绳索取心钻进的特点
1、钻进效率高 绳索取心钻头的壁厚比普通取心钻头厚，钻进时的机械钻速略低于普通钻头。但由于减 少了辅助作业时间，增大了纯钻进时间，所以总的钻进效率仍比普通钻头高，且这种趋势随 孔深的增大而增大。 2、地质效果好 绳索取心钻具具有打捞速度快，提升平稳以及岩心堵塞后能即时报警等特点。因此， 当岩心堵塞时，便于立即处理，可以减少岩矿心的损耗。所以绳索取心钻进岩心采取率高， 完整度和纯洁性好。 3、钻头寿命长 由于减少了提钻次数，因此钻头在升降过程中的拧卸、碰撞的机会及扫孔时的磨损减 少。同时，钻杆与孔壁间隙小，钻头在孔内工作平稳，也可以提高钻头寿命。通常，绳索取 心钻头寿命比普通钻头寿命高一倍左右。 4、有利于复杂地层钻进、孔内安全和便于测斜工作 由于减少了提钻次数，因而缩短了孔壁的裸露时间，也减少了升降钻具时对孔壁的破坏。同 时钻杆还可以起到套管的作用，有利于护壁，也使下放测斜仪器更加方便敏捷。 5、减轻劳动强度 由于起下钻具次数少，因此减轻了劳动强度。孔越深，钻具越长，这个优点越明显。 6、降低钻探成本 由于绳索取心钻进效率高、钻头管材以及动力消耗比较小，因此，钻进成本可大幅度下 降。据有关资料统计，使用绳索取心钻进成本降低30％一40％。
• 金刚石钻进规程参数
评定金刚石钻进规程的主要依据：钻速、钻头总进尺和单 位进尺的金刚石耗量三个指标。（钻压）
不同钻压下=Gp （kg or dN）
式中 G—钻头上的金刚石粒数； p—单位金刚石上允许的压力，Kg/粒。 对细粒金刚石： p约1-1.5 Kg/粒;对中粒: p约1-1.5 Kg/粒; 对粗粒金刚石: p约2-3 Kg/粒; 特优级金刚石: p约5 Kg/粒;
表 镶 钻 头
初始压力 50-100 50-100 100-200 100-200 100-200 常压
6001000 6001100
250
200-400 300-600 400-750 500-880 5001000
8001100 8001500
孕镶钻头
250-450 400-700 450-850
具体确定钻压时，应分别对待:
1、岩石性质：
2、钻头类型： 3、金刚石： 4、克取岩石的面积： 5、施加钻压的阶段性（磨合和正常钻进） 6、有关孔内压力的传递问题（钻孔深度、冲洗 液、转速对钻压的影响）
• 转速
转速；影响金刚石钻进的另一个重要因素。在一 定条件下，转速越快，钻速越高。转速与金刚石的磨 损关系比较复杂。若其它条件正常，二者之间存在一 个合理值，即在某一转速下，金刚石磨损量为最小。 转速过大或过小，金刚石的磨损量都较小。
金刚石取心钻具
金刚石钻进工艺
Diamond drilling techniques
• 合理选择金刚石钻头（To choose diamond bit
properly）
• 金刚石钻进规程参数（Diamond drilling
regime）
• 金刚石钻进的临界规程（Critical condition of drilling）
通常以圆周线速度来规定钻头的转速。孕镶金刚石钻 头的周速应达到1.5-3m/s。表镶钻头所用的金刚石粒 度较大，在钻进中允许有较大的切入量。所以，要求 的转速可比孕镶钻头低些。由于出刃量大，在回转中 容易折断或损伤，不宜高转速。线速度一般为1-2m/s。
绳索取心钻进的应用范围
绳索取心钻进方法已广泛应用于地质勘探、水文地质和工程勘察等多种钻进工 程中。然而，在一个具体的工程中是否采取绳索取心，还必须考虑地层条件、钻孔 深度、钻头寿命以及绳索取心钻具配套设备较多，一次性投资较大等因素，以便综 合权衡其使用的合理性。 1、地质条件 绳索取心钻进可用于钻进各种地层，在6～9级中硬岩层中效果最好。在目前的 技术条件下，一般不宜钻进10～12级岩石，尤其是岩石的组织致密、颗粒细小无研 磨性的极坚硬岩石，如石英闪长岩、石英砂砾岩、石英磁铁矿等，或研磨性很强的 硬、脆、碎岩石。因为，钻进上述岩石时，钻头极易磨损，钻进效率极低，不能充 分发挥绳索取心钻进的优越性。然而，绳索取心钻进与液动冲击器相配合，钻进此 类地层有良好的前景。 2、钻孔深度 绳索取心一般可在浅孔(100～300m)和深孔中采用。通常，钻孔越深其经济技 术效果越好。然而，绳索取心钻进的最大深度受钻杆强度的制约，应进行校核。 3、钻头寿命 采用绳索取心钻进，如果钻头寿命短，钻进过程中经常提钻更换钻头，那么便 失去了采用绳索取心钻进的意义。
• 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。
孕镶金刚石钻头的钻压
P=Sp（kg or dN） 式中: S---钻头实际的工作唇面面积, cm2;
p—单位底唇面积允许的压力，Kg/ cm2 。
对中硬岩石,推荐: p约40-50 Kg/ cm2 ;对坚硬岩石或金刚石质 量高者p约60-70 Kg/ cm2 。
不同金刚石钻头的比压
直径 类型
36 (36) 46 (46) 59 (56) (66) 75 (76) 91
金刚石取心钻探技术
金刚石钻头、扩孔器 金刚石绳索取心钻具 金刚石钻进工艺
金刚石绳索取心钻探技术
绳索取心钻进是指在钻进过程中，当岩心充满 岩心管后，不需提钻取岩心，而是以钻杆为通道， 借助于绳索和专用打捞工具，把钻进过程中贮存于 内岩心管中的岩心提升到孔外的取心钻进方法。由 于这种方法不需要将钻杆提升到孔外，所以极大地 减少了起下钻具的时间。据统计，在金刚石岩心钻 进过程中，升降钻具工序约占全部生产时间的 30 ％～40％，而且机械化程度低，劳动强度大。为了 增加纯钻进时间，提高钻进效率，采用绳索取心钻 进是最有效的途径之一。