复杂地层中深部绳索取心钻杆及钻具的改进研究

作     者：艾春娟 

作者单位：中国地质大学（北京） 

学位级别：硕士

导师姓名：刘志方

授予年度：2005年

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：钻杆 钻具 绳索取心 优化设计 

摘      要：本文针对我国金刚石绳索取心钻探技术在复杂地层中深部存在的断钻杆、脱扣、母螺纹喇叭口、泵压偏高、结泥皮、效率较低等问题,结合我国的现有管材规格及材质、机加工精度及热处理水平、钻探设备状况、操作水平等实际情况,制定出适合我国国情的技术方案,以满足地质钻探目的、进一步提高钻探施工效率、深孔及复杂地层应用的可靠性、降低成本和劳动强度为根本目的。 首先,对目前最常用的N(75mm 孔径)规格的绳索取心钻进系统的钻杆结构、接头螺纹扣形及尺寸进行改进和优化,使其有更高的强度和更大的可靠性。在进行上述工作的同时,利用现代机械加工和热处理工艺与技术成果,探索新的钻杆接头的材质和表面强化处理更切合实际的新方法,以提高钻杆接头表面耐磨性及强度,从而进一步提高钻杆寿命。然后,通过上述研究和探索,使金刚石绳索取心钻杆结构、钻具级配和工艺参数更加优化与合理,提高绳索取心钻进技术在复杂地层钻进应用的可靠性、效率以及深孔钻进的钻深能力。使钻杆接头寿命得到较大提高,可基本满足于1500—2500m 孔深钻进要求,使绳索取心钻进技术得到更进一步地推广应用。