖層特點(diǎn)、最大深度、合理的終孔直徑以及鉆進(jìn)方法、護(hù)孔措施、設(shè)備能力等，并在滿足地質(zhì)或工程要求的前提下力求簡化孔身結(jié)構(gòu)；盡量縮小整個鉆孔的直徑;盡少變換孔徑，不下或少下套管，以加快鉆進(jìn)速度、降低鉆探成本。常用的設(shè)計方法是先根據(jù)鉆孔工程目的及最大鉆進(jìn)深度確定合理的最小終孔直徑，再據(jù)穿過的巖層性質(zhì)、孔壁穩(wěn)定情況及合理利用設(shè)備功率等因素，自下而上逐段推出變徑位置以及開孔直徑。對于較復(fù)雜的孔段應(yīng)考慮進(jìn)行技術(shù)處理或下入套管的可能，保留進(jìn)行擴(kuò)孔或下入套管的備用直徑，不強(qiáng)求簡化。

鉆孔測量鉆孔功能

①獲取巖心、巖屑或煤層氣樣品，必要時從孔壁補(bǔ)取巖樣。

②作為煤田測井通道，獲取巖層各種地球物理信息。

③簡易觀測地下含水層水文地質(zhì)動態(tài)。

④有的鉆孔可探采結(jié)合，開采地下水、煤成氣，地?zé)岬取?

鉆孔是指用鉆頭在實體材料上加工出孔的操作。這里講述了勘探工作里的鉆孔工作，以及鉆孔需要的輔助工具以及部分應(yīng)急措施方法。在地質(zhì)勘查工作中，利用鉆探設(shè)備向地下鉆成的直徑較小深度較大的柱狀圓孔，又稱鉆井。鉆探石油和天然氣以及地下水的鉆孔直徑較大些。鉆孔直徑和深度大小，取決于地質(zhì)礦產(chǎn)埋藏深度和鉆孔的用途。