岩心钻探学

书籍目录

目录

前言

绪论

一 地质勘探工作的阶段

二 钻探工程的分类（按服务内容）

三 钻探工程的基本过程

第一章 岩石的性质

第一节 岩石的组成和组织特点

一 岩石的组成和分类

二 岩石的结构和构造

第二节 岩石的自然性质

一 岩石的密度和孔隙度

二 岩石的含水性和透水性

第三节 岩石的力学性质

一 岩石的强度

二 岩石的硬度

三 岩石的弹性和塑性

四 岩石的研磨性

第四节 岩石可钻性及按可钻性分级

一 岩石可钻性的概念

二 岩石可钻性的划分方法

第二章 岩石破碎机理和岩石破碎过程的基本概念

第一节 碎岩工具与岩石作用的主要方式

第二节 外载作用下的岩石应力状态

一 集中载荷作用在弹性半无限体上的应力状态（布西涅司克问题）

二 平底圆柱形压头压入时岩石的应力状态

三 球形压头压入时岩石的应力状态

四 轴向力和切向力共同作用时压头下方岩石的应力状态

第三节 岩石在外载作用下的破碎过程

一 岩石的变形破碎方式

二 平底压模压入时的岩石变形破碎过程

三 球状切削具压入时的岩石变形破碎过程

四 尖楔状切削具压入时的岩石变形破碎过程

第四节 岩石破碎效果指标

一 机械钻速

二 回次钻速

三 技术钻速

四 经济钻速

五 循环钻速

六 总平均钻速

第三章 钻孔结构设计及钻前准备工作

第一节 钻孔结构设计

一 钻孔结构设计的依据

二 钻孔结构设计的内容

第二节 拟定施工技术措施 编制“钻孔地质技术指示书”

第三节 钻前准备工作

一 钻场的确定和布置

二 修筑地盘 地基

三 基台的安装

四 钻探设备的安装

五 冲洗液净化系统的布置

六 验收 校正与开孔

第四章 岩心钻探钻具

第一节 岩心钻具的组成

第二节 钻杆柱

一 钻杆柱的功用和结构

二 钻杆柱的材质和要求

三 钻杆使用注意事项及其优化

第三节 套管及其附属工具

第五章 岩心钻机

第一节 概述

一 岩心钻探设备

二 岩心钻机的基本组成

三 岩心钻机的技术参数

第二节 立轴式岩心钻机

一 XY－4型钻机

二 CKB－4型钻机

第三节 转盘式岩心钻机

一 XP－4型钻机

二 CKB－8型钻机

第四节 移动回转器式岩心钻机

一 钻石－300型钻机

二 HC－150型钻机

第六章 岩心钻探用泵

第一节 概述

一 岩心钻探用泵的功用

二 钻探工作对泵的要求

三 岩心钻探用泵的类型及技术性能

第二节 岩心钻探用泵的典型结构

一 BW－200型泥浆泵

二 BW－250型泥浆泵

三 HB3－120/40型泥浆泵

第三节 往复式泥浆泵的附件

一 压力表

二 空气室

三 安全阀

四 卸荷阀

五 底阀及滤清器

第四节 岩心钻探用泵基本性能参数的确定

一 泵量的确定

二 泵压的确定

三 泵功率的确定

第七章 钻塔

第一节 概述

一 对钻塔的基本要求

二 钻塔的类型

三 国产钻塔的主要技术参数

第二节 钻塔的结构

一 四脚钻塔

二 三脚钻塔

三 A型钻塔

四 桅杆型钻塔

第三节 升降工序附属机械与工具

一 拧管机

二 夹持器

三 提引器

四 游动滑车

五 水龙头

第八章 岩心钻探用动力机

第一节 柴油机

第二节 电动机

第九章 硬合金钻进

第一节 概述

第二节 硬合金钻进的孔底碎岩过程

一 硬合金切削具的碎岩过程

二 硬合金切削具的磨损

第三节 制造硬合金钻头的材料

一 钻头体钢管

二 硬质合金

三 钻探用硬合金切削具

四 焊条的成分和特性

第四节 取心式硬合金钻头的结构要素

一 钻头体

二 切削具出刃

三 切削具的镶焊角

四 切削具在钻头底面上的排列

五 切削具在钻头底面上的数目

六 钻头上的水口和水槽

七 前苏联生产的硬合金钻头的结构要素尺寸

第五节 取心式硬合金钻头的结构及应用范围

一 取心式硬合金钻头的分类

二 磨锐式硬合金钻头

三 自磨式硬合金钻头

第六节 硬合金钻头的制造工艺

第七节 取心硬合金钻头的钻进工艺

一 钻头的选择

二 磨锐式硬合金钻头的钻进规程

三 自磨式硬合金钻头的钻进规程

四 不同地层的钻进特点

第十章 金刚石钻进

第一节 钻探用金刚石

一 金刚石的分类

二 金刚石的性质

三 金刚石的品级和粒度

第二节 金刚石的预处理

一 金刚石的整粒处理

二 浑圆化处理

三 抛光处理

四 金属镀膜处理

第三节 金刚石钻头和扩孔器

一 金刚石钻头的种类和代号

二 金刚石钻头的规格和标准

三 金刚石钻头胎体和胎体中的金刚石参数

四 金刚石钻头的水路系统

五 金刚石钻头的制造

六 金刚石扩孔器

第四节 金刚石钻进工艺

一 金刚石钻头的选择与使用

二 金刚石钻进规程的论证与确定

三 金刚石钻头的磨损和钻具的振动

第十一章 牙轮钻头和刮刀钻头钻进

第一节 概述

第二节 牙轮钻头钻进

一 牙轮钻头的发展简况

二 牙轮钻头钻进的特点及应用

三 牙轮钻头的工作原理

四 牙轮钻头的结构

五 牙轮钻头的分类和编号

六 小直径牙轮钻头的结构及其合理应用范围

七 小直径牙轮钻头的钻进工艺

八 小直径牙轮扩孔器

第三节 刮刀钻头钻进

一 概述

二 刮刀钻头碎岩原理

三 刮刀钻头刀翼的结构参数

四 刮刀钻头的结构及其合理应用范围

五 刮刀钻头的钻进工艺

第十二章 冲击回转钻进

第一节 冲击器

一 液动冲击器

二 风动冲击器

第二节 冲击回转钻进用的钻头

一 冲击回转钻进用钻头的特点

二 主要类型

第三节 设备及附属装置

一 液动冲击回转钻进对钻探设备的要求

二 风动冲击回转钻进的主要设备及附属装置

第四节 冲击回转钻进工艺

一 冲击回转钻进破碎岩石原理

二 冲击回转钻进规程的选择

第十三章 岩矿心采取

第一节 岩矿心采取的要求和影响因素

一 对钻探采集岩矿心的要求

二 影响岩矿心采取的因素

第二节 岩矿心按采取难易的分类和保全岩矿心的途径

一 岩矿心按采取难易的分类

二 提高岩矿心采取质量的途径

第三节 冲洗液孔底反循环钻具取心

一 建立冲洗液孔底反循环的方法

二 几种有代表性的冲洗液孔底反循环钻具

第四节 双层岩心管钻具取心

一 双层岩心管钻具的结构特点

二 几种有代表性的双层岩心管钻具

第五节 水力输送岩心

一 水力输送岩心原理和钻探设备

二 水力输送岩心钻进工艺

第六节 采集岩粉和补取岩样

一 采集岩粉

二 补取岩样

第七节 岩矿心装箱和保存

第十四章 绳索取心钻进

第一节 绳索取心钻进的优缺点及应用范围

一 优点

二 缺点

三 应用范围

第二节 绳索取心钻具

一 绳索取心钻具的技术要求

二 绳索取心钻具的规格和型号

三 绳索取心钻具的结构和工作原理

第三节 钻杆、附属设备及工具

一 钻杆

二 绳索取心绞车

三 钻杆夹持器

四 提引器

五 拧管机

第四节 钻进参数及工艺过程

一 钻进参数的选择

二 钻进工艺过程

三 钻进冲洗液

四 操作注意事项

第十五章 地下坑道钻探

第一节 坑道钻探的特点及应用范围

一 坑道钻探的特点

二 坑道内钻孔的特点

三 坑道钻探的应用范围

第二节 坑道钻探的主要设备

一 坑道钻机

二 水泵

三 坑道钻探设备的选择

第三节 坑道钻探的钻场布置及设备安装

一 以钢绳 滑轮系统升降钻具的钻机（地表钻机用于坑内钻探）

二 专用机械液压或全液压钻机

第四节 坑道钻进工艺

一 钻进工艺参数

二 绳索取心钻进

三 钻具的润滑与防震

四 升降钻具

五 钻孔弯曲与测量

六 水平孔钻进的功率消耗

七 孔内事故与复杂情况

第十六章 钻孔冲洗及护壁

第一节 概述

一 钻孔冲洗液的功用

二 钻探对冲洗液的要求

三 钻孔冲洗方式

四 冲洗介质的分类 特点及其使用范围

第二节 冲洗液的物理化学基础

一 分散体系及其基本性质

二 粘土及其胶体化学性质

三 冲洗液流变学

第三节 冲洗液的性能及其测定

一 泥浆的相对密度和固相含量

二 泥浆的流变性能

三 泥浆的漏斗粘度及其测量

四 泥浆的滤失性及其造壁性

五 泥浆的其他性能

第四节 泥浆处理剂及其作用原理

一 泥浆处理剂的分类

二 无机处理剂

三 有机处理剂

第五节 常用冲洗液的配制原理 特点及其应用

一 乳状液

二 泥浆

三 无粘土冲洗液

第六节 空气洗井及泡沫洗井

一 空气洗井

二 泡沫洗井

第七节 泥浆的制备 净化及废浆处理

一 泥浆的制备

二 泥浆的净化

三 废泥浆的处理

四 泥浆的维护管理

第十七章 钻孔弯曲与定向钻进

第一节 钻孔弯曲与定向钻进的概念

第二节 钻孔空间位置要素

一 钻孔轨迹的基本要素

二 钻孔轨迹的弯曲强度

三 钻孔轨迹的遇层角

四 偏靶距

第三节 钻孔弯曲的原因和规律

一 钻孔弯曲的条件

二 钻孔弯曲的原因

三 钻孔弯曲的某些规律性

第四节 钻孔弯曲的测量方法与仪器

一 钻孔弯曲测量原理

二 非磁性矿区常用测斜仪

三 磁性矿区常用测斜仪

四 钻孔轨迹的绘制

第五节 定向钻孔轨迹设计

一 定向钻孔的实际应用

二 初级定向钻孔轨迹的设计

三 受控定向钻孔轨迹的设计

第六节 钻孔人工弯曲的技术手段

一 造斜工具

二 定向方法和仪器

三 造斜专用钻头

第七节 定向造斜工艺

一 定向造斜计算

二 定向钻孔施工工艺

第八节 岩心定向方法和器具

一 打印法

二 刻痕法

三 钻眼法

第十八章 测量和控制钻进过程的技术手段

第一节 概述

第二节 监测单个钻进参数及钻进指标的仪表

一 钻压和泵压测量仪表

二 泵量测量仪表

三 钻速测量仪表

四 转速测量仪表

五 转矩测量仪表

第三节 监测多个钻进参数及钻进指标的综合仪表

一 JZC－1型钻参仪

二 HDK型钻参仪

三 KyPC 系列钻进参数监测仪

四 PyMB1型钻进过程参数综合记录仪

第四节 实现钻进过程监测与控制的微机系统

一 DDW－3钻探微机多功能监测系统

二 XDW－1微机实钻智能监控系统

三（一）nektpohhka－C5型微机监控钻进生产过程

四 qxOHT型钻进信息检测智能系统

五 onthm型恒钻速系统

六 DATA－sENTRY钻井数据自动监测系统

第十九章 钻孔护壁堵漏和封孔止水

第一节 复杂地层概述

一 复杂地层的地质成因

二 影响地层复杂程度和特点的地质因素

三 复杂地层的分类

四 造成孔内复杂情况的工艺技术因素

五 孔内复杂情况的分析判断

六 处理孔内复杂情况的一般方法

第二节 钻孔护壁堵漏的基本原理

一 孔壁失稳的分析

二 稳定孔壁的基本原理

三 钻孔漏失的分析

四 预防和治理钻孔漏失的基本方法

第三节 水泥浆液护壁堵漏

一 护壁堵漏的特点及对水泥浆的要求

二 水泥的种类及特点

三 常用水泥简介

四 水泥外加剂

五 水泥浆灌注工艺

第四节 化学浆液护壁堵漏

一 脲醛树脂浆液

二 水玻璃浆液

三 聚丙烯酰胺浆液

第五节 其他护壁堵漏材料及方法

一 脲醛树脂水泥球堵漏

二 堵漏片堵漏

三 干粉堵漏法

四 沥青护壁堵漏

五 套管护孔

第六节 钻孔止水和封孔

一 钻孔止水的目的

二 止水的种类和方法

三 孔内封隔器

四 封孔

第二十章 勘探岩心钻主要安全技术

第一节 钻探队的安全组织与检查制度

一 钻探队的安全组织

二 安全检查制度

三 钻场的安全制度

第二节 钻探工人的培训和安全教育

一 培训

二 安全教育

第三节 钻探设备的安全设施与安全操作

一 钻塔的安全设施

二 钻探机械的安全设施

三 钻探机械的安全操作

第四节 钻探操作安全技术

一 修筑地基

二 钻探设备的安装 拆卸和搬运

三 钻进

四 升降钻具

五 下降和提升套管柱

六 处理孔内事故

第五节 钻探机场的一般安全技术

一 个人和机场内的安全防护

二 机场照明

三 机场安全用电

四 机场安全防火措施

五 防风 防洪 防寒

第二十一章 钻探施工组织与管理

第一节 钻探施工设计及计划

一 编制施工设计的依据

二 施工设计的编写步骤

第二节 钻探工作组织及管理

一 钻探工作组织

二 钻探管理

第三节 钻孔技术档案

参考文献

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