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第一章 绪论1

第一节 金刚石钻探发展简史1

第二节 金刚石钻进的应用范围和优越性3

第二章 金刚石钻进用的钻探设备7

第一节 钻机7

第二节 泥浆泵23

第三节 动力机26

第三章 金刚石、金刚石钻头和扩孔器27

第一节 金刚石27

一、金刚石的性质27

二、金刚石的分类33

三、钻探用金刚石的品级34

四、地质钻头用金刚石的粒度及用量36

五、人造金刚石的合成方法39

第二节 金刚石钻头45

一、金刚石钻头的结构45

二、金刚石钻头的种类52

三、金刚石钻头的制造方法54

(一) 粉末冶金法制造钻头的分类54

(二) 冷压浸渍法55

(三) 热压烧结法60

(四) 无压浸渍法66

(五) 低温电镀法70

四、金刚石钻头的设计原则71

第三节 金刚石扩孔器75

一、扩孔器的功用和种类75

二、扩孔器的制造方法77

(一) 冷压浸渍法77

(二) 热压烧结法79

(三) 无压浸渍法79

(四) 低温电镀法82

第四节 金刚石钻头和扩孔器的质量检查及机械加工83

第四章 金刚石钻进用管材和工具85

第一节 管材规格系列85

第二节 金刚石钻进用钻杆85

一、金刚石钻进对钻杆的性能要求85

二、钻杆的材质及机械性能88

三、钻杆的热处理88

四、钻杆的规格系列90

五、钻杆的连接和丝扣加工91

六、钻杆的合理使用与维护94

七、今后钻杆发展的途径95

第三节 金刚石钻进用岩心管95

第四节 金刚石钻进用套管95

第五节 金刚石钻进用工具97

一、提引工具97

二、拧卸工具97

三、其它专用工具100

第五章 钻进前的准备工作104

第一节 钻孔结构的确定104

第二节 钻头、扩孔器、管材和工具的配备105

第三节 冲洗液和润滑剂的准备105

第四节 各种报表的准备105

第五节 场地修筑和设备的安装119

第六节 人员的培训119

第六章 金刚石钻进工艺121

第一节 岩石的物理机械性质和可钻性121

一、岩石的物理性质122

二、岩石的机械性质122

三、岩石的可钻性128

第二节 金刚石钻头破碎岩石的基本概念131

一、金刚石钻头破碎岩石的作用131

二、国内外观点简述132

第三节 金刚石钻头的选择137

一、合理选择金刚石钻头的意义137

二、根据岩石性质选择钻头137

三、钻头、扩孔器、卡簧的配合139

第四节 金刚石钻进规程参数的选择140

一、压力141

二、转速145

三、冲洗液量(达水量或泵量)149

第五节 金刚石钻头的使用和磨损152

一、钻头排队使用152

二、金刚石钻头正常磨损153

三、金刚石钻头非正常磨损的原因及形式154

四、金刚石的磨损160

五、金刚石钻头更换与损坏161

第六节 针状硬质合金钻进162

一、针状硬质合金钻头钻进的优点和应用范围162

二、针状硬质合金钻头的特点和制造工艺163

三、影响钻头性能的因素167

四、钻进技术规程168

五、针状合金钻进的操作技术169

六、与金刚石配套分层钻进170

七、今后工作重点171

第七节 高转速钻进171

一、钻具振动的影响和产生原因172

二、减振防振主要措施173

第八节 绳索取心钻进189

一、绳索取心钻进的优缺点和使用范围189

二、绳索取心钻具的结构、部件功用和工作原理191

三、绳索取心钻进时钻探设备和工具的特点197

四、钻进技术参数的特点201

五、操作注意事项201

第九节 复杂地层钻进203

一、钻进中的复杂情况和复杂地层分类203

二、护孔堵漏浆液材料204

(一) 泥浆204

1. 泥浆的基本概念205

2. 泥浆的胶体化学性质206

3. 泥浆的主要性能及其对钻进的影响210

4. 各种不同地层对泥浆性能的要求213

5. 小口径钻进对泥浆的特殊要求213

6. 泥浆的化学处理215

A. 泥浆处理的基本方法215

B. 泥浆化学处理的实质216

C. 泥浆化学处理的药剂216

7. 泥浆类型和性能的选择228

(二) 水泥浆液230

1. 水泥速凝剂230

2. 水泥速凝早强剂230

3. 水泥的塑化剂231

4. 胶质水泥231

5. 水泥加惰性材料231

(三) 化学浆液232

1. 脲素甲醛浆液(简称脲醛浆液)232

2. “氰凝”浆液240

3. 其它化学浆液材料250

(四) 浆液材料的选择250

三、复杂地层的测定和处理251

(一) 漏失、坍塌地层的测定251

(二) 漏失地层的处理254

(三) 破碎、坍塌、掉块地层的处理256

第十节 操作注意事项257

一、开孔257

二、换径258

三、升降钻具258

四、钻进259

五、采心261

第十一节 取心工具262

一、影响岩心采取率与品质的因素262

二、卡簧取心263

三、双管钻进266

四、反循环钻进273

第十二节 钻孔弯曲和测量277

一、钻孔弯曲的原因278

二、钻孔弯曲的测量281

(一) 氢氟酸测斜法282

(二) 小口径罗盘测斜仪283

(三) 小口径陀螺测斜仪285

(四) JXX-1型小口径测斜仪(非磁性矿区用)287

(五) JXX-2型小口径测斜仪289

第十三节 孔内事故的预防和处理290

一、烧钻事故291

二、胎体脱落事故294

三、钻具折断事故295

第七章 金刚石的回收299

第一节 酸蚀法299

第二节 电解法300

第八章 管理及成本核算306

第一节 金刚石钻头和扩孔器的管理306

第二节 金刚石钻头的成本核算308

附录311

1. 不同岩层选用钻头、扩孔器参考表(初稿)311

2. 钻头、扩孔器内外径尺寸、公差表(初稿)311

3. 金刚石粒度与公称尺寸表(近似值)312

4. 金刚石磨料网目度与公称尺寸对比表312

5. 孕镶金刚石钻头金刚石浓度表示法对照图313

6. 钻进时功率消耗与转速、孔深关系示意图314

7. 冲洗液在钻孔环状间隙上升流速图315

8. 钻头克取环状面积和钻头底唇面积表316

9. 钻孔和套管内体积表316