岩土工程勘察钻探技术
【摘 要】 钻探是最重要地岩土工程勘察和检测的手段，在实际工作中，要总结经验，提高钻探技术，做到岩芯的采取率和质量达到钻探的设计要求，基于此，本文主要研究的是岩土工程勘察钻探技术。
【关键词】 岩土工程;勘察;钻探技术
1、概述
岩土工程是指土木工程中以工程地质学、土力学、岩体力学及地基基础工程学为基本理论基础，涉及岩土体的利用、整治或改造的科学技术，内容有勘察、设计、施工、检测以及管理，包括地基基础工程、边坡工程、洞室工程、支护工程和岩土环境工程等多方面，具有很强的实践性和综合性，其工作范围一般在地壳表层。两千多年前，四川内陆地区就开始凿井求盐，使中国成为世界上最早开展钻探工程的国家，目前正在江苏东海县施工的大陆科学钻探设计孔深为5000m，显示出我国一流的钻探水平。该技术现广泛应用于岩土工程勘察、施工和检测中，已成为衡量岩土工程水平的重要依据之一，特别是进入21世纪以来，基础设施建设不断加强，尤其是地下工程、高层建筑及大跨度桥梁的大规模建设，岩土工程问题日趋复杂，钻探技术必将取得长足的发展。但长期以来，该技术仅在原地矿、核工业和石油等系统的勘探类专业讲授，土木工程专业对此研究欠少，造成岩土工程设计与施工在客观上协调不足，制约了岩土工程的深入发展。
2、岩土钻探的分类
(1)测绘孔：通过工程测绘而钻浅孔，在孔中采取原状样品以弄清建筑基础的工程地质特征。(2)勘探孔：为了决定采取哪种施工方法而在勘察阶段了解建筑物的基础详细地质资料。(3)控制孔为了编制岩石性质和水文性质以及地质性质进行的地质分层勘察。(4)实验孔是为在孔内进行原位测试、水文地质试验而钻的孔。
3、钻探设备的选取
目前在岩土工程勘查中主要的钻探工具为钻杆、钻头、岩芯管。针对不同的土层浅谈一下钻进方法的选择和各种钻探工具的选择。勘察领域主要是应用汽车钻作为主要的勘察设备，钻探设备的选取主要的目标就是能够满足各种钻探工艺的要求，岩土工程勘察中，钻探设备的选择与钻探工艺的选取无关。其主要原因是因为汽车钻的工作效率较高。无论是选择那种钻探设备对于工程质量没有太大影响，由于场地原因也会采用台式钻机作为主要勘察设备，主要影响的是工程进度问题。
3.1、钻杆的选取
在钻机应该配备两套钻杆，一套为直径50mm的钻杆，主要应用于硬层钻进，可以预防的钻杆折断和脱落。一套为直径42mm的钻杆，主要应用于软层、较硬土层的钻进及原位测试;定期检查钻杆保证钻杆的轴线的直线度误差小于0.1%。
3.2、钻具的选取
常用的螺旋钻主要分为长螺旋钻、短螺旋钻、环状螺旋钻、振动螺旋钻、套管螺旋钻和麻花钻螺旋钻具应用于螺旋钻进，硬质合金取心钻具用于硬质合金钻进。钻具的选取主要由钻进方法所决定。以下针对不同地层浅谈一下钻进方法及钻具的选取。
(1)可塑偏硬、硬塑及坚硬粘土比较。由于该土层强度较低，如在地下水位以下，如孔深较浅建议采用套管螺旋钻，如孔深较深则需采用冲击回转钻进。可采用重锤冲击钻进、螺旋钻进，软弱粘性土层及可塑偏软粘性土层，最好选择长螺旋钻，从处理地下水位以上。
避免由于水流较大将该土层冲散后混入泥浆，必要时需采用干孔卡取法取得岩芯。由于长螺旋钻不需要循环液而且在软弱粘性土层中钻进效率高，取出的岩芯虽受扰动破坏，但仍可看到地层的天然结构状态，不影响判断土层的厚度和埋深，也不影响对地层结构和状态的描述。即在回次终了时，停止送水，利用未排除的岩粉来挤塞住岩芯，采用双动双管取心钻具。
(2)可塑偏硬、硬塑及坚硬粘性土层：肋骨钻头对粘性土的切削作用强，且对土层的扰动小，对土层的厚度和埋深的判断几乎没有影响，因此钻具应选择小肋骨钻头，层应采用冲击回转钻进，且肋骨宜大于岩芯管1～1.4cm。能保证土体的分层及原状样的提取的质量。
长螺旋钻在实际钻进该层土的过程中，由于该地层强度较高，为提高效率多数采用螺旋钻，在实际的岩土勘察过程中。在硬质粘性土层中尽量采用冲击回转钻进，在粘性较大时，因注意钻进速度及进尺。
(3)砂层：粘粒含量较大的粉细砂可采用螺旋钻进，砂层在钻探过程中主要考虑在地下水位以上的砂层的粒径及砂土中的粘粒含量及地下水的影响。如果孔深较深，可以在后期更换小直径螺旋钻。
泥浆的稠度视砂粒粒径的大小决定。钻头外径较岩芯管稍大，能很好的约束岩芯管，在地下水位以上的中粗砂、砾砂及在地下水位以下的砂土钻探一般采用品字形硬质合金钻头。使其回转稳定保障岩芯的原始结构。
(4)卵(碎)石层：采用泥浆护壁或根据需要选择套管护壁跟管钻进。钻进中孔壁坍塌程度较小，可直接在裸孔的情况下钻进，该层主要应考虑其中充填物及地下水位。粘性土含量较大的卵(碎)石层，在地下水位以上且以粘性土充填为主的，地下水位以下的卵(碎)石层，因受地下水影响，孔壁极易坍塌，粘土粒自由表面张力大，因其粘结力较强，钻具选用单管岩芯管或加厚螺旋钻。
4、工程施工中的钻探技术及应用
4.1、斜孔施工
在岩土工程中，有很多构造物需要支护、补强与加固，其方法之一就是在岩土体中钻孔后设置土钉或锚杆，以调动和提高岩土的自身强度和自稳能力。目前，岩土锚固孔的钻进方法有长螺旋干钻、冲击回转挤密钻进、冲洗液全面钻进和风动潜孔锤冲击回转钻进等几种。钻进中所用钻头应根据岩石可钻性等级、钻进方式和钻孔倾角决定，一般原则是：可钻性6级以下的岩石宜用合金钻头或牙轮钻头;可钻进6级以上的岩石可用钢粒和金刚石钻头钻进。钢粒钻进宜用于倾角>60°的钻孔。
4.2、岩土工程检测中的钻探技术与应用
(1)深部土压力测试
某市运河截污工程需要在沟槽地面以下4m处量测大直径污水干管地基中垂直土压力分布情况，其安装工艺为：①钻孔：为了减少地基土的扰动范围和程度，终孔直径应比压力盒直径大一级，采用注水回转钻进工艺以压差护孔。②埋盒：先回填同类土，夯平孔底，再用自制工具兜吊装压力盒，要求膜面朝向被测压力方向，倾角<10°。③回填：选用原位土体填孔压密，要求密实度接近原状土，一段时间后补填，方可施加测试荷载。
(2)分层位移测试
①钻孔时采用合金回转、套管护壁工艺。要求套管总长小于孔深1.5～2.0m以上，便于回填料箍住沉降管总成底部;上段套管安装多段0.5m/根的短节，确保拔管时沉降管总成不上升。
②安装前，测试管底部均应采用透水隔泥砂装置。透水是为了减少浮力，隔泥砂是为了确保探测器顺利沉入管底测试点。安装时，需在管内灌水，逐段连接。
③管底到位后，在测试管外壁和孔内壁的环状间隙中用原位土或中、细砂加水回填。当回填料升至套管底部时，逐段起拔套管，借缩径作用箍住测试管下部，及时回填。开始起拔套管时，适量反打，以克服套管所受静摩阻力。
④拔除套管后将底端用砼嵌固的长约0.6m、直径为127mm的钢管套住沉降管总成上端，以提供测深的基准点;周围用沙袋围护，以保护沉降管总成不堵塞和破坏。
总之，工程勘察主要是查明浅层地质情况，虽然不同领域的工程有着不同的工程规范，但随着我国国民经济建设事业的飞速发展，大规模的工业及民用建筑拔地而起。为了能够准确的确定岩土的物理力学指标及岩土特性，提供准确无误的地质勘察资料作为设计依据是非常重要的。其主要原因是对地基的承载力和建筑物的沉降变形同样有着要求，保证钻探质量就成为了关键。
参考文献：
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[2]周德泉，张可能.岩土工程中的钻探技术应用与新发展[J].西部探矿工程，2004，06：105-107.
[3]刘占，戴洪佳.浅谈岩土工程勘察中钻探工艺的选取[J].科技创新导报，2012，01：88-89.
作者：张浩
摘要：钻井是油田生产的基础，只有不断完善和创新钻井技术，着力解决钻井过程存在的技术问题，才能打出高产油井，满足社会日益增长的石油需求，促进石油生产企业的健康发展。为此，本文就影响钻井效率的钻井工程技术问题和提升钻探效率的对策措施进行分析研究，以资借鉴。
关键词：钻井工程技术 问题分析 钻探效率提升对策
1 引言
钻井工程是石油生产的基础，钻井工程所存在的问题，对钻井质量、钻井效率以及有镜产量具有直接影响。因此，再油田钻井工程管理中，对钻井技术问题进行分析，有针对性的提出提升钻探效率的对策措施，对油田企业的发展具有极其重要的意义。
2 油田钻井工程技术问题分析
2.1 当前钻井工程技术所存在的问题分析
油田钻井工程是一项极其复杂的系统工程，是多技术、多工种、多环节的有机结合，对钻井工程技术的实用性和可靠性要求较高。目前，我国钻井工程技术存在的问题主要包括：
第一，缺乏先进的钻井技术。截至目前，我国尚没有完整的且处于世界领先地位的成套钻井技术，相关钻井设备相对比较落后，因此在钻井技术中所存在的问题和不足之处比较明显[1]。尤其是钻头技术最为明显，钻头质量无法满足钻井技术要求、钻头和钻机型号匹配不合理等现象的存在，是影响钻井效率提升的主要原因。
第二，钻井液不合格。在钻井施工过程中，钻井液不符合技术要求的现象经常存在，造成钻井作业的安全性降低，进而影响到钻井的效率。
第三，技术准备工作不足。技术准备工作不足也是影响钻井效率的重要问题，如在实施钻井作业前，缺乏对拟钻井区域的地形地貌的详细考察和有效的应对措施，致使在钻井作业过程中，施工场地不能完全符合钻井施工的技术要求。在这种情况下，往往需要对钻井施工场地进行重新评价。如场地不能完全符合钻井施工的技术要求，极易造成卡钻等安全事故，对钻井效率产生较大影响。
2.2 钻井技术管理体系不成熟
目前，影响我国油田钻井效率提升的另一个重要问题是，缺乏完善的钻井技术管理体系，管理责任落实不到位。其中最主要原因是管理人员素质较低，缺乏相应的专业技术知识、管理技能和专业技术管理能力，对钻井技术管理的重视程度不够，导致在钻井施工中，若发生技术问题而不能及时得到解决，致使很小的技术问题可能会酿成严重的不良后果[2]。在钻井工程技术管理中，由于受专业技术水平的影响和管理能力的影响，对于突发事件的应急处理能力不足，也是影响钻井效率的重要因素。同时，在钻井施工过程中，奖惩机制不健全，人员分工不明确，施工人员缺少大局观念、整体意识和团队精神，责任划分不明确，工作流程不完善，不能及时总结钻井技术工程管理的井眼和教训，也是造成钻井效率不高所不可忽视的重要因素。
3 油田钻探效率的提升策略
3.1 技术提升策略
提升油田钻探效率，提升钻井技术是关键。目前，钻井技术的提升措施主要包括：
第一，连续管钻井技术。连续管钻井技术是目前较为先进的钻井技术，对提升钻井效率具有重要意义，该项技术在油田钻井中的应用比例较高，钻井效率提升也比较明显。连续管钻井施工技术具有經常占地面积小、能有效节约地面工程成本的特点，应用比较广泛。该项技术能够促使井下始终保持欠平衡状态，因此能够较为明显的降低泥浆的漏失量，对地面的损伤程度也非常小，同时，该技术还能重复多次的循环使用泥浆，作业次数和作业周期明显减少，因此提高钻井效率也比较明显[3]。
第二，欠平衡钻井技术。欠平衡钻井技术应用的前提条件是钻井过程中，地层空隙压力大于底层压力，该技术的最大特点是钻井过程中对地层的伤害程度非常小，同时能有效解决储层漏油问题。近年来，随着科学技术的不断进步和发展，钻井马达和具有高科技含量的喷头相继问世，使欠平衡钻井技术在生产中得到了广泛应用，技术推广和钻井效率的提升效果也很明显。
第三，高压喷射钻井技术。高压喷射钻井技术是一项新的钻井工艺技术，该技术是利用高流速的泥浆对井底进行冲刷，能促进岩石的破碎，同时也能很好地对井底和钻头进行冲洗，加速钻进速度，提升钻井效率。与普通钻井工艺技术相比较，高压喷射钻井技术可提高1-2倍的钻井速度。
第四，水平井钻井技术。水平井钻井技术主要是针对复杂地质环境条件下石油钻井的一项新技术，该项技术能够将井斜角较为稳定的保持在87°左右，能够保证复杂地质环境条件下钻井工作的顺利开展，对提高复杂区块和薄油层的钻井效率十分明显[4]。
3.2 油田钻井技术管理提升措施
主要包括技术管理和人员管理量方面：
第一，技术管理。要以钻井专业知识和钻井现场实际需求为指导，科学、合理的选用相关的钻井技术，在施工前确定钻井方案，以确保钻井效率的有效提升。如采用欠平衡钻井技术和气体钻井技术，必须首先对钻井现场进行详细的是滴考察，保证钻井工作的顺利进行和施工人员设备的安全[5]。
第二，人员管理。钻井技术管理的第一要素是人，先进的钻井工艺技术和钻井设备，都需要有高素质的人来玩呈，人员素质对钻井效率和质量具有直接的影响。因此，要加强对相关人员进行钻井技术知识和实践技能的培训，提升专业技术能力和专业水平，推动钻井效率的不断提高。
综上所述，油田钻井是一项复杂的工程技术，目前还存在一定的不足，对钻井效率产生一定影响。但是，随着现代钻井技术的不断创新和发展，自动化、信息化及智能化钻井技术的应用，推动钻井技术的有效解决和钻井效率的全面提升，已经成为促进钻井企业实现可持续发展和提升企业竞争力的强劲动力。
参考文献
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[5]李玮.钻井工程中存在的问题及提高钻井效率研究[J].科技经济导刊，2018，26(3)：60
作者：张彦军
【摘要】进入到 21 世纪以来，随着我国社会经济的飞速发展，各个领域也得到了稳定的发展，尤其针对我国地质勘察领域来说。但是由于我国社会经济体系尚处于发展阶段，和西方先进国家进行比较，在钻探技术方面依然存在较大的差异。文章针对岩溶地区工程地质钻探方法探讨进行了详细的阐述，内容仅供参考。
【关键词】岩溶地区;工程地质;钻探方法;探讨
1、地质勘察工程的基本概述
1.1 地质勘察工程的含义
地质勘察工程主要指，利用勘察、检查、调查以及测绘等形式，对有关工程进行全面探究，最终得到工程有关的土质情况、岩石分布、水体条件以及空间分布等信息，之后借助这些信息对工程平稳度、环境演变以及工程实用性进行探索，进而得出相应的施工方案和建议。其中，最主要的勘察方式就是钻探技术。钻探技术即使应用在地质环境比较繁琐的场地中，也能确保勘察结果的精准性。但是，如果在应用钻探技术的过程中，缺少合理性的管理制度或者是操作方法等方面，必将会导致勘察结果的不准确，同时也无法保障底层框架探究的精准度，出现数据弄虚作假的现象，进而给整个工程的勘察质量带来严重的负面影响。
1.2 地质勘察工程特性以及应用条件
1.2.1 合理分布勘探工程钻孔方式
第一，在对勘探工程钻孔进行分布时，不但要将施工现场的地质环境进行综合思考，同时还要结合工程自身特性以及种类。例如，针对民用建筑以及工业建筑来说，需要根据建筑整体框架来开展分布工作，而水坝则需要根据坝轴线来开展分布工作。
1.2.2 合理设置钻进深度
一般情况下，只是大型水利工程以及深埋隧道工程需要设置较深的深度，其他钻进深度不得太高，钻进深度也就控制在10m之内。所以，在开展钻进施工时，通常应用轻巧钻机以及简易钻探方式。
1.2.3 钻孔应用途径多样化
钻孔应用途径有很多，例如，可以借助钻孔，对工程地质情况、地址框架、水文状况进行明确，同时还能实现长时间勘察、取样以及检测等工作。并且还有一部分检测工作需要与钻进施工一同开展，所以进尺较为缓慢。
1.2.4 具备特殊性需求
在开展钻进方式以及钻孔框架的编制、检测等工作，都存在一定的特殊性需求。
2、岩溶地区工程地质钻探目的
工程地质钻探主要目的是获得岩土工程的第一手的基础资料，通过钻机钻进地下，形成圆柱形的钻孔，由钻孔不同深度提取岩芯，得到岩、土、水样，以对岩土的性质加以鉴别，明确地层埋藏的深度、厚度以及钻进深度内地下水赋存状态。在岩溶地区开展地质钻探，可明确对工程场地安全、地基稳定存在影响的岩溶发育规律，区域岩溶形态规模、密度、空间分布的规律，溶岩顶部的浅层土体厚度、性质、空间分布以及岩溶水循环交替的规律，最终对场地适宜性、地基稳定性进行评价。
目前，工程地质钻探方法较多，主要分为以下几类：①回转钻探，如岩芯钻探、无岩芯钻探、螺旋钻探;②冲击钻探，如锤击钻探;③振动钻探;④冲洗钻探。在实际工程中，需根据地层特点合理选择钻探方法，确保钻进深度、岩土层的分层深度以及岩芯采取率均满足要求。
3、岩溶地区工程地质常见的勘察方法
3.1作为钻探的先行手段，在查明大范围的区域岩溶发育和深部岩溶的分布规律方面，物探是最理想的方法之一。目前，对岩溶地区常用的物探方法有地震面波，地质雷达，微重力法，地震折射波，地震反射波，电阻率成像，电磁法，电阻率法，地震层析成像技术等。不同的物探方法在实际使用过程中都有不同的适用范围，应根据探测对象的深度、规模及其与周围介质的物性差异，选择有效的方法。
3.2钻探适用范围极广，几乎不受外界因素的影响。且准确率远远超过物探，对于复杂岩溶，必须通过钻探探明岩溶类型、充填物、边界，并进行必要的水量、水压测试。在岩溶地区使用钻探技术进行勘察工作时，要把握好钻孔的位置布置，合理的钻孔布置能够有利于取得更加准确的数据。除此之外，为了更好地了解地下岩层的实际情况，还可以采用井下电视、钻孔摄影等与钻探相结合的方式进而全面了解地质情况。
3.3工程地质调查与测绘往往结合物探手段，是勘察工作第一步，调查内容包括溶洞的分布、形态和发育规律，岩面起伏、形态和覆盖层厚度，地下水赋存条件、水位变化和运动规律，岩溶发育与地貌、构造、岩性、地下水的关系，土洞和塌陷的分布、形态和发育规律以及成因，是从宏观上把握岩溶发育的分布和特点。
3.4当需查明断层、岩组分界、洞隙和土洞形态、岩溶塌陷等情况时，可布置适当的探槽或探井这些传统勘探手段。
3.5原位测试技术对测定溶洞和土洞中充填物、岩溶塌陷堆积物的工程地质性质和地基土承载力有很好的效果。
3.6遥感技术在识别大型岩溶形态及地质构造方面具有明顯的优势。一般用于大型工程选址，而一般的工业与民用建筑用得不多。
3.7在追索洞隙、地下水的联通情况时，需进行连通试验，如示踪试验。
4、工程项目应用实例
某大型铁路隧道工程，为典型覆盖型地基，选定地质素描、TSP、地质雷达、红外探水、钻探共五种方法为隧道所处地进行地质超前预报，揭露了暗河、溶洞、裂隙等的分布、形态和发育规律，确定了大型溶腔的边界。在施工过程遭遇了大型充填或非充填溶腔上百处，地震反射波法和超前钻探均取得较好的效果。勘察发现该隧道岩溶发育率与地表埋深的关系成反比，即垂向渗流带岩溶发育程度高，深部循环带岩溶发育程度低，但深部循环带揭示的高压富水溶腔，由于溶腔水压高、水量大、充填介质可注性差等特点，极易发生突水突泥风险，超前预报出25处高压突水地段，并在施工中得以验证，TSP未发现明显异常，还有9次是水平钻孔或超长炮孔发现的高压突水现象。根据揭示岩溶特点进行分类，对溶腔采取分类处治，基于细致全面的勘察数据及其分析报告，研究了注浆、溶腔防护加固、隧底跨越、岩溶水引排、绕避迂回等技术的适用条件和技术措施。
结语：
综上所述，在岩溶地区进行地质勘察时，要充分了解岩溶地区的发育规律，正确的评价工作区的工作，并加强与后期施工的联系，分析工程勘察过程中可能会出现的问题，及时的总结，从而进一步提高地质勘察技术水平和效益。
参考文献：
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[4]《岩溶地区工程地质调查规程》(DZ/T0060-1993) .
作者：李建明
一、简答题 每题10分
1. 根据岩石的变形特性，图示说明岩石的三种类型。
答:岩石的弹性和塑性:物体在外力作用下产生变形，撤消外力后，变形随之消失，物体恢复到原来的形状和体积的性质称为弹性;而外力撤消后，物体变形不能消失的性质称为塑性。在弹性变形阶段，应力与应变服从虎克定律。虽然岩石(尤其是沉积岩)并非理想的弹性体，但仍可以用压入试验测出的弹性模量E来满足工程施工的需要。 岩石的变形特征及其分类:弹脆性岩石, 弹塑性岩石, 高塑性和高孔隙性岩石
弹脆性岩石: 弹脆性岩石(花岗岩、石英岩、碧石铁质岩)在压头压入时仅产生弹性变形，至A点最大载荷为Pmax处便突然完成脆性破碎，压头瞬时压入，破碎穴的深度为h [图 (a) ]。这时破碎穴面积明显大于压头的端面面积，即h/δ>5。
弹塑性岩石:弹塑性岩石(大理岩、石灰岩、砂岩)在压头压入时首先产生弹性变形，然
后塑性变形。至B点载荷达Pmax时才突然发生脆性破碎[图 (b) ]。这时破碎穴面积也大于压头的端面面积，而h/δ=2.5～5，即小于第一类岩石。
高塑性(粘土、盐岩)和高孔隙性岩石(泡沫岩、孔隙石灰岩)区别于前二类，当压头压入时，在压头周围几乎不形成圆锥形破碎穴，也不会在压入作用下产生脆性破碎[图 (c)]，h/δ=1。
高塑性和高孔隙性岩石:高塑性(粘土、盐岩)和高孔隙性岩石(泡沫岩、孔隙石灰岩)区别于前二类，当压头压入时，在压头周围几乎不形成圆锥形破碎穴，也不会在压入作用下产生脆性破碎[图 (c)]，h/δ=1。 2. 什么是岩石破碎的体积破碎?
答：岩石的变形破碎形式、表面破碎 、疲劳破碎 、体积破碎。
体积破碎： 切削具上的载荷继续增加，接触压力大于或等于岩石硬度，切削具可有效地切入岩石，结果是：切削具在孔底移动时不断克服岩石的结构强度，切下岩屑，这种变形破坏方式称为体积破碎，这个区称为体积破碎区。体积破碎时，会分离出大块岩石，破碎效果好。
(表面破碎
切削具与岩石的接触压力远远小于岩石硬度，切削具不能压入岩石。切削具移动时，将研磨孔底岩石，岩石破碎是由接触摩擦功引起的，研磨的岩石颗粒很小，钻进速度低。这种变形破碎方式称为岩石的表面研磨，这个区称为表面破碎区。
疲劳破碎
切削具上的轴向载荷增加，但接触压力仍小于岩石硬度，可使岩石晶间联系破坏，岩石结构间缺陷发展，特别是孔底受多次加载产生的疲劳裂隙更加发展，于是众多裂隙交错，仍可产生较粗岩粒的分离，这种变形破碎方式称为疲劳破碎，这个区称为疲劳破碎区。 ) 3. 什么是岩石的各向异性?对钻进有哪些影响?
答: 岩石根据其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。如果把变质岩分别包括在岩浆岩和沉积岩中，那么地壳里岩浆岩占95%，沉积岩仅占5%。但是以地表出露的面积计，前者只占25%，后者却占75%。
沉积岩的主要构造特征是在沉积形成过程中产生的层理。层理反映岩石成分在垂直方向向上变化的情况。层理的发生主要决定于下列原因：成分相同时颗粒大小在垂直方向上的变化，不同成分颗粒的交替和某些矿物颗粒在一定方向上的定向。层理产生的原因
1-成分相同，颗粒大小在垂直方向呈规律性变化; 2-不同矿物成分各层相互交替; 3-颗粒按一定方向排列; 4-一种颗粒呈规律性分布
沉积岩在平行于和垂直于层理面方向上的岩石物理力学性质具有明显差异，即各向异性。
变质岩的主要构造特征是片理。人们常常把它和层理相混起来。岩石沿平行平面分裂为薄片的能力叫做片理。片理面常常不与层理面一致。片理面发生在单向压力作用的方向，而这种单向压力可以和层理面成不同的角度。片理会引起岩石的各向异性。
影响:岩石的硬度具有明显的各向异性。但层理对岩石硬度的影响正好与对岩石强度的影响相反。垂直于层理方向的硬度值最小，平行于层理的硬度最大，两者之间 可相差1.05～1.8倍。岩石硬度的各向异性可以很好地解释钻孔弯曲的原因和规律，并可利用这一现象来实施定向钻进. 标准答案: 岩石在不同方向上表现出不同的强度值称为岩石的各项异性。
岩石的各向异性分为两种：一种是由于微裂缝的存在以及在不同方向上的排列，分布不同而导致的，这种各向异性会随着岩石的应力变化而变化，可称为应力各向异性;另一种是由于岩石颗粒的定向排列引起的，这种岩石的各向异性不会随着岩石的应力变化而改变。
对钻进的影响：
影响进效率的：由于在不同的层理结构上表现出不同的强度性质，在钻进这样的岩石层时会加大钻进的工作量，因此岩石的各向异性会影响钻进效率。
影响钻孔偏斜：由于存在岩石的各向异性，使得钻杆在钻进过程中出现受力不平衡的情况，使得钻杆发生一定角度的偏斜甚至弯曲，会影响钻孔的偏斜量。 4. 影响岩石硬度的因素有哪些?
答:岩石的硬度反映岩石抵抗外部更硬物体压入(侵入)其表面的能力。岩石由各种矿物组成，强硬矿物多，则硬度大
因此影响岩石矿物第一个因数是矿物，硬质矿物成分有：金刚石，刚玉，石英等 岩石的胶结方式：泥质胶结，硬度低，钙质胶结和铁质胶结，硬度大，坚硬，硅质胶结，非常坚硬
硬度与抗压强度有联系，但又有很大区别。抗压强度是固体抵抗整体破坏时的阻力，而硬度则是固体表面对另一物体局部压入或侵入时的阻力。因此，硬度指标更接 近于钻掘过程的实际情况。因为回转钻进中，岩石破碎工具在岩石表面移动时，是在局部侵入(可能非常微小)的同时使岩石发生剪切破碎。由前面的分析知道，工 具压入岩石是很难的，而压入后剪切破岩却较容易。所以我们说，硬度对钻掘工程而言是一个主要力学性能参数。
影响岩石硬度的因素:(1)岩石中石英及其他坚硬矿物或碎屑含量愈多，胶结物的硬度越大，岩石的颗粒越细，结构越致密，则岩石的硬度越大。而孔隙度高，密度低，裂隙发育的岩石硬度将会降低。(2)岩石的硬度具有明显的各向异性。但层理对岩石硬度的影响正好与对岩石强度的影响相反。垂直于层理方向的硬度值最小，平行于层理的硬度最大，两者
之间 可相差1.05～1.8倍。岩石硬度的各向异性可以很好地解释钻孔弯曲的原因和规律，并可利用这一现象来实施定向钻进。(3)在各向均匀压缩的条件下，岩石的硬度增加。在常压下硬度越低的岩石，随着围压增大，其硬度值增长越快。(4)一般而言，随着加载速度增加，将导致岩石的塑性系数降低，硬度增加。但当冲击速度小于10m/s时，硬度变化不大。加载速度对低强度、高塑性及多孔隙岩石硬度的影响更显著。
5. 钻探技术的基本构成是什么? 钻井技术理论主要内容
设备：钻孔施工所使用的地面设备总称。包括钻探机、动力机、泥浆泵、钻塔等。 工艺：取心钻探技术，无岩心钻探技术，多介质反循环钻探技术，其它反循环钻探技术，水文水井钻探技术
岩石与钻头,井眼轨道设计与控制,钻井液,优选参数钻井,油气井压力预测与控制, 固井与完井,特殊复杂井钻井技术’
理论基础：地质学基础、矿物岩石学、地层学、构造地质学、钻探工程、工程地质、工程与环境物探、钻探机械、
6. 简述硬质合金钻头的碎岩机理(文字与简图)
答：与刀具(切削类似)相联系：
利用镶焊在钻头体上的硬质合金切削具，作为破碎岩石的工具，这种钻进方法通称为硬质合金钻进。
利用镶焊在钻头体上的硬质合金切削具，作为破碎岩石的工具，这种钻进方法通称为硬质合金钻进。显然，它是以破碎岩石的切削研磨材料而命名的。这类命名方式还有：金刚石钻进、钢粒钻进等。
硬质合金是一种坚硬材料，前面已经讨论过。但在实际使用中，硬质合金钻进只适用于钻进中等硬度以下的地层，即可钻性1 ～7 级和部分8 级地层。若在更为坚硬的岩层中钻进，则切削效果很差，切削具磨损很快或易折断而迅速失去钻进能力。当前，软的和中硬以下的地层，尤其是土层的钻孔工作，主要靠硬质合金钻进。 钻头上切削具切入岩石的必要条件是：切削具与岩石接触面上的单位压力必须大于(或最小等于) 岩石的抗压入硬度，即：
式中Py ——单个切削具上的轴向压力;
S0 ——切削具与岩石的接触面积;
Hr ——岩石的抗压入硬度。
Py ≥S0Hr 是切削具切入岩土的必要条件。否则，切削具在井底就不能切入岩土，碎岩过程只能是切削具对岩土的表面磨蚀，碎岩效果很差。因此，在硬质合金钻进中，必须有足以使切削具切入岩石的轴向压力。
7. 金刚石钻头有哪些主要类型?
答：合理选择金刚石钻头
选用不当存在的问题：
选用的一般原则：孕镶钻头：坚硬、致密、弱研磨性(优质金刚石、较低的金刚石浓度)，均匀性差、完整度差、破碎地层(金刚石浓度高、胎体硬度大);表镶钻头：硬度较低、完整岩层;PCD或PDC钻头：中硬及中硬以下岩石。从钻头唇面形状：岩石坚硬、致密、研磨性小者，应选择接触面积小的同心的或交错的尖齿形或梯齿形唇面;钻裂隙的、软硬互层、研磨性的岩层，应用内外径补强、耐磨性好的半圆唇面;当钻进倾角大、易斜的岩层，应选用阶梯形或锥形唇面，以便钻头起导正作用。
贺鑫答案：金刚石钻头按其制造方法不同，可分为烧结法和电镀法两种。 金刚石钻头按包镶形式的不同，可分为表镶钻头与孕镶钻头两种 1. 表镶钻头
金刚石分布在胎体表面上，当其刃角磨钝后可回收复用。钻头按金刚石粒度分粗、中、细三种：5～20粒/克拉的为粗粒钻头;20～40粒/克拉的为中粒钻头;40～100粒/克拉的为细粒钻头。一般情况下，细粒钻头适用于钻进致密、坚硬地层。金刚石都是用天然品。硬度较低、完整岩层;
2. 孕镶钻头
金刚石不只是分布在胎体表面上，而且，还分布于胎体内部的一定层厚中。金刚石是10～80目的天然粉级品或60～129目JR4级的人造品。含金刚石的胎体层称为工作层。钻进时，随着胎体的磨损，金刚石切刃才不断露出，旧切刃失去工作能力或脱掉，新切刃相继出露参加工作。因此，孕镶钻头可保持稳定的钻速，应用范围较广。它坚硬、致密、弱研磨性(优质金刚石、较低的金刚石浓度)，均匀性差、完整度差、破碎地层(金刚石浓度高、胎体硬度大);
3. 还有一种“多层钻头”。 它是孕镶钻头的变种形式，与孕镶的区别是胎体内部的金刚石分成几层并有一定排列方式。
钻头按金刚石成因分类，可分为天然金刚石钻头(表镶)和人造金刚石钻头(都是孕镶)。此外，还有一种聚晶金刚石钻头，金刚石的镶焊属于表镶，但在工作时却起孕镶钻头作用。它用于钻进较软和研磨性强岩层，可得到很高的钻速。 8. 地质岩心钻探与油气井钻探的主要区别在哪里?
答:地质岩新钻探指地质勘查钻探，主要目的是钻取地下岩石的岩心，以供科学研究。油气井钻探的目的是抽取石油和天然气。在钻井工艺上有很大区别，油气井钻探相对复杂。
主要区别有以下几点： 1. 钻孔的直径：
Hole：孔，用于地质钻探，孔比较小，用于勘察，勘探 Well：井，用于油气井钻探，孔比较大，往往还要用于生产 2. 钻孔的深度：
钻探：比较浅，
油气井：比较深，技术有，成本高 3. 低层情况：
钻探：地层比较复杂，低层遇到的种类比较多 油气井：一般低层地层单一。
9. 空气钻进技术有哪些优点?
答: 1：空气是低密度介质，无液注压力，对流体矿产很重要，对保护储层、产层很有利;2：空气钻进也可采用一些气动工具来提高碎岩效率。
空气钻井是一种特殊的欠平衡钻井技术。它是将压缩空气既作为循环介质，携带岩屑，又作为破碎岩石的能量。
空气钻井的优势在于：1.显著提高机械钻速，缩短钻井周期;2.井底清洗及冷却条件好，延长了钻头使用寿命，节省了钻头用量;3.使用空气锤钻头钻压小、转速低、扭矩小，防斜效果更加良好;4.可有效避免井漏等井下复杂情况的发生，有利于环境保护。
空气钻井的缺点主要在两个方面：一是空气钻井是欠平衡钻井，因而当遇到地层出水、油气侵显示时，便不能够平衡地层压力，要立即转换成钻井液钻井方式。所以即使在空气钻井时也要配置好压井泥浆，随时准备转换钻井方式。二是空气钻井费用高，空气钻井每天耗油量是8吨至10吨。
空气钻井时可用三牙轮钻头，也可以用PDC钻头钻进，但一般采用空气锤钻头钻进，效果更佳。
气锤钻头是由空气锤和空气钻头两部分组成，高压气体通过钻杆进入空气锤钻头，一部分高压空气从空气锤中心通孔到钻头水眼吹出，用于携带岩屑，另一部分高压空气进入空气锤环形空间气室用于推动空气锤内活塞上下运动做功，从而对井底岩石进行高频冲击，使岩石发生体积破碎,实现旋转冲击式快速钻进。
空气钻井时，钻台上的立压、悬重、扭矩、转盘这些工程参数可正常采集。而泵冲、电导、温度、密度、池体积、流量等这些与钻井液钻井相关的传感器均无法安装、无法采集。
10. 什么是钻孔结构(也称井身结构)?
答:钻孔结构设计是与钻进有关的，所有工程计算的基础。钻孔结构是指钻孔由开孔至终孔，钻孔剖面中各孔段的深度和口径的变化情况。一般来说，换径次数越多、钻孔结构越复杂;换径次数越少，钻孔结构越简单。在可能情况下，应使钻孔结构尽量简单. 钻孔结构设计的依据:钻孔的用途和目的;.该地层的地质结构、岩石物理力学性质; 钻孔的设计深度和钻孔的方位方向、顶角方向;必需的终孔直径;钻进方法、钻探设备参数
钻孔结构设计的内容:确定各岩层的钻进方法;确定钻孔终孔直径; 确定套管层次、下放深度和套管直径;拟定孔身直径和开孔直径。
11. 套管在钻探工程中起什么作用?
答:保护孔壁，支撑孔壁防止倒塌，为钻探提供通道
在钻探施工过程中，套管用途很广。钻进复杂地层时，用套管护壁堵漏，可保证正常钻进。岩心钻探抽水试验孔可用套管进行止水，保证抽水资料的准确性。长期水文观测和开采孔，可用套管作为出水的通道。
下多层套管的目的主要是考虑一下几个方面：
一、每口井至少有两层套管;必须下表层套管，目的是保护浅部地层特别是地层水不受污染;
二、通常每口井钻进时所穿越的地层存在多个压力系统，钻井行业标准规定同一裸眼井段上下地层压力系数差不得超过0.4;
三、如果同一裸眼井段上下压力系数相差太大，无法进行钻井施工，会出现上漏下喷，必须将上部薄弱地层下套管封住;
四、对于特别复杂的地层，如容易缩径和蠕变的石膏盐地层为减少卡钻等事故复杂，多下层套管可减少钻井施工的难度和缩短钻井周期，经评估有可能还降低钻井成本。
12. 钻探设备包括哪些主要内容?
答: 钻探设备是指用于钻探施工这种特定工况的机械装置和设备，主要由钻机、泥浆泵及泥浆搅拌机泥浆净化设备、钻塔等组成。通常，主要类型的钻探设备均由钻机、钻塔-桅杆、泥浆泵等三部分构成。当然，对于一些大型钻探设备来讲，划分得可能会更细一点，如石油钻机就号称8大件：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。(钻探设备必须满足不同钻进工艺方法，但随着工艺方法的变化，钻探设备通常只是就设备的某一部分进行改造即可满足新工法的要求，而考虑到工艺方法的多样性，钻探设备的多功能/多用途已经越来越成为新型钻机设计时所重点考虑的技术关键。) 钻机：是完成钻进施工的主机，它带动钻具和钻头向底层深部钻进，并通过钻机上的升降机来完成起下钻具和套管、提取岩心、更换钻头等辅助工作。 钻塔的主要功能：起下钻具(套管)、减压钻进时悬挂钻具、处理孔内事故并为空中作业提供平台。
泵的主要功能是：向孔内输送冲洗液以及清洗底孔、冷却钻头和润滑钻具。 通常，主要类型的钻探设备均由钻机、钻塔-桅杆、泥浆泵等三部分构成。
1. 钻机：钻机(drill)是在地质勘探中，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备。又称钻探机。主要作用是带动钻具破碎孔底岩石，下入或提出在孔内的钻具 。 可用于钻取岩心 、矿心、岩屑、气态样、液态样等，以探明地下地质和矿产资源等情况。主要分类：潜孔钻机 凿岩钻机 全液压一体机 探矿钻机
2.钻塔：钻塔是一种具有一定高度和跨度的金属桁架，是钻井设备的重要组成部分，分为天车、塔身主体、二层台、起塔架、副腿、底盘六个主要部分(可以根据实际需要增减结构部分)，钻塔在钻井过程中，用于安放和悬挂提升系统，承受钻具重量，存放钻杆或钻铤等，必须具有足够的承载能力、强度、刚度、整体稳定性和必要的操作使用空间。 系列钻塔从结构上分为单管两脚塔、三角塔、四角塔、A型塔、K型塔、桅杆型塔、门字型塔、动态型塔等;从起塔方式上分为液压式、机械式、组装式、伸缩式、折叠式等;从钻塔工作角度上分为直立式和倾斜式;从选材上分为角钢塔、管子塔、型钢塔;从安装型式分为散装型、整体车装型等;从用途上分为石油钻井、水文凿井、岩土工程、地质找矿、煤
田勘探、工程勘察等;从提升有效高度上分为8米~55米;从提升能力上分为5吨到1000吨等。
3.泥浆泵：钻探过程中﹐向钻孔里输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是钻探设备的重要组成部分。 在常用的正循环钻探中﹐它是将地表冲洗介质──清水﹑泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下﹐经过高压软管﹑水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端﹐以达到冷却钻头﹑将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的﹐由动力机带动泵的曲轴回转﹐曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作用下﹐实现压送与循环冲洗液的目的。
13. 什么是正循环钻进?什么是反循环钻进?反循环的形式有多少种?
答：正循环：冲洗液或压缩空气通过钻杆柱中间的内孔送到孔底，然后携带孔底已破碎的岩屑沿着孔壁与钻杆柱外表面的环状间隙流回到地表，把岩屑排到地面。 反循环钻进与传统的正循环钻进相反，冲洗液自供水池，经过井口和钻杆与孔壁环状间隙，以自流方式流到孔底，然后携带岩粉通过钻杆内孔返回井口，并经过水接头和排渣管排到供水池，经沉淀澄清后重新流入孔内。
反循环钻进按照产生冲洗液上升流动的方式不同，可分为地表喷射反循环，泵吸反循环和气举反循环三种方式。
随着生产、科学技术的发展，人们对钻孔直径的要求越来越大，如何解决钻进中，取心和排除孔内大量岩粉就成为突出的问题。五十年代初期，国外最早采用泵吸反循环钻进方法，使钻进效率提高2 —15 倍，钻进成本大幅度降低。这一成果发表后，引起世界各国的重视，目前反循环钻进方法已为世界许多国家所采用，并取得显著经济效益。
我国七十年代初期开始研试大口径反循环钻进，并取得钻速高、成本低、搬迁操作方便等较好的效果。
14. 钻进参数主要有哪些?各自起到什么作用?
答：(一)钻具转速
进行冲击回转钻进时，钻具回转转速的高低，主要是根据所钻岩石的性质，所用磨料的种类，以及冲击器冲击功的大小和冲击频率的高低等因素进行确定。
以块柱状硬质合金为磨料的钻头，钻进硬岩层或钻进强研磨性岩层时由于破碎岩石的主导作用是冲击载荷，所以钻具的回转转速应在20～80r/min之间。所钻的岩石越硬，其钻具的回转转速应越低。
钻进较软岩石或钻进裂隙发育的岩石时，由于冲击破碎岩石的作用并不大，而是以回转切削破碎岩石为主。所以应提高钻具的转速，一般可在80～300r/min之间。
选择钻具转速除考虑上述所说的岩石性质外，还要考虑冲击器的性能状况。如冲击器的冲击功较大时，可适当的提高钻具转速;反之，应降低钻具的转速，同样。冲击器的冲击频率较高时，钻具的转速也应适当增加;反之，应适当降低转速。
各种岩石都有它的最优冲击间距值，根据生产实践经验，一般可钻性为6～7级的岩石，S=10～15mm;7～8级，S=8～10mm;9～10级，S=5～8mm，较为适宜。
进行针状硬质合金钻进时。钻具的转速不应低于200r/min。一般为200～300r/min。
进行金刚石冲击回转钻进时，为了充分发挥金刚石磨削破碎岩石的作用以提高钻进效率，钻具的转速应在600r/min以上 (二)钻压
液动冲击回转钻进钻头上施加的轴向压力有两个方面的作用：一是在岩石中造成一定的预加应力以及回转时切入岩石，以提高破碎岩石的效果;另一个作用是克服冲击器工作时所产生的反弹力，以减少冲击能量的传递损失。图 5-38 轴向压力与回次进尺的关系
P–轴压，×9.8N;H–平均回次长度，m
钻进较软岩石时，由于岩石的抗破碎强度较低，基本上是以回转剪切作用为主进行破碎岩石。为充分发挥回转切削岩石的作用，应采用较大的轴向压力。一般可控制在8000N左右
钻进较硬岩石时，由于岩石的抗破碎强度较高，基本上是以冲击载荷的作用进行破碎岩石，故所采用的轴向压力应小一些。一般可控制在4000～6000N范围之间。
如果所施加轴向压力过大，不但会造成硬质合金过早磨损，甚至会产生崩刃或崩脱，会导致钻进效率降低。但压力也不宜过小，过小的压力不能克服冲击器所产生的反弹力，将降低冲击能量的传递效率，同样也会降低钻进效率。 (三)泵量与泵压
由于冲击器是以高压液流为动力。推动冲锤进行工作。所以冲洗液不仅是为了冷却钻头和冲洗岩粉，而且对钻头的工作性能也有决定性影响。它直接影响冲击频率的高低和冲击功的大小，即随着泵量的增加，冲击频率及冲击功也相应得到增加。
只要地层允许(冲洗液上返流速不大于所钻地层的要求)、水泵工作性能正常，应尽量满足冲击器工作时的水量。同时还应加大一部分泵量，以补充管路各接头处的泄漏损失。
15. 影响地层可钻性的因素有哪些?
答：岩石的可钻性是在一定钻进方法下岩石抵抗钻头破碎它的能力。它反映了钻进作业中岩石破碎的难易程度，它不仅取决于岩石自身的物理力学性质，还与钻进的工艺 技术措施有关，所以它是岩石在钻进过程中显示出来的综合性指标。由于可钻性与许多因素有关，要找出它与诸影响因素之间的定量关系十分困难，目前国内外仍采 用试验的方法来确定岩石的可钻性。不同部门使用的钻进方法不同，其测定可钻性的试验手段，甚至可钻性指标的量纲也不尽相同。例如，地勘部门在回转钻进中以单 位时间的钻头进尺(机械钻速)作为衡量岩石可钻性的指标，分成12个级别，级别越大的岩石越难钻进;在冲击钻进中常采用单位体积破碎功来进行可
钻性分级。 而在石油钻井部门则以机械钻速与钻头进尺的乘积或微型钻头的钻时作为衡量指标，分成10个级别。
二、综述题 每题25分。
1. 钻探工程在国民经济建设中能够发挥哪些作用?
①地质普查或勘探钻孔用于了解地质构造、找矿或探明矿产储量;②水文地质钻孔，勘察地下水文地质情况;③水井，为工业、农业、国防及生活而开发利用或补给地下水资源并有充实水文地质资料作用;④工程地质钻孔，勘察或为建筑厂基、坝址、水库、桥梁及道路等探明工程基础状况;⑤石油钻井，勘查和开发石油、天然气;⑥地热钻孔，勘探和开发地下热水与蒸气资源;⑦工程基础施工钻孔，为加固处理建筑工程基础而应用的基础桩或管桩所施工的钻孔;⑧开发钻孔，开采地下卤水、溶解岩盐、硫磺、燃烧气化地下煤炭等;⑨采矿或隧道等工程的辅助钻孔，采矿或隧道施工时为通风、排水、探水、探气、冻结、运输以及建筑和通讯安装管线、爆破、取样、灌浆等所施工的钻孔。 我国是世界上最早开展钻探工程的国家，据文字记载，两千多年前，在四川内陆地区就开始凿井求盐。随着科学技术与国民经济的发展，钻探工程技术日益得到迅速发展和提高，其应用范围也越来越广泛
钻进技术的用途钻进技术的主要应用范围有：地质勘察钻探。为探明矿区的地质构造，矿体的产状、品位、估计矿体储量，为矿产开发提供必要的地质资料。水文地质钻探。查明地下水状态、水质、水量及其运动规律等水文地质资料。工程地质钻探。为查明桥基、坝基、路基或水库、港口、大型设备、高层建筑的地质基础和地基承载能力等而进行的专门钻探工作。油、气田钻探。为勘探石油及天燃气等矿产而进行的钻探工作。油气田钻探通常也简称为石油钻井。
老师答案：地质矿产勘探钻进;水文水井钻进;工程地质勘察、基础工程施工钻进;
油气井钻进;爆破孔钻进(采矿、物探); 科学钻探(海洋、湖泊、大陆、环境、冰川、外星);
地热、干热岩钻采;水力采矿;核废料掩埋、二氧化碳掩埋等;地质灾害治理(边坡锚固、抗滑桩、止水帷幕等);非开挖铺管;文物考古钻探;竖井钻凿(矿山、地下核试验等); 抢险救灾(地下灭火、通风孔等)„„
2. 泥浆在钻探工程中的重要作用是什么?
答: 钻进过程中，用液体或气体的连续循环把孔内的岩屑冲洗或吹洗出来，称为钻孔冲洗。冲洗用的介质，不论是液体还是气体习惯上都被叫做冲洗液或钻井液(drilling fluid)。由于早期的冲洗液多为粘土与水的混合物，所以冲洗液也被笼统地称做泥浆(mud) ，泥浆这个术语一直沿用，现在还有不少人把冲洗液统称为泥浆。
钻井液的作用: 悬浮和携带岩屑及加重剂;平衡地层压力和井壁侧压力，稳定井壁，防止井喷、井漏和井塌等事故的发生;传递水功率，帮助和破碎岩石; 冷却和润滑钻头及钻具;为井下钻具提供动力;部分地支承钻柱和套管的重量; 从钻井液中获得所钻地层的地质资料。
3.为什么说上天难、入地更难?
答:
油井领域--技术最难点--地质导向钻井，深海钻井，井下精确定方位。碳酸盐岩地层裂缝发育带钻井取心难保证取心收获率;碳酸盐岩地层裂缝发育带地层钻井中较难防止井漏;油井开采过程中,无法解决的砂,蜡,垢,腐蚀对油井及流程管线的影响,造成的油井抽油杆偏磨等引起油井检泵周期较短.低孔低渗油藏，提高采收率!1.钻遇的地层复杂且不可见。由于地球的地层结构复杂多变，尤其是在比较深的地层更是恶劣。而钻探工程的主要目的是钻孔，钻深孔，在钻孔的过程中会遇到各种各样的地层，这对钻探工程提出了比航天工程更高的要求。例如遇到极其坚硬的地层，对钻头的考验就比较大了，若是地层偏斜还要防止钻孔偏斜弯曲的问题，若是遇到比较疏松的地层往往还要防止其倒塌，加上地层中有地下水层或者含腐蚀性的化学物质等诸多复杂恶劣的情况，使得钻探工程的难度更大。
2.钻探工程中设备工作条件恶劣。在一般的钻探过程中，钻探设备都工作在高负荷情况下。除此之外，由于要实时地对钻探工作依据地层的变化作出相应的调整，因此还要对工作设备准确性以及可靠性作出更高的要求。因此钻探设备应同时满足重载和实时性以及准确性的要求，这对钻探技术的要求比航天工程更加高了。
3. 工作设备和控制设备的通信艰难。在航天过程中，要从地面观测和控制航天器是相对简单的，可以直接通过无线电磁传播即可，因为电磁波可以在真空中传播，信息交互过程中没有很大的障碍。相反由于钻探工程的工作设备钻头往往在地底下，电磁波的传输受到的往往很容易受到干扰，很难及时的提取到地下工作设备所反馈的信息。
4.超井深作业难度大。比如英国研究人员领导的一个小组将首次向地下钻探到达地幔，并从那里取回样本。这项令人难人置信的大工程将需要在海床上钻通5英里(约8045米)坚硬的岩石，其温度最高可达298摄氏
度。一旦到达那里，设备所要承受的压力大得惊人，高达每平方英寸400万磅(约合每平方厘米281吨)———相当于通常重力的28.5万倍。这相比在航天过程中受到的压力就大得多了
(世界上最深的钻孔是前苏联的SG-3孔，终孔深度达12261m，其次为德国KTB孔，其终孔孔深度为9101m，二孔皆因发生严重的孔内事故(严重孔斜、卡钻、埋卡、缩径使下钻找不到井眼)而迫终孔，我们应引以为戒。万米科学深钻是一项高难度的高新技术工程，在结晶岩中钻进的主要难点是：
1在万米深井中，在高温、高压条件下，不仅岩石坚硬、难钻，且岩石具有一定塑性，易产生孔底缩径事故，甚至在下钻进，找不到井眼，国外超深井钻进出现过类似事件。
2由于科学钻井往往需要全孔连续取样，势必占用大量升降作业时间，导致施工周期明显增大。
3对钻杆柱的性能有更高的要求，在起下钻具时，钻杆柱上部承受万米钻杆重量，需要有很高的抗拉强度，而钻杆柱的底部在钻进时承受压力及回转扭矩，对其抗弯强度有很高的要求，一旦发生钻杆折断事故，处理起来相当困难，势必占用大量时间。
4在高温、高压条件下，采用一般化学处理剂处理的泥浆将会失掉其稳定性，在复杂地层中钻进时，井壁失稳，产生事故。
5当采用井底液动钻具(涡轮钻、螺杆钻、液动潜孔锤)钻进时，在万米钻杆中产生相当大的钻井液压力损失，对钻井泵有更高的要求;由于钻具中密封圈受热膨胀易损，对其材质有更高要求;在背压很大的情况下，液动潜孔锤启动困难。
6超深硬岩钻进中，当钻遇硬岩陡斜地层时，极易产生钻孔弯曲，面且随着钻孔的加深，钻孔弯曲度呈指数曲线增加，从而给钻进工作带来极大困难。深钻硬岩钻进防斜、纠斜是一大难题。
7在超深钻进时，如钻遇高压流体，将导致井涌、井喷;当钻遇漏失进，将出现钻井液漏失。) 4.钻探工程中体现了哪些现代工业技术进步?
钻探工程的发展融合的国民经济各方面技术的发展，钻探设备的很多方面都应用了国内国际最先进的发展水平。因此钻探工程的发展也推动了现代工业技术的进步。 首先：顶部驱动(大动率，特殊性能的电动机发展)。其次： 钻杆方面的发展，体现了现代工业对材料的合理选择、新材料的开发、其性能的调整等诸多方面起了很大的推动作用;钻进方法改进，如金刚石钻头的应用;
最后钻探工程是一门综合性的应用技术学科，它的发展对国民经济的发展作用十分巨大，同时对现代工业的技术进步也起到了很大的推进作用。
国外近十年来发展的主要钻井技术：水平井;大位移井;小井眼钻井;欠平衡钻井
顶部驱动;连续油管钻井;随钻测量/地质导向;自动化(闭环)钻井 。电驱动钻机和顶驱系统的应用正在逐步推广，电驱动钻机占钻机总数的百分比已达23%，1993年全世界装备了约350套顶驱系统。90年代初国外商业应用了连续 软管钻井装置，到1995年中期，全世界连续管作业装置达614套，其中相当一部分用于钻井。 钛合金钻杆。高达48米的我国首台9000米交流变频超深井石油钻机2005年12月9日在陕西宝鸡石油机械有限责任公司通过专家评审验收，这是我国自行研制开发的具有自主知识产权的第一台9000米超深井钻机，标志着我国在超深井石油钻机研制生产方面取得新的重大突破。随钻测量/随钻测井(MWD/LWD)技术发展迅速，已研制了适用于各种井眼尺寸的MWD/LWD工具。其测量参数已逐步增加到近20种钻井和地层参数，目前，传感器离钻头尚有1～2米的距离。新的仪器化钻头
“十五”以来，随着一批成熟技术的不断推广应用，大大提高了钻井技术水平，扩大了勘探领域，提高了勘探开发效果。优快钻井技术广泛应用，提高了钻井速度;定向井、丛式井钻井技术成为常规技术，在生产中广泛应用;规模应用复杂结构井钻井技术尤其是水平井技术，提高了油气产量，降低了开发成本;欠平衡压力钻井配套技术的推广应用，引进配套了20多
套欠平衡装备并实现了国产化，编制了我国第一部欠平衡钻井行业标准——《欠平衡钻井技术规范》;深井钻井技术获得长足进步，复杂深井钻井速度加快;钻井液技术进步明显，油气层保护技术不断创新完善;固井完井技术不断提高;钻井装备、工具、测量仪器研发技术更加成熟。
同时，一些攻关技术取得突破性进展，初步显示了良好的应用前景。通过多年的攻关研究并引进先进工具，分支井钻井技术得到了初步应用;大位移井钻井技术取得突破，具备了钻探水平位移达4000～5000米大位移井的能力;气体钻井试验取得良好效果;地质导向钻井配套技术研发获得成功;超深井钻井和实体膨胀管技术取得突破性进展;钻井信息技术也初见成效。
另外，套管钻井技术先导性试验、旋转导向钻井技术、自动垂直钻井技术、全过程欠平衡钻井技术等4项前沿技术攻关，取得了实质性进展。我国第一套自主研发的机械式自动垂直钻井工具在雷北1井的试验成功，标志着自动垂直钻井技术达到国内领先水平;在大牛地气田大平3井实现了静止欠平衡作业，自主研发的井下套管阀，性能指标已达到国外进口产品水平，具备了现场试验的能力。
钻探工程概论复习题
一、简答题 每题10分
1. 根据岩石的变形特性，图示说明岩石的三种类型。
2. 什么是岩石破碎的体积破碎?
3. 什么是岩石的各向异性?对钻进有哪些影响?
4. 影响岩石硬度的因素有哪些?
5. 钻探技术的基本构成是什么?
6. 简述硬质合金钻头的碎岩机理(文字与简图)
7. PDC钻头的碎岩机理
8. 金刚石钻头有哪些主要类型?
9. 地质岩心钻探与油气井钻探的主要区别在哪里?
10. 空气钻进技术有哪些优点?
11. 什么是钻孔结构(也称井身结构)?
12. 套管在钻探工程中起什么作用?
13. 简述绳索取心钻具的主要组成，它有哪些优点?
14. 钻探设备包括哪些主要内容?
15. 钻具按用途可以分为哪些?分述其主要作用。
16. 什么是正循环钻进?什么是反循环钻进?反循环的形式有多少种?
17. 钻进参数主要有哪些?各自起到什么作用?
18. 影响地层可钻性的因素有哪些?
19. 钻孔灌注桩的基本流程。
二、综述题 每题25分。
1. 钻探工程在国民经济建设中能够发挥哪些作用?
2. 泥浆在钻探工程中的重要作用是什么?
3.为什么说上天难、入地更难?
4.钻探工程中体现了哪些现代工业技术进步?
5. 简述钻探设备与钻探工艺之间的关系?
6. 试论述深部钻探的关键技术(分别从钻孔结构与管材级配、钻探设备、钻杆及钻具、护壁堵漏等方面论述)
一、简答题 每题10分
1. 根据岩石的变形特性，图示说明岩石的三种类型。
弹塑性岩石 弹脆性岩石
高塑性和高孔隙性岩石
岩石的硬度反映岩石抵抗外部更硬物体压入(侵入)其表面的能力。
硬度与抗压强度有联系，但又有很大区别。抗压强度是固体抵抗整体破坏时的阻力，而硬度则是固体表面对另一物体局部压入或侵入时的阻力。因此，硬度指标更接 近于钻掘过程的实际情况。因为回转钻进中，岩石破碎工具在岩石表面移动时，是在局部侵入(可能非常微小)的同时使岩石发生剪切破碎。由前面的分析知道，工具压入岩石是很难的，而压入后剪切破岩却较容易。所以我们说，硬度对钻掘工程而言是一个主要力学性能参数。
(1)岩石中石英及其他坚硬矿物或碎屑含量愈多，胶结物的硬度越大，岩石的颗粒越细，结构越致密，则岩石的硬度越大。而孔隙度高，密度低，裂隙发育的岩石硬度将会降低。
(2)岩石的硬度具有明显的各向异性。但层理对岩石硬度的影响正好与对岩石强度的影响相反。垂直于层理方向的硬度值最小，平行于层理的硬度最大，两者之间 可相差1.05～1.8倍。岩石硬度的各向异性可以很好地解释钻孔弯曲的原因和规律，并可利用这一现象来实施定向钻进。
(3)在各向均匀压缩的条件下，岩石的硬度增加。在常压下硬度越低的岩石，随着围压增大，其硬度值增长越快。
(4)一般而言，随着加载速度增加，将导致岩石的塑性系数降低，硬度增加。但当冲击速度小于10m/s时，硬度变化不大。加载速度对低强度、高塑性及多孔隙岩石硬度的影响更显著。
5. 钻探技术的基本构成是什么?
设备：钻孔施工所使用的地面设备总称。包括钻探机、动力机、泥浆泵、钻塔等。
工艺：取心钻探技术，无岩心钻探技术，多介质反循环钻探技术，其它反循环钻探技术，水文水井钻探技术
地质学基础、矿物岩石学、地层学、构造地质学、钻探工程、工程地质、工程与环境物探、钻探机械、
6. 简述硬质合金钻头的碎岩机理(文字与简图)
与刀具(切削类似)相联系：利用镶焊在钻头体上的硬质合金切削具，作为破碎岩石的工具，这种钻进方法通称为硬质合金钻进。
可得到很高的钻速。
8. 地质岩心钻探与油气井钻探的主要区别在哪里?
主要区别有以下几点： 1.钻孔的直径：
Hole：孔，用于地质钻探，孔比较小，用于勘察，勘探 Well：井，用于油气井钻探，孔比较大，往往还要用于生产
2.钻孔的深度： 钻探：比较浅，
油气井：比较深，技术有，成本高 3.地层情况：
钻探：地层比较复杂，低层遇到的种类比较多 油气井：一般低层地层单一。
9. 空气钻进技术有哪些优点?
空气钻进的实质是以压缩空气代替冲洗液，作为钻进中的循环介质来冷却钻头，吹洗钻孔把岩屑携带出地表的一种高效率、先进钻进方法。空气钻进可以正循环钻进，也可以反循环钻进，在钻探设备上只需要增加一台移动式空气压缩机，孔口防尘及除尘等设备。空气钻进特别适用于干旱缺水地区、常年永冻层、孔内严重漏水地层及用水钻进较困难地区。我国北方各省和西北各地有很多这样的地区，因此，研究空气钻进具有很大的现实意义。
1.钻进效率高： 空气钻进效率比一般钻进法约提高9 —11 倍。其原因是：孔底岩石减掉了钻孔内的液柱静压力， 有助于岩石最大限度地释放残余应力，使孔底岩石处于一种负压效应状态，借助切削具的碎岩作用， 岩屑呈“爆炸” 形式崩离岩体，从而提高了钻进效率。另外压缩空气以高速吹洗孔底、孔内干净， 几乎完全没有重复破碎，故在硬岩和深孔时， 钻进效率更为显著。
2.钻头寿命长： 空气钻进钻头寿命长，除上面提到的因素外， 还有一重要因素， 即当压缩空气经过钻头时，由于压力骤然降低， 在此大量吸收热量，有利于冷却钻头， 防止烧钻，并为切削具创造有利的工作环境。与一般钻进方法相比，钻头寿命可提高十倍以上。
3.能取得正确的地质资料：空气钻进以空气为循环介质，它不污染岩石和孔壁这不仅对洗井、抽水等工作有益，而且可以获取正确的水文地质资料。
4.空气钻进不用水：这在干旱缺水地区其优越性更为显著，同时可以避免因漏水而带来的堵漏问题和冲洗液、岩粉等对含水层堵塞的影响。
脆性岩石(花岗岩、石英岩、碧石铁质岩)在压头压入时仅产生弹性变形，至A点最大载荷为Pmax处便突然完成脆性破碎，压头瞬时压入，破碎穴的深度为h [图 (a) ]。这时破碎穴面积明显大于压头的端面面积，即h/δ>5。
弹塑性岩石(大理岩、石灰岩、砂岩)在压头压入时首先产生弹性变形，然后塑性变形。至B点载荷达Pmax时才突然发生脆性破碎[图 (b) ]。这时破碎穴面积也大于压头的端面面积，而h/δ=2.5～5，即小于第一类岩石。
高塑性(粘土、盐岩)和高孔隙性岩石(泡沫岩、孔隙石灰岩)区别于前二类，当压头压入时，在压头周围几乎不形成圆锥形破碎穴，也不会在压入作用下产生脆性破碎[图 (c)]，h/δ=1。
2. 什么是岩石破碎的体积破碎?
岩石的变形破碎形式
表面破碎 疲劳破碎 体积破碎
表面破碎
切削具与岩石的接触压力远远小于岩石硬度，切削具不能压入岩石。切削具移动时，将研磨孔底岩石，岩石破碎是由接触摩擦功引起的，研磨的岩石颗粒很小，钻进速度低。这种变形破碎方式称为岩石的表面研磨，这个区称为表面破碎区。 疲劳破碎
切削具上的轴向载荷增加，但接触压力仍小于岩石硬度，可使岩石晶间联系破坏，岩石结构间缺陷发展，特别是孔底受多次加载产生的疲劳裂隙更加发展，于是众多裂隙交错，仍可产生较粗岩粒的分离，这种变形破碎方式称为疲劳破碎，这个区称为疲劳破碎区。
体积破碎
切削具上的载荷继续增加，接触压力大于或等于岩石硬度，切削具可有效地切入岩石，结果是：切削具在孔底移动时不断克服岩石的结构强度，切下岩屑，这种变形破坏方式称为体积破碎，这个区称为体积破碎区。体积破碎时，会分离出大块岩石，破碎效果好。
3. 什么是岩石的各向异性?对钻进有哪些影响?
岩石在不同方向上表现出不同的强度值称为岩石的各项异性。
岩石的各向异性分为两种：一种是由于微裂缝的存在以及在不同方向上的排列，分布不同而导致的，这种各向异性会随着岩石的应力变化而变化，可称为应力各向异性;另一种是由于岩石颗粒的定向排列引起的，这种岩石的各向异性不会随着岩石的应力变化而改变。 对钻进的影响：
影响进效率的：由于在不同的层理结构上表现出不同的强度性质，在钻进这样的岩石层时会加大钻进的工作量，因此岩石的各向异性会影响钻进效率。
影响钻孔偏斜：由于存在岩石的各向异性，使得钻杆在钻进过程中出现受力不平衡的情况，使得钻杆发生一定角度的偏斜甚至弯曲，会影响钻孔的偏斜量。
4. 影响岩石硬度的因素有哪些?
但在实际使用中，硬质合金钻进只适用于钻进中等硬度以下的地层，即可钻性1 ～7 级和部分8 级地层。若在更为坚硬的岩层中钻进，则切削效果很差，切削具磨损很快或易折断而迅速失去钻进能力。当前，软的和中硬以下的地层，尤其是土层的钻孔工作，主要靠硬质合金钻进。
7. 金刚石钻头有哪些主要类型
金刚石钻头按其制造方法不同，可分为烧结法和电镀法两种。金刚石钻头按包镶形式的不同，可分为表镶钻头与孕镶钻头两种
1. 表镶钻头
金刚石分布在胎体表面上，当其刃角磨钝后可回收复用。钻头按金刚石粒度分粗、中、细三种：5～20粒/克拉的为粗粒钻头;20～40粒/克拉的为中粒钻头;40～100粒/克拉的为细粒钻头。一般情况下，细粒钻头适用于钻进致密、坚硬地层。金刚石都是用天然品。硬度较低、完整岩层;
2. 孕镶钻头
金刚石不只是分布在胎体表面上，而且，还分布于胎体内部的一定层厚中。金刚石是10～80目的天然粉级品或60～129目JR4级的人造品。含金刚石的胎体层称为工作层。钻进时，随着胎体的磨损，金刚石切刃才不断露出，旧切刃失去工作能力或脱掉，新切刃相继出露参加工作。因此，孕镶钻头可保持稳定的钻速，应用范围较广。它坚硬、致密、弱研磨性(优质金刚石、较低的金刚石浓度)，均匀性差、完整度差、破碎地层(金刚石浓度高、胎体硬度大);
3. 还有一种“多层钻头”。
它是孕镶钻头的变种形式，与孕镶的区别是胎体内部的金刚石分成几层并有一定排列方式。钻头按金刚石成因分类，可分为天然金刚石钻头(表镶)和人造金刚石钻头(都是孕镶)。此外，还有一种聚晶金刚石钻头，金刚石的镶焊属于表镶，但在工作时却起孕镶钻头作用。它用于钻进较软和研磨性强岩层，
10. 什么是钻孔结构(也称井身结构)?
钻孔结构设计是与钻进有关的，所有工程计算的基础。钻孔结构是指钻孔由开孔至终孔，钻孔剖面中各孔段的深度和口径的变化情况。据地层理想柱状图做出来的。一般来说，换径次数越多、钻孔结构越复杂;换径次数越少，钻孔结构越简单。在可能情况下，应使钻孔结构尽量简单。根据地层条件，一层一层放入套管，所形成图示的结构：
层套管;必须下表层套管，目的是保护浅部地层特别是地层水不受污染;
二、通常每口井钻进时所穿越的地层存在多个压力系统，钻井行业标准规定同一裸眼井段上下地层压力系数差不得超过0.4;
三、如果同一裸眼井段上下压力系数相差太大，无法进行钻井施工，会出现上漏下喷，必须将上部薄弱地层下套管封住;
四、对于特别复杂的地层，如容易缩径和蠕变的石膏盐地层为减少卡钻等事故复杂，多下层套管可减少钻井施工的难度和缩短钻井周期，经评估有可能还降低钻井成本。 钻探地质套管是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管。套管又是钻探和钻井工作中下人钻孔内,用以保护孔壁封闭孔身的钢管。它的主要功用是防止孔壁坍塌,隔离地层,封闭涌水或
设计依据
1.钻孔的用途和目的;
2.该地层的地质结构、岩石物理力学性质;
3.钻孔的设计深度和钻孔的方位方向、顶角方向; 4.必需的终孔直径;
5.钻进方法、钻探设备参数。
11套管在钻探工程中起什么作用? 保护孔壁，支撑孔壁防止倒塌，为钻探提供通道 在钻探施工过程中，套管用途很广。钻进复杂地层时，用套管护壁堵漏，可保证正常钻进。岩心钻探抽水试验孔可用套管进行止水，保证抽水资料的准确性。长期水文观测和开采孔，可用套管作为出水的通道。
下多层套管的目的主要是考虑一下几个方面：
一、每口井至少有两 漏水层、油气层。在开采井中,套管又是流体、气体生产的通13.什么是正循环钻进?什么是反循环钻进?反循环的形道,例如水井、油气井、地热井、溶解类矿产的开采钻井等,都式有多少种?
必须下入生产套管。地质钻探孔内的套管外径小,一般下入的套管也较浅,在钻探任务完成后要将套管起拔出来,可以继续正循环钻进是泥浆自供应池由泥浆泵泵出，输入软管送往使用。石油天然气下入的表层套管、技术套管和油层套管,在水龙头上部进口，再注入旋转空心钻杆头部，通过空心钻机一下入井内之后,都需要注水泥将套管与井壁固结起来,封闭死直流到钻头底部排出，旋转中的钻头将泥浆润滑，并将泥浆扩管外的环状间隙,套管就无法取出。即使无工业油气流的探井,散到整个孔底，携同钻碴浮向钻孔顶部，从孔顶溢排地面上泥下入了套管也一样丢弃在井内。供水井下入的套管称为井管,浆槽。
强度要求不高,井浅时可不用无缝钢管,用铸铁管。 反循环钻进与正循环钻进的差异在钻进时泥浆不经水龙头直接注入钻孔四周，泥浆下达孔底，经钻头拌和使孔内部浆液12钻探设备包括哪些主要内容?
均匀达到扩壁，润滑钻头，浮起钻碴，此时压缩空气不断送入水龙头，通过固定管道直到钻头顶部，按空气吸泥原理，将钻钻探设备是指用于钻探施工这种特定工况的机械装置和设渣从空心钻杆排入水龙头软管溢出。
备，主要由钻机、泥浆泵及泥浆搅拌机、泥浆净化设备、钻塔反循环钻进按照产生冲洗液上升流动的方式不同，可分为等组成
地表喷射反循环，泵吸反循环和气举反循环三种方式。不同反钻机：是完成钻进施工的主机，它带动钻具和钻头向底层循环钻进方式，随着钻孔深度的变化，钻进效率也有所不同，深部钻进，并通过钻机上的升降机来完成起下钻具和套管、提所示为三种反循环钻进方式在不同孔深时的效率曲线，从曲线取岩心、更换钻头等辅助工作。 变化情况可以看出，地表喷射反循环钻进效率，在浅孔段效率钻塔的主要功能：起下钻具(套管)、减压钻进时悬挂钻具、较高，气举反循环钻进效率在50 m 以后较高。在选择反循环处理孔内事故并为空中作业提供平台。
钻进方式时，应根据孔深、水位等情况进行合理的选择，为了泵的主要功能是：向孔内输送冲洗液以及清洗底孔、冷却提高钻进效率，有时也采用两种方式相结合的复合式反循环钻钻头和润滑钻具。
进。
通常，主要类型的钻探设备均由钻机、钻塔-桅杆、泥浆泵等三部分构成。
14钻进参数主要有哪些?各自起到什么作用?
当然，对于一些大型钻探设备来讲，划分得可能会更细一点，如石油钻机就号称8大件：井架、天车、游动滑车、大钻进参数主要有以下三个方面：
钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。
钻塔设备主要包括以下三个方面的内容：
钻压：钻压也称轴向压力。钻进时，合金的受钻压1. 钻机：钻机(drill)是在地质勘探中，带动钻具向地下切入岩石而钻进;同时，因钻压造成合金与岩石的摩钻进，获取实物地质资料的机械设备。又称钻探机。主要作用擦而使合金磨损。所以，在选择钻压时，必须在保证是带动钻具破碎孔底岩石，下入或提出在孔内的钻具 。 可用质量的前提下从钻进效率和钻头寿命两个方面进行分于钻取岩心 、矿心、岩屑、气态样、液态样等，以探明地下析、研究。一般情况下，在松软及软岩石中钻进时，地质和矿产资源等情况。主要分类：潜孔钻机 凿岩钻机 全液因所需钻压不大，对钻速和合金的磨损不是主要问题;压一体机 探矿钻机
而在中硬和硬岩层中钻进时，钻压确定是否合理，对2.钻塔：钻塔是一种具有一定高度和跨度的金属桁架，是钻速和合金磨损影响很大。
钻井设备的重要组成部分，分为天车、塔身主体、二层台、起塔架、副腿、底盘六个主要部分(可以根据实际需要增减结构钻压是孔底碎岩的必要条件。钻压的大小决定着碎岩的方部分)，钻塔在钻井过程中，用于安放和悬挂提升系统，承受式和特点，它直接影响钻进速度。
钻具重量，存放钻杆或钻铤等，必须具有足够的承载能力、强机械钻速与钻压的关系是：机械钻速随着钻压的增加而不度、刚度、整体稳定性和必要的操作使用空间。
断地增大。这是两者关系的总趋势。具体可分为3 个阶段：系列钻塔从结构上分为单管两脚塔、三角塔、四角塔、A表面破碎阶段、疲劳破碎阶段、体积破碎阶段。
型塔、K型塔、桅杆型塔、门字型塔、动态型塔等;从起塔方在钻进过程中，切削具逐渐被磨钝后，切削具与岩石的接式上分为液压式、机械式、组装式、伸缩式、折叠式等;从钻
触面积逐渐增大，使切削具接触面上的压强减小，以致低于岩
石的压入硬度，因而碎岩方式由体积破碎过渡到疲劳破碎，甚至表面破碎，钻速急剧下降。所以，在磨锐式硬合金钻头的钻进过程中，为保持较高的钻速，应随着切削具的磨钝而逐渐增大钻压，直至钻探设备或其他条件限制不可能继续增大钻压时为止。
在磨锐式硬合金钻头钻进中，钻压是一个重要的钻进参数。钻压必须保证切削具切入岩石，以体积碎岩方式进行钻进。然后，依不同岩石性质(其中主要是岩石的压入硬度研磨性和抗剪强度)，并考虑到钻进过程中工作刃的磨钝状况，充分发挥锋利刃的作用，力求达到最高的平均机械钻速(纯钻进效率) 和最大的钻头进尺来确定钻压值。
另一方面，必须充分考虑到实现所要求钻压的可能性。最大钻压除了受切削具本身和钻头本身的强度限制外，还受到钻杆柱和孔底钻具组成的强度以塔工作角度上分为直立式和倾斜式;从选材上分为角钢塔、管及地面机械设备能力的限制。
子塔、型钢塔;从安装型式分为散装型、整体车装型等;从用在实际生产中，首先确定每颗硬合金切削具上应该施加的途上分为石油钻井、水文凿井、岩土工程、地质找矿、煤田勘压力，然后，再根据一个钻头上镶焊切削具的数目，计算出总探、工程勘察等;从提升有效高度上分为8米~55米;从提升钻压P 。
能力上分为5吨到1000吨等。
即：P =p·m 3.泥浆泵：钻探过程中﹐向钻孔里输送泥浆或水等冲洗液式中：P —钻头上的总压力;p —每颗切削具上应加的压力的机械。泥浆泵是钻探设备的重要组成部分。 在常用的正循(单颗钻压);m —钻头上切削具的颗数。 环钻探中﹐它是将地表冲洗介质──清水﹑泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下﹐经过高压软管﹑水龙头及钻杆柱中心孔钻速：从理论上看，钻速随转速的增加而成正比地增加。直送钻头的底端﹐以达到冷却钻头﹑将切削下来的岩屑清除但实际上钻速并不随转数的增加而呈正比增加，转速的增加有并输送到地表的目的。常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的﹐由其极限值(最优值)。超过此值后，钻速反而会下降，其主要动力机带动泵的曲轴回转﹐曲轴通过十字头再带动活塞或柱原因一是在高转数的情况下，合金在岩石表面上的作用时间太塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作用下﹐实现短，从而影响合金的切人深度，导致钻速下降;另一个原因是压送与循环冲洗液的目的。 在高转数的情况下，孔底温度增高，合金的磨损或磨钝加快而
使钻速下降。
泥浆泵排量：钻进时，冲洗液的质量与数量对钻进速度有很大影响。根据国内外的资料证明，钻速随冲洗液的密度或粘度的增大而下降。从理论上看，增大冲洗液量，对提高钻速有一定好处。应当指出，当冲洗液量不足时，孔底颗粒大的岩粉不能被冲起，从而造成孔底重复破碎量的增大，使破碎效率下降;同时，过多的岩粉堆积，也造成合金散热不好，使温度增高，耐磨性降低;有时还易引起堵水、憋泵的现象。但过大的泵量会冲毁岩心或孔壁，并使钻压下降，使钻速降低。当采用大泵量时，则必须给予一定的重视。
送入孔内的冲洗液量、主要是用于清除孔底产生的岩粉和冷却钻头。随着冲洗液量的增加，对孔底清除岩粉和冷却钻头的能力也增强。孔底的清洁状态对钻进影响很大。把孔底破碎下来的岩屑及时冲离孔底，就为连续破碎岩石新鲜面创造了条件，从而避免重复破碎岩屑和无益地消耗功能。同时，孔底清洁也减少了钻具的磨损和防止某些孔内事故的发生。在某些比较松软的岩层，冲洗液流可起到喷射碎岩作用(如石油钻井中的喷射钻井)，因此，在硬合金钻进中，尽可能采用较大的泵量是有益的。
但是过大的泵量，使其循环流动阻力也相应地增大，即工作泵压增大。由于流动阻力是流量的平方成正比，所以流动阻力的增长率大大超过泵量的增长率。流动阻力的增大，一大面直接增加了冲洗泵的负荷;另一方面，过大的泵量还会带来在软地层冲毁岩心和孔壁的问题，并且在岩心顶端造成很大的压力，使岩心劈裂而发生岩心堵塞，降低岩心采取率。因此泵量应有一个合理的值。
一般说来，岩石可钻性级别越低， 转速越大， 机械钻速越高，则所用的泵量应越大;孔径越大，所用的泵量也越大。 冲洗液量应保证把岩屑颗粒带出地表。岩屑颗粒向上携带主要决定于上升流速(其次也与冲洗液的性能参数有关)，而上升速度又与岩屑颗粒尺寸和其密度有关。清水冲洗时，上方流速不应小于0.25 m/s ， 而采用泥浆作冲洗液时，上升液流速度不应小于0.2 m/s 。依此，流量可按下式来计算。 Q =F·v
Q —泵量，m 3/s ;
F —管外环状空间的面积，m 2 ; v—上升液流速度，m /s 。 15影响地层可钻性的因素有哪些?
一、岩石可钻性的概念
1、岩石可钻性的概念
岩石可钻性是表示钻进过程中岩石破碎的难易程度。在钻探生产中通常用机械钻速作为衡量岩石可钻性的指标，单位是m/h。
2、岩石的可钻性及可钻性分级的意义 可钻性及可钻性分级是决定钻进效率的基本因素，也是确定岩石破碎的难易程度的综合指标。对钻探生产非常重要，它是合理选择钻进方法、钻头类型和结构、钻进规程参数的依据，也是制订钻探生产定额和编制钻探生产计划的依据。
岩石的可钻性是在一定钻进方法下岩石抵抗钻头破碎它的能力。它反映了钻进作业中岩石破碎的难易程度，它不仅取决于岩石自身的物理力学性质，还与钻进的工艺 技术措施有关，所以它是岩石在钻进过程中显示出来的综合性指标。由于可钻性与许多因素有关，要找出它与诸影响因素之间的定量关系十分困难，目前国内外仍采 用试验的方法来确定岩石的可钻性。不同部门使用的钻进方法不同，其测定可钻性的试验手段，甚至可钻性指标的量纲也不尽相同。例如，地勘部门在回转钻进中以单 位时间的钻头进尺(机械钻速)作为衡量岩石可钻性的指标，分成12个级别，级别越大的岩石越难钻进;在冲击钻进中常采用单位体积破碎功来进行可钻性分级。 而在石油钻井部门则以机械钻速与钻头进尺的乘积或微型钻头的钻时作为衡量指标，分成10个级别。
二、综述题 每题25分。
1. 钻探工程在国民经济建设中能够发挥哪些作用?
我国人口多、资源相对不足。目前资源短缺已成为制约我国经济发展的‘瓶颈’。巨大的资源缺口将成为长期制约我国经济社会发展的重要因素。快速勘查发现矿产资源后备基地，确保国家经济安全已成为十分迫切的战略任务。发深部地质岩心钻探关键技术与装备无论是提升我国的钻探技术水平还是满足资源勘探的迫切需求都是非常必要的;对缓解目前资源短缺制约我国经济发展的瓶颈、发现新的矿产地、拓展新的找矿空间实现资源可持续发展意义重大。” 随着科技进步和经济发展，岩土钻掘工程在国民经济中发挥着越来越大的作用 。已广泛应用于： (1) 矿产资源勘探和部分矿产的开采; (2) 水文地质勘探和水井钻; (3) 工程地质勘查和生态环境研究;
(4) 地质灾害的防治与环境治理; (5) 工民建和道路桥梁的基础工程; (6) 国防工程及海岸工程; (7) 科学钻探。
地质矿产勘探钻进; 水文水井钻进;工程地质勘察、基础工程施工钻进;油气井钻进;
爆破孔钻进(采矿、物探);科学钻探(海洋、湖泊、大陆、环境、冰川、外星);
地热、干热岩钻采;水力采矿;核废料掩埋、二氧化碳掩埋等;
地质灾害治理(边坡锚固、抗滑桩、止水帷幕等);非开挖铺管;
文物考古钻探;竖井钻凿(矿山、地下核试验等); 抢险救灾(地下灭火、通风孔等)…… 2. 泥浆在钻探工程中的重要作用是什么?
钻井液(drilling fluid)
钻井液(原称泥浆)是指钻井中使用的工作流体。 泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。 钻井液 - 其主要功能如下：
1.冲洗井底：钻井液可在钻头水眼处形成高速的液流，喷向井底。这高速喷出的钻井液可将由于钻井液压力与地层压力差而被压持在井底的岩屑冲起，起冲洗井底的作用。
2.携带岩屑：当钻井液在环空的上返速度大于岩屑的沉降速度时，钻井液可将井中的岩屑带出，即在一定的上返速度下，钻井液有携带岩屑(简称携岩)的作用。
3.平衡地层压力：钻井液的液柱压力必须与地层压力相平衡才能达到防止井喷或者钻井液大量漏进地层的目的。可通过调整钻井液密度控制钻井液的液柱压力，使它与地层压力相平衡。
4.冷却与润滑钻头：钻井液可将钻井过程中钻具(钻头与钻柱)与地层摩擦产生的热带至地面，起冷却作用。同时，钻井液能有效地降低钻具与地层的摩擦，起润滑作用。
5.稳定井壁：可在钻井液中加入适当的处理机，使钻井液具有抑制页岩膨胀和(或)分散的能力，同时产生薄而韧的滤饼，起稳定井壁的作用。
6.悬浮岩屑和密度调整材料：当停止循环时，钻井液处于静止状态，其中的膨润土颗粒可互相联结，形成结构，将岩屑悬浮起来。若钻井液中加有密度调整材料(如重晶石)，则在停止循环时，钻井液也可将它悬浮起来。钻井液悬浮岩屑和密度调整材料的能力，可使钻井液停止循环后易于再启动。 7.获取地层信息：通过钻井液携带出的岩屑，可以获取地层许多信息，如油气显示、地层物性等。
8.传递功率：钻井液可将钻井液泵的功率经钻柱从钻头水眼高速喷射传到井底，提高钻头的破岩能力，加快钻井速度。
钻进过程中，用液体或气体的连续循环把孔内的岩
屑冲洗或吹洗出来，称为钻孔冲洗。冲洗用的介质，不论是液体还是气体习惯上都被叫做冲洗液或钻井液(drilling fluid)。由于早期的冲洗液多为粘土与水的混合物，所以冲洗液也被笼统地称做泥浆(mud) ，泥浆这个术语一直沿用，现在还有不少人把冲洗液统称为泥浆。
钻井液作用：
悬浮和携带岩屑及加重剂; 平衡地层压力和井壁侧压力，稳定井壁，防止井喷、井漏和井塌等事故的发生;
传递水功率，帮助和破碎岩石; 冷却和润滑钻头及钻具; 为井下钻具提供动力;
部分地支承钻柱和套管的重量;
从钻井液中获得所钻地层的地质资料。 冷却、排粉、润滑、支撑
没有泥浆的保护，钻井井壁会遇水膨胀、缩径，甚至流散、垮孔 。
3.为什么说上天难、入地更难?
①地表下面的温度，压力随着深度的增大而不断增大，还没有那种工具能抵挡住这种考验相反，空中没有这些阻碍，只需要足够快的速度来摆脱地球的引力就行了
②材料自身的影响。由于钻进的深度加深，在起下钻具时，钻杆柱上部承受所有钻杆重量，需要有很高的抗拉强度，而钻杆柱的底部在钻进时承受压力及回转扭矩，对其抗弯强度有很高的要求，由于材料自身的限制，不可能使钻杆无限长。但是航天中则航天器飞的高低则没有此限制。
③钻遇的地层复杂且不可见。由于地球的地层结构复杂多变，尤其是在比较深的地层更是恶劣。在高温、高压条件下，不仅岩石坚硬、难钻，且岩石具有一定塑性，易产生孔底缩径事故，甚至在下钻进，找不到井眼。钻孔的过程中会遇到各种各样的地层，这对钻探工程提出了比航天工程更高的要求。当钻遇硬岩陡斜地层时，极易产生钻孔弯曲，面且随着钻孔的加深，钻孔弯曲度呈指数曲线增加，从而给钻进工作带来极大困难。而航天的空间无限大，可以不考虑这么多因素。 ④钻探工程中设备工作条件恶劣。在一般的钻探过程中，钻探设备都工作在高负荷情况下。除此之外，由于要实时地对钻探工作依据地层的变化作出相应的调整，因此还要对工作设备准确性以及可靠性作出更高的要求。采用一般化学处理剂处理的泥浆将会失掉其稳定性，如钻遇高压流体，将导致井涌、井喷。因此钻探设备应同时满足重载和实时性以及准确性的要求，航天中的空间大，应变性好，这对钻探技术的要求比航天工程更加高了。
⑤工作设备和控制设备的通信艰难。在航天过程中，要从地面观测和控制航天器是相对简单的，可以直接通过无线电磁传播即可，因为电磁波可以在真空中传播，信息交互过程中没有很大的障碍。相反由于钻探工程的工作设备钻头往往在地底下，电磁波的传输受到的往往很容易受到干扰，很难及时的提取到地下工作设备所反馈的信息。
⑥超井深作业难度大。比如英国研究人员领导的一个小组将首次向地下钻探到达地幔，并从那里取回样本。这项令人难人置信的大工程将需要在海床上钻通5英里(约8045米)坚硬的岩石，其温度最高可达298摄氏度。一旦到达那里，设备所要承受的压力大得惊人，高达每平方英寸400万磅(约合每平方厘米281吨)———相当于通常重力的28.5万倍。这相比在航天过程中受到的压力就大得多了
4.钻探工程中体现了哪些现代工业技术进步? 1，先进的地球科学、地球物理学是钻探技术的基础，这些先进的技术充分应用于钻探领域。钻进的方法和施工工艺都必须根据所钻地区地层的结构而定。比如，在钻孔结构设计之时，就必须根据地质学家提出的理想地层剖面柱状图来进行;再比如钻头钻具的选择，就要根据钻进所遇地层来决定。还有岩石的性质、地壳的结构、不同地区的地质情况等。
2，钻探工程体现微电子技术。自动化岩心钻机，体现了人工智能技术以及网络技术等。现代先进定向钻进技术更是体现了电子计算机控制技术的先进性。此外，钻探需要采集地下数据，也体现了先进的信号测试与传输技术，数据的处理，反映了先进的计算机技术等等。
3，现代先进的计算机软件技术在钻探中体现。现代钻机的设计，由于先进的设计软件而大大提高效率。钻探工作用各类分析软件来对所要钻探的地层进行模拟，从而使获得的信息形象化，更有利于指导钻探施工的进行。还比如现在很多先进钻探设备都配有高度智能化的神经网络系统来进行控制。 然后，能源技术也是与钻探工程密切相关的技术之一。比如非开挖、随钻测量等先进钻探工艺中，某些部件必须得单独供能，比如钻杆中的各个传感器，信息采集系统，反馈系统等，这样就要求能源能在高温高压，或者水中供能，此外为了减少更换能源的次数缩短工期，还要求供能源要有很好的续航能力。 4，钻探工程还与空间技术，海洋技术，通讯技术，制造技术等密切相关。全液压顶驱型地质岩心钻机系列比如在大洋科学钻探工程中，要保证钻进过程中水平位移和铅直位移保持稳定，就需要多个随动系统来进行准确的反馈控制，这种尖端设备就不仅仅采用一两种技术就能实现的，需要结合力学，声学，电子学以及计算机科学等等
水文水井钻探工(中级)理论考试复习题
一、选择题
1.机件向基本投影面投影所得的视图称( )。 A.基本视图 B.局部视图 C.斜视图 2.三角带的速度，一般应在( )的范围内。
A.5～25 m/s B.10～15 m/s C.10～25 m/s 3.标准化的齿轮压力角α为( )。 A.30° B.20° C.10° 4.螺纹联接有( )种基本类型。 A.三 B.四 C.五
5. ( )平键在键槽中不会产生轴向移动，应用最广泛。 A.圆头 B.平头 C.半圆头
6.岩石抵抗其它物体压入的阻力，称为岩石的( )。 A.硬度 B.弹性 C.强度 7.SPJ-300型钻机的离合器为( )。
A.常开干摩擦式 B.常开湿摩擦式 C.牙嵌式 8.SPJ-300型钻机转盘上部主轴承采用( )润滑。 A.润滑油 B.润滑脂 C.飞溅 9. SPJ-300型钻机的主卷扬机为( )机构。 A.游星式 B.制带式 C.摩擦式
10.钻进涌水地层时要求 ( )冲洗液的比重。 A.减少 B.不改变 C.加大 11.三角堰箱内的挡水板起( )作用。 A.过滤 B.限流 C.稳定
12.在第四系地层钻进时，影响钻进速度起主要作用的参数是( )A.压力 B.转速 C.泵量
13.二冲程内燃机的一个循环，活塞往复运动( )。 A.四次 B.两次 C.一次 14.冲击钻进方法可以钻进( )孔。
A.垂直 B.倾斜 C.任意角度
15.300型水文水井钻机要求钢丝绳直径为( )毫米。 A.22 B.18.5 C.16.5 16.钢尺最小刻度为( )毫米。 A.0.1 B.0.5 C.1 17.用于开槽的錾子为( )。
A.扁錾 B.窄錾 C.宽錾
18.针对钻探机械某一局部部位磨损而影响生产的项目修理叫( )A.小修 B.项修 C.大修 19.超过( )米的供水井称深井。 A.200 B.300 C.400
20.应用螺旋钻进的孔深一般为( )米。 A.10～30 B.80～90 C.25～50
二、判断题
。。 1.一般汽油机的压缩比要比柴油机的压缩比小。 ( ) 2.四冲程柴油机工作时，每一个行程均在动作。 ( ) 3.多缸四冲程柴油机，其汽缸数愈多，则运转时速度愈均匀。 ( ) 4.对于相同齿数的齿轮，模数越大，其承载能力越大。 ( ) 5.钢粒比硬质合金硬度大，故能钻进较硬地层。 ( ) 6.泥浆中加入纯碱是为了使钙粘土转型，但钠粘土可以直接造浆。 ( ) 7.破壁与换浆可同时进行。 ( ) 8.活塞洗井时，可将活塞下到下部沉淀管中，但绝不能下到滤水管部位。 ( ) 9.CO2洗井时，输液管可下到含水层中部，也可下在含水层顶板上。 ( ) 10.圆孔滤水管不能直接作滤水管用，必须缠丝包网后，才能作为滤水管使用。11.液压缸的功能是将液压能转化成机械能。 ( ) 12.配制泥浆不能采用硬水。 ( ) 13.探孔的目的是为了检查钻孔的深度是否达到设计孔深。 ( ) 14.碎岩效果取决于岩石的强度。 ( ) 15.机场会议制度就是指班前班后会制。 ( ) 16.钻探生产中共有三种事故即：孔内事故、机械事故、人身事故。 ( ) 17.钻探成本是指用于单位进尺的费用总和。 ( ) 18.完全达到水文地质钻探八项质量标准的钻孔为优良孔。 ( ) 19.水泥颗粒愈细，保存期越短。 ( ) 20.井管底部如不悬空，只能发生折断、滑扣、而不能回扣。 ( )
三、简答题
1.水文地质钻孔结构包括哪些方面?
2.第四系取芯钻进要点是什么?
3.大口径全面钻进提高效率和质量的关键是什么?
4.扩孔有些什么要求?
四、 论述题
1.水泥浆液为什么广泛用于封孔、止水?
水文水井钻探工(中级)实操考试复习题
1、试述泵吸反循环钻进的工作原理。
2、试述一个台班的钻进作业全过程。
3、试述调整摩擦离合器间隙的过程与方法。
4、试述用钻杆托盘二次下管法安装井管的操作流程。
5、试述钻探施工过程中钻进漏失层有哪些对策。
( )
钻探工程 (drilling engineering )
在地质勘探和建筑基础勘查中，用钻机按一定设计角度和方向施工钻孔，通过钻孔采取岩心(或矿心)、岩屑或在孔内下入测试仪器，以探查地下岩层、矿体、油气和地热等的工程。简称钻探 。 探矿工程的重要组成部分。在钻进中，主要应用机械的方法破碎岩石，其他物理的或化学的破碎岩石方法，尚处于试验研究阶段。按破碎岩石的外力作用方式可分为冲击钻进、回转钻进、冲击回转钻进、振动钻进和喷射钻进等;按钻进时是否取岩心(或矿心)，可分为取心钻进和不取心钻进;按破碎岩石所使用的磨料，又分为硬质合金钻进、钻粒钻进和金刚石钻进等。钻探是地质勘探的一种重要技术手段 ，广泛应用于寻找和勘 探 各种矿产、油气藏、地下水、地热，以及为水利建设、工程建筑和交通设施等提供地质资料。
钻探机械主要包括钻机、泥浆泵、动力机和钻塔等。钻机是用于向地下钻孔的最重要的机械设备。泥浆泵又称钻井泵，是向钻孔里输送泥浆或清水等冲洗液的机械设备。钻塔又称井架，是架设在钻场或井场上方，配合钻机绞车进行升降钻具的塔架。
钻探工程按钻孔用途可分为：①固体矿产钻探，钻孔直径小(46～91毫米 )，按矿种的不同 ，深度从几十米到2000多米。②石油天然气钻探，钻孔一般开孔915毫米，终孔216毫米 ，孔深1000～7000米 ，通常井口要安装防喷器具 。③水文地质钻探，普查孔直径小于150毫米，勘探孔直径150～350毫米，水井直径 150～550 毫米 ，孔深 300 米 。④ 地热钻探，井深1000～3000米。⑤ 工程地质钻探 ， 为勘察坝基 、水库、渠道、港口工程、高层建筑以及铁路、公路沿线的工程地质情况。
委托方：
(以下简称甲方) 受托方：
(以下简称乙方)
依照相关法律、法规，遵循平等自愿和诚实守信的原则，甲乙双方就甲方委托乙方在其所属勘查区域内进行钻探工程等相关事宜达成一致后，特签订本协议，以兹双方共同遵守。
一、 施工地点
1、 。
2、 。
二、 施工基本要求
1、乙方在每个矿点配备的钻机台数必须达到甲方要求的数量，并采用XY-4型钻机施工，开孔直径110㎜，终孔直径为75㎜。
2.甲方指定孔位的直孔或≥80°的斜孔(300米以内);85°-90°(500米以内)。
3、拟定工作量500m(根据实际地质情况，工作量具体调整)。
三、施工起始时间
施工起始时间以甲方下发的书面开工通知书为准。乙方必须严格按甲方要求的时间及本协议约定内容组织人员及设备按时开工。
四、施工单价及付款方式
1、有效钻探工作量是指达到合同约定质量要求的钻探进尺，不包含验收不合格及报废的钻探工作量。
2、钻探施工总价款=有效钻探工作量×施工单价。
3、本协议的施工单价为 元/米，由甲方直接向乙方支付。
4、甲方向乙方支付的单价为 元/米钻探施工费由乙方向甲方开具合法有效发票。
5、本协议签订后，在乙方施工人员全部进场三个工作日内，甲方向乙方支付 人民币 工程预付款。在钻探施工完工,甲方验收并确认工作量和工作成果，经甲、乙双方书面确认最终工程结算款总额后支付剩余款项。
6、当乙方单个钻孔钻探施工完毕后，甲方须在5个工作日内组织验收评审，验收并确认工作量和工作成果，经甲、乙双方书面确认最终工程结算款总额后，由甲方扣除前期已支付的工程预付款，于20个工作日内向乙方支付工程余款。
7、孔深超过500米或为斜孔(<80°)时，价格另行商议并重新签订施工补充协议。
五、施工质量要求
1、岩矿心采取率与整理 1)岩心采取率不得低于75%。
2)矿心及其顶、底板上下5米范围内的岩心采取率不低于85%。 3)取出的岩矿心，应洗净后自上而下按次序装箱，不得颠倒或任意拉长，岩心应按规定编号，每回次应填放岩心票(包括没有岩心的回次)，岩心箱应进行编号，箱子规格要符合要求且结实。
2、钻孔弯曲与测量间距
1)斜孔每钻进50米测一次顶角和方位;直孔每钻进100米测一次顶角。垂直孔允许顶角每100米弯曲2度，斜孔每100米弯曲3°，按孔深累计计算。
3、简易水文观测
1)在以清水为冲洗液的钻孔每班至少要测1-2次孔内水位，每次观测应在提钻后、下钻前各测量一次。
2)钻进时遇有涌水、漏水、溶洞等现象应及时记录其孔深。
4、孔深误差的测量与校正
1)每钻进100米、进出含矿层(矿层小于5米只测一次)、终孔后均要进行一次孔深测量，误差小于千分之一者可不修正孔深。
2)测量要使用经过校正的钢尺。
5、原始班报表
1)在现场用钢笔及时填写，要真实准确。 2)交接班班长和机长要亲笔签字,不得代签。 3)要整洁，终孔后装订成册。
6、封孔
1)要有封孔通知书和封孔设计书。
2)水泥封孔用325号以上未过期的水泥，水灰比要符合设计要求。
3)搬迁后要埋水泥标桩，并保证其质量。
六、双方的权利和义务
1、甲方的权利和义务
1)甲方负责布孔、确定钻孔位置、下达开孔及终孔通知书、测量孔口标高和钻探地质编录等工作。 2)甲方指定的地质编录人员负责检查监督钻探施工质量。 3)甲方负责政府部门及农牧民关于青苗、草场、林木征地等相关沟通协调工作，并承担因此而发生的相关费用。
4)甲方根据矿产勘查需要，有权变更矿产勘查施工设计方案及工作量，但变更施工设计时应提前通知乙方。
5)甲方需按约定方式和时间足额支付达到施工技术要求、经过验收合格的有效钻探工程款项。
2、乙方的权利和义务
1)乙方向甲方提供《钻探施工资质证书》(见附件)。 2)乙方负责按照甲方要求和本协议第四条约定的施工质量要求进行钻探施工，并严格遵守《岩心钻探操作规程》。
3)乙方应做好孔深校正、原始记录、简易水文观测、封孔和矿、岩心保管工作。
4)乙方负责岩心箱制作，按要求进行标记和摆放，并负责将岩心一次性运至距离施工现场10公里以内的甲方指定地点。
5)乙方使用的钻探工艺应能保持矿石原有结构特点和完整性。 6)乙方负责施工现场的安全及消防、环保等工作，并承担由此产生的全部责任。
7)乙方负责对其施工人员购买必需的人身意外伤害险，并负责采取有效的安全措施，保证其施工人员的安全,否则，由此引起的乙方施工人员和第三者的一切人身意外及安全事故概由乙方自行负责，并承担由此产生的一切经济损失及法律责任。
8)因乙方劳资纠纷引起的停工、窝工所造成甲方的一切经济损失及法律责任概由乙方承担。 9)乙方应严格按照甲方设计要求的工期组织施工。
10)涉及本协议的技术文件资料和成果归甲方所有，乙方不得转让并有义务永久保密，如有违反，甲方有权终止本协议，并保留追究乙方法律责任的权利。
七、违约责任
1、甲方有权对乙方施工进行检查，甲方检查内容包括钻探施工质量与进度、生产安全、消防、使用设备安全防护措施等相关事项。对检查中发现的不合格事项甲方有权发出书面整改通知书，乙方须立即进行整改，如拒绝整改或无故拖延整改者，甲方可按人民币1000元/次给予乙方违约处罚。
2、乙方应认真贯彻落实《地质勘查安全管理规程》和“安全第
一、预防为主”的安全生产方针，乙方承担因人员伤亡或安全事故而引起的一切经济损失及法律责任。
3、乙方在工作过程中如对甲方或其他单位的设施、设备造成损坏的，一律按价赔偿。
4、甲乙双方任何一方如无正当理由而单方终止合同，违约方必须承担由此而引起的经济及法律责任。
八、附则
1、在协议有效期内，任何一方不得随意变更或解除协议。需要变更或解除协议时，必须经甲、乙双方协商一致，并签署书面协议方可。
2、本协议执行期间，如遇不可抗力，致使协议无法履行时，双方均不承担责任。
3、本协议未尽事宜，甲乙双方可另立补充协议，补充协议为本协议的组成部分，和本协议具有同等法律效力。
4、本协议在执行期间，如有未尽事宜，由甲乙双方协商解决，协商不成，可向长春市人民法院提起诉讼解决。
5、本协议与附件一式陆份，自双方签字盖章之日起生效，均具同等法律效力。 委 托 方(盖章)： 地 址： 法人代表(签字)： 项目联系人： 联系电话： 传真号码： E-mail：
受 托 方(盖章)： 地 址： 法人代表(签字)： 项目联系人： 联系电话： 传真号码： E-mail：
协议签定地点： 协议签定日期： 年 月 日
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