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序言1

第一章　金刚石钻探简史1

金刚石钻探简史1

目录1

金刚石钻机2

关于金刚石钻探的趣闻轶事3

第二章　金刚石钻进的用途5

金刚石钻进的主要用途5

矿产的普查和勘探5

控制矿床开采5

获得地质资料5

水坝和运河钻探8

估算矿石储量8

矿内巷道排水9

钻凿绳缆通道、通风孔和排水道10

在含水地层开凿竖井11

为了获得开采执照，完成法定钻探工作量12

工程地质勘察12

储油构造勘查和油井钻进16

金刚石钻孔用的盖格—密勒计数器16

冰川钻探16

爆破孔钻进16

第三章　金刚石钻进的常识18

金刚石钻机简介18

机械设备20

单位进尺价格20

覆盖层钻进中的困难23

钻进基岩23

坑道钻进25

第四章　其它钻进方法27

反循环冲击钻进27

螺旋钻机29

恩拜尔钻机29

石油钻井钢绳冲击钻机29

石油钻井转盘钻机30

钢粒钻机30

铁矿热力钻进方法31

贝克冲击锤钻机32

连续取心钻进工艺32

真空钻机33

第五章　金刚石钻进用的设备和钻具34

动力34

钻机使用的柴油机35

坑道钻机用的柴油机38

“X-射线”轻便钻机39

“帕克萨克”金刚石钻机40

温基钻机40

汤普逊钻机42

电动钻机42

坑道钻机43

坑道深孔用电动钻机44

升降机45

回转器和传动装置46

液压回转器47

金刚石钻机的配套水泵47

钻机的安装48

三脚钻塔49

钢质桅杆式钻塔49

钻杆49

岩心管51

专用岩心管53

“I”系列薄壁岩心管54

NBQ及HNQ岩心管55

绳索取心钻进55

绳索取心钻进设备57

坑道钻进用绳索取心装置57

三层管绳索取心装置58

绳索取心钻进的优越性60

绳索取心钻进的使用情况60

加拿大金刚石钻进协会的双动双层岩心管60

大口径系列的单动双层岩心管61

岩心提断器61

保证岩矿心采取率的措施62

打捞脱落钻具63

振动65

金刚石钻进中的振动66

振动的原因67

预防振动的措施68

钻杆柱振动对岩心采取率和金刚石磨损的影响69

稳定接头71

根据孔径选用尺寸最大的钻杆71

岩心管的自行润滑72

石油钻井中的振动问题73

金刚石钻杆润滑脂73

金刚石钻具的研究74

钻探机械方面的发展趋势76

钻探工具配套一览表79

第六章　金刚石80

金刚石在工业中的应用80

有关金刚石的故事80

著名的金刚石84

金刚石的分类86

金刚石的来源86

宝石金刚石87

黑色金刚石，卡伯内多，卡邦91

工业金刚石93

包尔兹94

刚果96

巴拉斯97

人造金刚石97

金刚石的物理特性98

温度对金刚石的影响103

金刚石的定向103

金刚石的价格104

天然金刚石产量105

金刚石的产量105

工业金刚石品级和规格108

工业金刚石产量109

人造金刚石产量110

克拉111

第七章 金刚石钻头112

概述112

计算钻探成本的趋势114

钻头及套管标准115

标称尺寸115

钻具的公制尺寸115

钻头金刚石的回收116

钻探用金刚石的分类117

影响钻头金刚石克拉重量的金刚石粒度118

金刚石筛的标准尺寸120

金刚石钻头胎体金属粉末冶金120

孕镶钻头121

喷砂处理124

金刚石钻头的切削作用124

胎体的种类125

胎体硬度测量125

钻头的制造与胎体126

钻头的性能127

钻头和金刚石磨损的原因128

干钻取心129

钻头的形状130

金刚石在钻头上的分布133

岩石硬度和钻头磨损133

钻头及钻进的各种资料135

新钻头使用注意事项135

钻压，转速和机械钻速之间的关系137

金刚石钻头上的钻压138

转速和线速度的关系140

钻压145

振动145

冲洗液压力146

水口146

钻头的供水问题146

温度对金刚石和胎体的影响147

专用钻头及其用途148

套管、套管鞋、管子和管鞋钻头148

底泄式钻头148

扩孔器和专用扩孔器148

在加拿大钻头的使用情况150

直壁钻头和带内锥度的钻头150

硬质合金钻头151

废钻头及金刚石回收151

金刚石定向153

定向镶嵌中存在的问题155

套管标准158

下管158

套管类型158

概述158

第八章　覆盖层钻进158

套管鞋，套管钻头和套管鞋钻头165

管钻头166

管鞋钻头166

管鞋或管打入鞋166

锥形扩孔器167

开孔167

在浅的或易钻的覆盖层中下管167

在厚的覆盖层中下管167

声学深度探测器169

厚覆盖层用的钻头169

在难钻的覆盖层中下管169

管柱留在孔内的问题170

下表层套管171

C.S.打箍（自紧式打箍）172

钻进覆盖层收费办法173

表层套管作业深度173

冲孔钻杆173

提引用粗麻绳174

覆盖层鱼尾钻头钻进174

爆破作业175

爆破击碎灰质壳176

炸药的种类、储存和药包加工177

在含水覆盖层或金刚石钻孔中的静水压力下爆破177

用泥浆钻进覆盖层的方法178

用冻结法钻进覆盖层178

莫里塞特伸张式扩孔器179

莫里塞特伸张式扩孔器用的套管水接头181

第九章 水泥灌浆和套管护孔　183

钻孔的水泥灌浆183

坑道钻孔及封闭方法184

水平钻孔或仰孔185

坑道裸孔的安全措施185

水泥浆液和灌浆设备186

水泥浆液的搅拌186

灌浆材料187

孔洞充填材料187

赛璐玢碎片或碎屑188

套管护孔188

熟铁管的规格190

水泥灌浆的特殊用途190

下飞管190

灌浆作业的一般操作方法191

水泥灌注器的发展195

水泥灌注器的操作方法197

新西兰采石场的水泥灌浆198

钻孔内的温度199

第十章　钻进冲洗液201

供水201

返水202

水泵203

送水管线204

防冻措施205

金刚石钻进的用水量208

金刚石钻孔中的水压210

烧钻210

易碎岩层用的专门岩心管212

反循环洗孔214

汤普逊钻探用水再生器216

泥浆冲洗液217

洗孔流体的作用217

洗孔流体的分类218

泥浆作用和性能的关系219

泥浆添加剂223

泥浆性能的测定229

永冻地层231

金刚石钻孔需要的冲洗液量236

第十一章　岩心整理、编录和保存238

岩心在岩心箱中的排列方法238

在岩心箱中放置岩心239

劈分岩心240

岩心劈分机241

博恩岩心磨削机243

岩心登记244

岩心箱244

铝质岩心箱245

默尔—斯密特岩心标识器246

岩心箱编号和作标记246

编录时岩石的鉴别246

金刚石钻孔剖面248

钻探资料的室内整理248

钻孔倾角和方位角测量250

岩心样品袋250

岩心化验分析251

岩心的储存252

岩心仓库253

边远地区钻探岩心的管理254

钻探成果的归档254

封孔和设置标桩255

记载钻孔资料的新方法256

软岩和深孔岩心尺寸256

在加拿大为获得采矿执照而进行的金刚石钻探工作258

盐层的岩心采取率259

钻孔电磁测试260

岩心的盖格试验260

感应极化方法261

荧光灯261

第十二章　收集岩粉262

概述262

金刚石岩心钻探样品的采集和分析263

采取岩心266

岩心的整理267

岩粉采收率268

收集岩粉269

求岩心和岩粉分析的平均值270

样品的长期存档272

收集岩粉时产生误差的原因273

汤普逊岩粉截流器276

岩心-岩粉比277

铁矿岩粉281

第十三章　金刚石钻进的特殊应用282

深孔钻进282

大口径金刚石钻孔283

排水用的大口径金刚石钻孔284

煤层钻探286

从锚定的钻塔上进行海底钻探287

在驳般上进行金刚石钻探290

含沥青砂层的钻探292

在科罗拉多高原进行铀矿钻探294

反向扩孔296

排除航道礁石298

土层取样299

石油钻井299

爆破孔钻进302

第十四章　造斜装置和定向钻进303

概述303

钻孔偏斜的实例303

增大或减小钻孔偏斜的因素305

磁性岩层中钻孔的偏斜角308

控制钻孔的方向309

人工造斜的原因310

霍尔-罗造斜楔311

汤普逊造斜楔312

汤普逊铰链式导斜器313

长年公司的绳索回收式定向造斜楔314

套管造斜楔315

第十五章　测量孔斜316

钻孔的定位316

孔斜的测量317

钻孔偏斜的原因和控制手段317

陀螺测斜仪318

从钻孔中进行物探测井320

钻孔内的岩层层理测量320

盖格探测器321

金刚石钻孔的电磁测量321

等偏线321

马阿斯测斜仪322

卡尔逊测斜仪322

其它测斜仪器323

用定向夹板测量孔斜324

特罗—巴利测斜仪325

测斜仪器的购买和租用327

金刚石钻孔的测斜工作327

氢氟酸329

测斜注意事项330

测量蚀痕角度331

氢氟酸管读数图解法332

汤普逊-卡明蚀痕真实倾角读数图表332

氢氟酸管332

弯液面333

校正表334

降低毛细作用335

测斜仪及其外壳336

汤普逊测斜仪336

人工造斜时用氢氟酸测斜337

弯曲钻孔作图338

测量钻孔的电学方法343

地球物理勘探和金刚石钻探344

地球物理方法345

油井测斜346

多点测斜349

确定岩层倾角与走向350

单点测斜仪350

钻杆旋转法定向352

钻杆对准法定向352

钻探结果的重新验证353

第十六章　钻孔计算及图表355

卡明钻孔计算图355

求解方法363

矿脉和钻孔孔口的高差369

绘制钻孔剖面图370

山地和坡度测量370

三角形的解371

非直角三角形373

采用简单的模型374

用图解法校验计算结果374

钻探成本375

概述375

第十七章 金刚石钻探包工375

金刚石钻探合同376

准备资料376

承包合同的格式376

合同包括的内容379

金刚石钻探合同中的额外费用389

非合同规定工作的付款389

钻进覆盖层的定价方法390

合同中的罚款与奖金391

承包商所支持的奖金制度393

对承包商的奖励与惩罚393

深孔每英尺增加的价格394

对钻探班长和钻工的奖惩394

总的钻探成本395

化验结果和野外与化验室之间的密码报告395

编有代码字的配件表396

技术助理396

第十八章 金刚石钻探和矿石储量计算399

矿石储量计算399

矿石储量分类399

储量分类与矿石的定义400

关于矿石的定义400

关于“矿石”这条术语的用法401

矿体的产状403

走向、倾角、倾伏、走向倾伏等术语解释405

金刚石钻探的准备工作406

物探异常407

金刚石钻孔的间距407

在磁性地层中建议采用的408

钻孔倾角408

钻探计划的范例409

地表矿脉露头钻探409

一般注意事项411

《采矿释义》412

第十九章　飞机与金刚石钻探413

概述413

飞机的类型413

魁北克拉布拉多铁矿的空中运输415

航空电子测量416

空运各种货物416

航测用的有代表性的飞机416

电子测量方法418

异常的磁测剖面418

第二十章　金刚石钻工所需的岩石和地质常识420

概述420

推荐几本探矿手册和地质学的书420

酸性岩与基性岩422

蚀变生成物423

花岗岩、斑岩和辉绿岩424

低品位的铜矿426

玻璃或赛璐珞平板模型427

立体模型427

概述427

第二十一章　金刚石钻探模型427

杆柱模型428

横截面矿山模型428

第二十二章　金刚石钻具标准429

标准协会429

金刚石钻具命名法的发展429

加拿大钻具标准431

绳索取心钻具规格432

标准化的目的——降低成本432

钻具规格字母代号432

使用“W”系列钻杆的体会434

“W”系列钻杆434

“W”系列钻杆的优点434

配套的五级规格437

用小数和用分数表示的尺寸439

钻具的各种英制小数，分数和公制标准表450

第二十三章　钻探数据、换算表及其它455

数据表分索引455

标准尺寸的金刚石筛456

数据表35～67457

工业研究工作490

美国矿业局的研究站490

金刚石钻进操作的安全注意事项491

训练新工人492

造成事故的原因492

工伤493

参考文献494

金刚石钻探术语汇编499