时间：2022-04-14 00:47:17
关键词 螺杆钻具；马达转子；处理工艺
中图分类号：TE921 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）18-0049-01
马达作为螺杆钻具不可或缺的重要组成部分，其重要性不言而喻。而对马达来说，转子作为其重要零件，不论是其表面的抗腐蚀能力还是本身的力学性能，都直接影响着螺杆钻具的使用寿命。在螺杆钻具的使用实践中，我们发现，在一些高酸性环境下，转子容易受到腐蚀，这样就会缩短螺杆钻具的使用寿命。因此，必须要做好转子表面的处理。
1 螺杆钻具马达转子的工作原理
在钻井作业中，当高压流体从马达顶部注入时，会在马达进出口处形成压力差推动马达转子进行旋转，完成能量转换，将扭矩和转速通过万向轴和传动轴传递给钻头，从而达到钻井目的。需要明确的是，马达的输出扭距与压降成正比，输出转速与输入流量成正比，因此在地面上控制压力和泵的流量就可以控制井下钻具的扭矩和转速。
2 螺旋钻具马达转子表面处理前的光整加工
螺杆钻具转子经铣削加工后表面粗糙度达不到表面处理要求，因此需要进行光整加工。一般采用的是砂带进行抛磨处理。砂带抛磨具有以下优点：首先，砂带磨削是一种弹性磨削，具有磨削、研磨、抛光多种作用，磨削效率高、磨削速度稳定，可以十分方便地对外圆复杂曲面进行磨削。此外，砂带具有冷却性能好的优点，不易烧伤表面，能够获得较高的表面光洁度。其次，砂带抛光具有环保性能好和安全性高的优点。抛磨过程中噪音和粉尘小，且易于控制，环境效益好。砂带质量轻，即使发生断裂也不会有伤人的危险。再次，操作简便，辅助时间少。不论是手动还是机动磨削，其操作都非常简便。且砂带成本低廉。
3 螺杆钻具马达转子的几种表面处理工艺
鉴于不同厂家生产的马达转子性能不同，因此常会采用不同的处理方法。下文主要介绍了几种常见的表面处理工艺。
3.1 镀硬铬表面处理工艺
1）镀硬铬表面处理工艺的优点。采用镀硬铬进行马达转子表面的处理，具有很多优点，可以概括为，采用此工艺处理的表面光洁度较高，而且外观相比其他工艺要漂亮；镀硬铬的硬度较高，在干摩擦环境下，摩擦因数较低，会提高马达转子的耐磨性。
2）镀硬铬表面处理工艺的缺点。虽然许多厂家都采用镀硬铬工艺进行马达转子的表面处理，但是这并不能说明此工艺好无缺点可言，其存在的劣势主要表现在以下几个方面：首先，镀硬铬在马达转子表面处理时要使用镀铬溶液，由于此溶液本身的分散能力较差，会使得镀层不均与，加之马达转子的外形较为复杂，在镀层时，不能平衡电力线的分布，造成镀层厚度落差的出现，这样一来就会影响马达的使用。其次，镀层容易出现孔隙。这是因为这种处理工艺是直接在钢体上镀硬铬，由于镀层的应力较大，极容易出现裂纹。同时其容易受钻井液的影响，当钻井液含氯浓度较高时，马达转子的基体腐蚀就会较快，寿命就会缩短。
针对此种工艺的缺点，应该采取积极的改进措施，比如为了预防裂纹或者孔隙，可以采用双层镀铬工艺。而且要尽量保证镀层的完整，这样就可以避免镀层与基体间形成微电池，可以起到防腐蚀的作用。
3.2 镀钨合金表面处理工艺
采用镀钨合金进行马达转子表面处理工艺，目前已经被越来越多的人认可，特别是非晶态的合金镀层应用越来越普遍。和晶体结构不同，这种合金镀层的结构类似液体，因此，其具有较强的抗腐蚀性，而且能够满足马达转子的耐磨要求。镀钨合金表面处理工艺有以下几个特点：首先，该工艺比较环保，而且危害较小，操作起来较为便捷。其次，该工艺不论是在耐酸性和耐腐蚀性方面，都比镀硬铬工艺优越。同时，其分散能力和覆盖能力较高，能够保证均匀镀层。
3.3 基于化学原理的镍磷镀表面处理工艺
和电镀表面处理工艺不同，镍磷镀表面处理工艺利用的是氧化还原的化学原理。它首先采用活化法对马达转子表面进行油污处理，然后将其放入到镀液中，这是一种致密镀层的方法，能够将金属沉积在各种材料的表面上。这样就不会出现镀硬铬表面处理工艺中镀层不均匀、镀层覆盖能力差等问题。而且其具有较强的适用性，能够满足各种复杂形状转子的表面处理要求。
镍磷镀表面处理工艺的优点。首先，其镀层较为均匀。不会引发电力线分布不均的情况，能够保证整个表面镀层的均匀分布。其次，此工艺能够灵活确定耐蚀层的厚度。不同的矿井由于井下作业环境不同，对螺杆钻具马达转子的要求也不同，对腐蚀性高低的要求不同。这种采用化学原理的工艺处理办法能够针对不同的腐蚀度要求来确定耐蚀层的厚度。再次，此工艺成本较低。相比较电镀处理工艺，此工艺可以节约电费，而且所需要的设备要少，消耗要低，经济效益明显。当然，在采用此工艺时，也需要注意一个问题，即加强对镀液的控制，保证镀液的稳定性。
3.4 基于较高防腐特性的陶瓷涂层处理工艺
随着我国油田事业的进一步发展，油田钻井技术也得到了进一步的发展，各种钻井液的使用也开始增多，特别是饱和盐水钻井液的应用愈发普遍。这就让转子面临更加复杂的施工环境，如果没有较高的耐腐蚀性，螺杆钻具的使用寿命会缩短。而一般的处理工艺已经不能满足转子的腐蚀要求。而陶瓷涂层采用热喷涂的方法进行施工，则能够达到理想的效果。当然，此工艺的应用中还有一些需要注意的问题，必须要严格按照施工方案进行表面施工处理。要坚持先进行前处理，然后喷涂，最后进行后处理的办法。在喷涂设备的选择上，以往采用多是一些离子喷涂设备，而现阶段随着科学技术的不断改进和升级，超音速喷涂设备开始被广泛应用。这种喷涂设备喷涂效果理想，其喷涂中会产生较大的冲击能量，能够在转子表面形成致密性能好的涂层。当然，陶瓷涂层处理工艺处理费用较高，应该进行工艺改进，降低其成本。如果能做到这一点，该处理工艺将会有更广阔的发展前景。
4 结束语
综上所述，螺杆钻具马达转子表面处理工艺是较为复杂的，不同的表面处理工艺有其特有的优点，当然也存在一些需要克服的缺点，为了提高马达转子的使用性能，提高其耐腐蚀性和耐磨性，必须要采用适合的处理工艺，从而提高螺杆钻具的使用寿命，保证井下作业的顺利进行。
参考文献
[1]殷凤玲，于卫东，孙伟，刘鹏，魏志，时志国.螺杆钻具马达转子不同处理工艺的应用.石油矿场机械，2010（03）.
[关键词]盆地；煤层；气钻井；工艺
中图分类号：TM33 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0044-01
一.煤气层特点分析
国外煤层气钻井技术非常高，媒体产量也非常高，形成了煤气产业，我国加强对于国外公司合作，加强了煤层气井钻井技术发展，对于煤层气的开发可以采用合理钻井技术，通过近几年施工煤层气地质条件钻井工艺得到非常高的提高，对于煤层钻井技术进行非常高提高。煤层钻井气主要成分是CH4，吸附状态存在于煤层中，产生机理上是降压和渗透过程，煤层具有双重的空隙结构特点，不同意物理性质的硅砂岩结构，是埋藏深度非常浅的压缩气体。煤机械强度比较低，容易压碎，难以支撑底层的压力，钻开后的煤层浸泡时间长，会导致煤层塌陷问题出现，隔理钻开后过滤会失大量吸水，造成空隙堵塞问题，煤层的压力系数变化比较大，规律也存在很多差异，不同的煤层压力系数不一样，需要对于钻井液数值进行通气处理。
二.煤层气钻井技术分析
1.从煤层气钻井技术施工经验分析可以看出地质和储层条件都相对比较稳定，层埋深度比较浅，底层相对比较老，结构比较细致，一般采用钻井方法，钻井组合同时要满足传递模式，输送介质和防止钻孔弯曲需要。冲洗液的配制和维护中需要采用山东产的钠土粉配制泥浆进行很好浸泡处理，同时进行很好搅拌，泥浆管理员要随时调整泥浆性能，检修和维护泥浆净化装置系统，保证正常运行，最终负荷泥浆使用标准。
2.冲洗液的使用可以防止钻孔坍塌问题，可以使用粘度比较高的泥浆，提高层孔比重。井段底层主要是第四系表土层，钻井中最需要注意的就是防止井坍塌问题，严格控制钻井压力，防止倾斜问题，保证井眼垂直，还要准备好足够的材料保证施工正常进行，还要进行稳定基岩钻井速度。做好钻头使用，提高钻井技术发展，严格控制好钻井参数，测量好井倾斜控制问题，很好设计要求施工正常进行，防止井内部掉块问题出现，用大排量井内做好冲洗工作。提前预计煤层要进行一定严密岩层管理，确保资料准确，保证国内国际灵活好用，进行煤层系统使用，做到对于煤炭很好控制，严格控制好参数操作，具体要仔细检查和保证水眼的顺畅，进入煤层要进行很好煤心使用。
3.为了对于煤层进行很好评价研究需要采取一定措施，对于煤岩结构进行很好渗透和裂缝处理，做好相对解吸和实验工作，根据计算机技术对于煤层气储量预测产气量，布置好压裂设计，提供一定依据，常规对于煤层气井进行很好特殊处理，具体要求就是要提高煤心直径，采取一定高校措施，迅速的提高气体散失，保证煤心质量和状态，同时降低成本。对于区域地质结构储层条件进行很好认识，对于层埋深度进行很好检测，保证压力正常，采用一定钻井机进行常规采集。采用大直径钻井技术组合强化钻井参数，有效控制井倾斜问题，满足井身要求，加快钻井速度，采用相对固定的保护煤储层，降低钻井液体成本。
三.盆地煤层气钻井工艺方法
1.煤层气是煤矿瓦斯，是一种吸附状态存在煤层天然气，是天然气最现实的接替能源，不仅有利于煤矿安全生产，还能有效减少大气环境污染，最重要的就是可以改善国家能源结构，煤层气资源地面开发工程技术施工最需要问题就是需要采用煤层气储层有效保护煤层钻井工艺，研究方法主要就是要很好的预测煤层压力，对于煤层进行很好保护工作，采取有效措施加强储备煤层保护，提高煤层气体使用，充分应用改善国家对于石油天然气钻井技术使用。科学系主要统地进行钻井工程设计可以很好确保高质量的煤层气体使用，保证工程设计顺利进行，为了能够很好保证煤层气体安全钻井，要对于煤层组织进行很好控制，采取一定措施控制很井喷。
2.井漏现象非常普遍存在，是造成部分煤层气井钻主要原因，l生井漏原因主要是河床和山坡上部地层疏松，煤层有大段灰岩地层，裂缝发育，使得煤层处于压力状态，可以使用堵井漏模式，采取强行钻井办法进行很好煤层处理，很好处理好控制钻井。煤层漏失由于存在比较高的压力常常会诱发裂缝问题，封堵裂缝最关键问题就是及时进行临界条件扩散，利用物质平衡原理保证裂缝周围表面漏失防止问题。还要很好对于裂缝进行处理，堵住需要材料，如果破裂压力增加，就会在裂缝尖端产生一定破裂问题，随着地层弹性有效增加裂缝尺寸，防止漏财问题，还要很好提高裂缝材料地层效应问题，防止漏材料使用。
3.还有能有效的防止水泥和毛钻堵漏问题，对于发现的钻井液要从半山腰地方防止，采用分段处理方法对于表层进行封固处理，有效提高对于水泥堵漏效果，充分考虑对于井漏问题处理，还要很好确保安全。同时要很好规避安全隐患问题，煤层机械强度低的要对于裂缝和割理发育进行亚久，煤层断井不稳定技术要进行很好坍塌处理，实施对于煤层保护措施，及时提高煤层空隙压力，防止井壁安全问题，提高钻井密度，保持一定平衡，加重煤层安全措施。随着常规天然气减少，能源需求不断增加，对于环境保护要日趋严格化，煤层气存在巨大资源，是国家能源消费重要地位。
结论
煤层气钻井过程中会出现坍塌、井漏和煤层气气侵等问题，极大影响了钻井安全，为了能够降低事故发生，需要提高钻井速度，通过国内外煤层钻井现场经验资料分析，可以很好结合目前煤层气钻井技术情况分析，及时对于煤层钻井管理进行研究，针对盆地煤层气钻井中存在问题进行及时应对，要及时进行安全井漏和坍塌密度水泥浆固处理，研究总结可以很好对于问题进行解决，同类煤层气钻开采提供借鉴。盆地是一个非常复杂煤层地区，气钻井技术主要建立在地质力学性质和开采要求基础上，由于煤储层特殊地质特性认识，非常有必须对于煤层气钻井技术进行安全分析和研究。
参考文献
[1] 王荧光，煤层气田地面集输工艺技术[A]，2011年煤层气学术研讨会论文集[C]，2011年.
关键词：套管跟进；破碎；地层；钻孔；应用
一、概述
在井下巷道底板施工下行钻孔时，由于底鼓现象已经成为煤矿中比较常见的矿压显现，经历采动影响的采准巷道底鼓问题尤为普遍和严重[1]，其特性类似于人工填土，地层破碎情况严重，孔壁坍塌强烈，采用套管钻进也难以正常施工[2]，而跟管钻进技术在井下也未普遍地应用。
目前，钻探所采取的化学泥浆钻进工艺，在有裂隙、破碎掉块、缩径、坍塌、砂层、漏失等地层钻进时，对保护孔壁起到了很大作用。但是在煤矿井下施工十分破碎底板钻孔时，泥浆在底板甚至数米范围内四处流溢，根本起不到任何护壁作用。还有一种常用的处理方法是使用水泥浆加固底板，一般需要凝固48小时，影响了钻探效率。同时，在钻孔需要穿揭煤层时，由于井下钻孔多数非垂直钻进，需要揭露煤层厚度可达数米，煤壁稳定性较垂直钻孔差，化学泥浆钻进工艺亦不能保证有效，给钻孔向深部钻进留下了安全隐患。
组合式套管钻进工艺有别于套管钻进和跟管钻进技术，其特点主要是使用传统的钻杆来传递机械能和水力能量，先钻杆带动钻头钻进，再将钻杆接上套管带动套管扩孔钻进跟进，是将两者组合进行的作业过程。与跟管钻进工艺相比，其优点主要体现在可以相对自由地选择钻头、套管的规格，可自由选择水力和风力方式排粉，排粉通畅，地层适应性强。与套管钻进工艺相比，其优点在于对套管的材质要求较低，结构简单，易于加工，成本低廉。它解决了开孔即塌、穿煤厚度大煤壁不稳定的因素，是在煤矿井下施工底板钻孔省时、省力、有效的钻探工艺。
2015年，我单位承担了平煤股份公司某矿气源孔的施工任务，采用本工艺，成功穿越了底板破碎带和厚煤层易坍塌带，圆满完成了7个钻孔的钻凿施工任务。
二、工程概况
平煤股份公司某矿拟在中区丁5、6-21180机巷车场钻场、东区并联总回风巷钻场和戊8、9-21192风巷车场钻场分别向本矿戊8、9-20230老空区、邻矿己15-17220回采工作面施工7气源孔，抽采瓦斯，加以利用。该矿丁组、戊组煤层厚煤层，中区丁组煤、东区戊组煤采掘活动开始于上世纪90年代，现已经结束采掘，回收工作已经接近尾，所有采掘巷道均已停止维护，底鼓量最大可达到1.2m，底鼓带十分破碎，特征与人工填土类似。而7个钻孔均需在巷道底板开孔，亦需穿越厚煤层。
三、设备、工具选型
ZDY-4000S煤矿用全液压卧式钻机；BW-250型泥浆泵；
73mm钻杆；94mm无芯复合片钻头；127mm地质套管；133mm锯齿钻头。
四、施工工艺
（一）钻具组合。（1）钻头钻进时钻具组合。Φ73普通圆钻杆+Φ94mm钻头。（2）套管钻进时钻具组合。Φ73普通圆钻杆
+Φ73/Φ127mm套管螺丝头+Φ127mm套管+Φ 133mm套管钻头。
（二）工艺流程。（1）开孔时钻头钻进操作步骤。与普通钻杆钻进相同。（2）孔内有扩孔钻进套管时钻头钻进操作步骤。其操作步骤与开孔时钻头钻进操作步骤相仿，仅在安装￠73mm钻杆前将￠127mm短接头拧到扩孔钻进套管顶端，以保护其丝扣部分不在钻杆高速旋转中磨损。（3）套管扩孔钻进操作骤。1）当￠73mm钻杆接缝之一处于前夹持器和孔口之间，且距离孔口不小于0.2m时，停泵、停电，取下送水器。2）使用牙钳卡紧钻杆接缝处前一根钻杆，反转，拧开钻杆。孔内钻杆在孔底岩面支撑下或在孔壁摩擦力支撑下自然停靠。3）送电，给进装置后退至最大行程。松开动力头，停电，将钻杆依次取出。4）将
￠127mm套管短接头卸下，接上套管，再将螺丝头拧到套管上。将￠73mm钻杆拧到螺丝头上。5）将￠73mm钻杆依次通过动力头并与螺丝头上钻杆接合，使用牙钳拧紧。6）将送水器接入动力头后端钻杆上。7）送电，开启泥浆泵，待孔口返水时，闭合动力头。调整好将给进压力调整为2MPa，转速调整至100r/min。调整泥浆泵压力为2MPa，泵量250L/min。操作钻机给进手柄，钻进。（4）扩孔护壁套管跟进循环步长。由于钻杆在孔内自然停靠，如果跟进步长过大的话，￠127mm套管螺丝头则研磨钻杆，形成不进尺的现象，严重的话将钻杆丝扣磨损，造成钻孔报废。套管跟进循环步长最大不超过1.2m。
（三）技术要点。（1）根据巷道情况，钻机尽量靠后，尽量抬高，使前夹持器与孔口距离保持最大，最好保持在0.8m及以上。同时根据前夹持器与孔口距离确定套管长度，一般为0.8～1.2m。（2）套管扩孔钻进跟进步长不宜超过一根套管和螺丝头长度之和，一般在1.2m以下。（3）施工钻孔时，宜同化学泥浆钻进工艺配合使用，确保排渣充分，孔内干净。（4）套管扩孔跟进结束时，要留足时间，充分排粉，保证孔底干净，避免孔底沉渣埋没钻头。（5）套管底切削合金质量必须过硬，焊接必须牢固，确保套管钻头至少可以使用到穿过破碎易坍塌地段。（6）套管必须是国标地质套管，壁厚不能小于6mm，强度必须至少为
DZ40，套管丝扣宜为梯形扣。（7）套管扩孔跟进时，必须根据地层软硬情况合理调整给进压力和转速，给进压力一般为2MPa左右，转速一般为100 r/min左右，确保套管不会被扭断。（8）钻杆钻进时，最上一根套管加短接头，以保护孔内套管丝扣。
五、存在的问题和建议
采用本工艺，虽然成功施工了7个气源孔，但仍存在一些问题和需要改进的地方，并提出相应的建议，以便对本工艺时进行优化改进，更好地应用到在煤矿井下破碎、易坍塌地层条件下钻孔施工上来。
（一）存在的问题：（1）在扩孔护壁套管钻进时，由于钻杆要靠孔底支撑力或孔壁摩擦力自然停靠在孔内，因此本工艺适用于下行钻孔和倾角小于20°左右的上行钻孔，对于倾角大于20°左右的钻孔，无法使用本工艺。（2）本工艺对套管材质、操作参数、套管钻头、循环跟进步长要求严格，一旦出现问题，钻孔往往报废，基本上没有补救的余地。（3）本工艺操作相对复杂，对职工现场判断能力和操作技能要求较高。（4）本工艺对套管跟进深度有严格的要求，一般不应大于25m，超过25m，则由于套管连接部分太多，被扭断的机率大大增加。
（二）建议。（1）选取强度更高套管材，这样，无论在跟进深度、给进压力和转速上均可进一步提高，对于深部存在易坍塌地层的钻孔适用性更高。（2）设计钻孔时，尽量选择巷道断面大的钻场，钻孔与巷道的夹角尽可能最小，以便钻机前夹持器与孔口距离最大，套管可以更长，降低套管丝扣连接处被扭断的机率。（3）本工艺适用于十分破碎、极易坍塌地层，对于一般破碎、坍塌地层，应优先选用化学泥浆钻进工艺或其它钻进工艺。
结语：本工艺可以相对自由地选择钻头、套管的规格，可自由选择水力和风力方式的排粉方式，地层适应性强，对套管的材质要求较低，结构简单，易于加工，成本低廉，是在煤矿井下破碎、易坍塌地层条件下施工钻孔的一种有效的手段。
本文从钻孔施工中总结经验，介绍了工艺流程，罗列了技术要点，分析了存在的问题，提出了合理改进的建议，为套管跟进钻进工艺在井下破碎、易坍塌地层条件下钻孔施工中的研究、改进、推广提供了参考资料。
关健词：特别地区；复合钻具打定向井新技术；应用
中图分类号：TE243 文献标识码：A
一、引言
面对日益加重的环境污染和工业化发展带来的土地短缺问题，如何利用有限的土地和实现环境的保护成为经济飞速发展的同时必须关注的问题。在新的生产要求下，油气企业的开发水平和新工艺引起我们更加广泛的关注，特别是陕北这样的地形高低不平的地区，复合钻具打定向井新技术的应用不仅带来巨大的经济效益，更是带来了巨大的社会效益和环境效益，所以对复合钻具打定向井新技术钻井新工艺的讨论成为社会热点。
1 复合钻具打定向井新技术的概述
在一般情况下，定向井常用钻具是反钟摆钻具组合，包括弯接头带动力钻具―造斜钻具、增斜钻具、稳斜钻具、降斜钻具，众所周知，定向井是指按照事先设计的具有井斜和方位变化的轨道钻进的井。采用复合钻具打定向井更有利于油气井的开发速度的提高和井的安全稳定。
2 复合钻具打定向井技术研究的现实意义
石油工业是国民经济中的重要支撑和保障，是关系民生的战略性资源，对于保障能源安全、促进国民经济的持续发展、保证社会和谐发展具有重要意义。但是我国经过几十年的开采，多数油田进入后开发阶段，开采难度不断加大，这种普遍的现象在经过多年开采的陕北地区尤其明显，所以如何提高陕北油田的生产效率，延缓陕北油田产能递减的速度成为我们急切关心的问题，所以陕北复合钻具打定向井新工艺的广泛使用成为陕北油田的救命稻草，亦成为油气人关注的重点。
3 复合钻具打定向井新技术研究的理论意义
众所周知，科学技术是第一生产力，新技术的发展为我们提供了新的可能性，新的生存空间，事实上复合钻具打定向井技术的更为广泛的应用让我们可以开发更多的石油，让以前无法正常开采的石油成为可能，并且复合钻具打定向井技术的应用还可以在一定程度上加快钻井的速度，我们甚至可以预言复合钻具打定向井技术将成为今后钻井技术发展的新趋势。因为这项技术的应用产生了多种连带效应，譬如，可以降低石油开采的成本，增加石油的产量，优化土地的利用，达到保护环境的效果等等。加大对复合钻具打定向井技术的研究，可以让钻井技术技术达到精益求精，在不断实践中发现复合钻具打定向井新工艺的不足之处，然后进行研究从而减少技术弊端，增加进一步创新的可能性，最后为石油开采工作提供更科学的理论依据。
二、复合钻具打定向井技术在陕北等地形复杂地区的应用现状
1 复合钻具打定向井技术在陕北的应用现状
陕北油田位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡构造带，油田主要呈现低压、低渗的特点，在油田开采中这种类型的油田常伴随着低产量的劣势，加之陕北油田所处的地理位置相当复杂，地表环境破坏比较严重，所以在实际的开发活动中面临的很大的困难。根据实际的考察发现陕北油田整体开发以定向井、丛式井为主油气企业针对油田具有大位移、小靶区、小井斜的定向井施工的特点，因地制宜地采用了应用“直―增―稳”三段制井身剖面设计。这种设计在一定程度上减少钻井工序，客观上缩短井眼长度，这种设计的最大优势就是在采油过程中在有利于井眼轨迹控制，确从而确保井身质量和中靶效果。基于陕北的现状和科学的设计，该技术的广泛的应用在石油的勘察过程中，不仅解决了陕北地区石油开采中所遇到的技术难点，而且还为当地的发展带来了经济上的和社会上的效益。在发展的同时我们也不能盲目乐观，在取得效果的同时，我们也要看到问题。陕北地区不断创新新技术的同时也面临着复合钻具打定向井技术如何提速的难题，如果这一问题不能有效解决，未来将成为制约复合钻具打定向井钻井技术发展的瓶颈。
2 提高复合钻具打定向井技术的关键点
复合钻具打定向井技术在施工的过程中具有技术条件工序繁琐、施工水准较高的特点，这两点无疑对施工提出了挑战。为了实现复合钻具打定向井技术的进一步发展，必须对几个关键问题进行关注。评价井钻井新工艺对斜井井眼的轨迹要求十分严格，为了使这个技术达到最理想的效果，在施工过程中必须要求在直井段井斜达到0，只有这样才能保证钻井速度的高度运转。除此之外，影响复合钻具打定向井新工艺作业的另一因素就是减少键槽次数的产生，技术加上钻井本身的高质量就能保持生产的高水平。
在复合钻具打定向井技术应用时，每个工程段都有自己的标准，只有我们按照标准进行生产，才能发挥新技术的优势，比如在表层施工时，表套必须坐在坚硬的石板层上，且不少于20m，候凝时间大于24h，只有这样才能实现堵漏一次成功。在直罗段最容易出现的是坍塌，这一意外事故的出现影响电测成功率，同时造成了复杂的井下环境，所以必须大力推广应用防塌钻井液，抑制地层坍塌现象的出现。评价井钻井新工艺中上部直井段采用复合钻进时要求初始井斜角小于1b，如果出现初始井斜角大于215b的情况，必须及时纠斜，否则直井段井斜随井深的增加逐渐增大。只有将复合钻具打定向井技术的多种问题进行关注才能实现复合钻具打定向井技术在陕北等地区的进一步发展。
结语
面对日新月异的科技发展步伐，复合钻具打定向井技术虽然还存在弊端，但是只要我们在实践中不断的完善该技术，一定会使复合钻具打定向井技术走向成熟，一定会使复合钻具打定向井技术在石油勘中发挥更加重要的作用。最终使陕北地区在油气开采方面收获巨大的经济效益的同时还收获更大的社会效益和环境效益，实现陕北油田的可持续发展。
参考文献
[关键词]渗滤取水 钻探工艺 技术应用 凤城ズ
中图分类号：TU753.3r 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0216-01
渗滤取水是一种充分利用自然环境自我净化功能，向不同污染成度的江河水求取洁净饮用水的低投资、低运行成本、高收益、占地少、无污染环保型高科技综合取净水技术。该技术是重庆渗滤取水工程有限公司，经过多年自主研究、开发的专利专有技术。已在我国重庆、四川、湖北、湖南、广西、江西、辽宁等地被广泛利用，渗滤取水效果良好。
1 概况
1.1 勘察区概况
凤城市拟采用渗滤取水。2013年6月凤城市城市供水设施改造领导小组委托我队，实施辽宁凤城渗滤取水工程综合地质勘察工作。通过勘察基本查明勘查区地下水类型及地质特征。
1.2 地层岩性
根据钻孔取样，在钻探所达深度范围内，场地地层共分两层，自上而下分为：
①卵石
②花岗岩
②-1强风化花岗岩，②-2中等风化花岗岩。
2 工程及钻孔设计
根据设计方案，按新建日取水量7万吨的要求，渗滤取水工程由拟建1座集水竖井，4条河底输水平巷（1条主巷和3条支巷），8个集水硐室和230个渗滤取水+渗渠组成。
陆域设计27个孔，设计钻探工作量413m；水域设计16个孔，设计钻探工作量244m.
3 根据钻探施工难题设备选择
根据设计钻探施工既有水域钻探又有陆域钻探；既有小口径钻探又有大口径钻探；既有冲击钻探又有回转钻探，而且工期短，要求野外工作一个月内完成，无论卵石还是岩石采样率要求都很高。取样孔钻机要求即能冲击又能回转钻M。主要机械配备选择如下：①回旋钻机：XY-100型3台；②7/9柴油空压机：1台；③电潜泵：2台；④12kW发电机：2台；⑤脚手架：5吨；⑥南方NTS322全站仪：1台；⑦平板测量仪：1台；⑧自制Bowerl原理入渗仪：1套；⑨交通车辆：2台；⑩黄河车载钻机1台；多臂凿岩台车1台，32立方米空压机1台。
4 钻探工艺及完成主要钻探工作量
4.1 钻探工艺
一般钻孔与控制钻孔施工第四系，采用XY-100型钻机冲击与跟管回转钻进相结合的钻进技术施工，跟进套管为150mm无缝钢管，非含水层2-4m取一个扰动土样、含水层2m取一个扰动土样M行颗粒分析，地层和含水层划分可靠，基岩部分采用XY-100型钻机回转钻探，采用金刚石绳索取芯钻M工艺，开孔口径φ150mm，终孔孔径φ76mm；集水竖井1眼要求既要取样又要分层抽水试验，采用黄河车载冲击与回转相结合的钻M技术施工，第四系采用外部跟进套管为420mm，内部采用146mm取样器取样，强风化岩孔径φ219mm采用冲击与硬质合金回转钻M工艺，中风化岩孔径φ219mm采用钢粒回转钻M工艺；另外3眼抽水井采用多臂凿岩台车冲击钻M技术施工，抽水井开孔口径φ400mm，终孔口径φ219mm。抽水井按有关规范分别M行了成井、分层止水和抽水试验工作。所有钻孔及抽水井终孔，在取得可靠地质及抽水试验资料后，及时用砂浆进行了填实。
4.2 钻探难点和钻探工艺方面独特的经验
4.2.1 第四系地层松散，取样困难，自制加工特殊取样钻具，快速有效的解决了第四系取样难的问题；
4.2.2 强风化基岩取样困难，采用冲击钻探、无水干钻和国内领先的绳索取芯钻探工艺技术相互结合，冲洗液采用无固相冲洗液，有效的解决了基岩取样难问题。
4.3 勘察采用的新技术、新方法
自己单位加工制作渗水仪，通过现场试验、室内反复验算，解决了凤城渗滤取水天然滤床在不同水头高度条件下的垂向入渗速度这一关键性技术问题。
5 结语
（1）金刚石绳索取芯钻M、钢粒钻M及硬质合金钻M等多种钻探工艺技术，在辽宁凤城渗滤取水钻探施工中，得到了较好的综合利用；无水干钻、冲击与回转钻M相结合，取得了良好的钻探技术成果，该成果为下一步集水竖井和巷道设计施工提供了可靠依据。为今后渗滤取水钻探施工积累了宝贵的经验。
（2）根据钻探成果，下一步输水平巷施工应实施超前钻探，查明前方岩体的破碎程度、岩溶发育情况和地下水含水性，不得贸然掘进。超前钻探发现涌水异常和岩体破碎的围岩段应及时进行隔水处理，建议采用注浆堵水。在钻爆法掘进施工中浅打眼，少装药，控制裂隙发展和扩散，防止直接导通河水涌入开挖面。
（3）集水竖井和巷道设计施工必须考虑采取支护措施， 对井巷内股状基岩裂隙水采用导流管将其疏导入井巷，以有效消减过大的水柱压力对支衬结构可能造成的危害和影响，否则必须有足够的抗压支衬结构。
（4）第四系水下取样有待于提高样品采取率，钻探效率也有待于研究提高。所有钻孔施工结束后应重视封孔工作，以防平巷施工钻孔成为倒水通道，与河水连通河水涌入巷道。
（5）该渗滤取水工程集水竖井及主巷道已经施工完毕，施工中先打超前钻孔，边施工边支护。竖井和巷道施工均证明钻探成果真实、可靠；钻探技术在该渗滤取水工程设计施工中得到了较好的应用。
[关键词]欠平衡钻井；录井技术；油气显示；影响
中图分类号：TE866 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）04-0223-01
引言
目前胜利油田在墨西哥EPC油区施工中全部采用充氮气欠平衡钻井技术，主要勘探灰岩裂缝中油气，总体看来应用现有的综合录井技术对发现油气显示有比较大的影响，但是通过出口钻井液、岩屑薄片鉴定、气体流量和火焰观察等综合因素考虑不难判断油气的显示。
1 欠平衡钻井工艺概况
1.1 基本原理及方式
欠平衡钻井技术是指在钻井过程中使钻井液的循环压力，低于地层的孔隙压力，允许地层流体进入井眼，并将其循环到地面并加以有效控制的一种钻井技术，又称负压钻井技术。
1.2 工艺特点
1.2.1 液相欠平衡钻井工艺特点欠平衡钻进过程中，从井筒内返出的混合物经过井口钻井四通、再经过节流管汇节流阀的降压控制，进入液气分离器将气相分离出来，被分离出的可燃气体通过燃烧管线排出井场并燃烧掉，液相进入撇油系统后将油与钻井液分离开，油进入储油罐，干净的钻井液被泵回循环系统。
1.2.2 气相欠平衡钻井包括干空气钻井、氮气钻井、氮气雾化的系列工艺特点钻井。充氮气钻井液钻井是在钻进的同时往钻井液中注氮气，是广泛应用的一种欠平衡钻井方法。
2 欠平衡钻井对录井的影响
从欠平衡钻井工艺原理及欠平衡钻井施工流程可看出，其对录井施工部分录井参数产生不同程度的影响，或者部分信息弱化、叠加和干扰，或者混淆（岩屑、气测）不能准确归位，有时部分信息根本无法采集到。
2.1 对岩屑录井的影响
首先，岩屑采集的问题。由于欠平衡钻井采用密闭循环体系，无法采用常规的振动筛实现分离液固相的方式来收集岩屑。
其次，岩屑的识别问题。由于钻井液密度较低，携砂能力差，返出的岩屑细小，代表性差，现场一般采用显微镜下观察描述、定名。
第三，岩屑归位问题。由于欠平衡钻井工艺流程的变化，岩屑是经过液固或气固分离器后才能排出循环系统，岩屑是某一层位的混合物，有时根本无法归位。
2.2 气测录井由于钻井工艺流程的变化，主要带来以下几方面的问题：
一是以泥浆脱气为主的气体采集没有了基础，如何在高压力下采集到有代表性的气体。
二是欠平衡钻井如果采用油基泥浆，气测采集分析的是经油气分离器分离之后的流体内的气体，背景值较高，对地层油气发现有影响。
三是在以液相作为钻井介质的欠平衡钻井中，流体呈间断返出，使得信息被混淆、叠加，同时因欠平衡钻井，对新地层油气层的发现造成困难。
2.3 地层压力录井
由于钻井介质发生变化，岩石破损机理跟常规钻井也有所不同，传统dc指数、sigma指数地层压力监测法已缺少相应的理论支持，需要重新认识与研究。
2.4 工程参数监测
由于欠平衡钻井工艺发生了变化，常规钻井条件下的部份工程事故预报的机理发生了变化，需要重新认识与研究（如因充氮时立压的忽高忽低、流量时有时无现象）。
2.5 钻井液录井
采用充氮气钻井，影响出口泥浆监测传感器，则减少了发现油气的几率。
3 充氮气钻井条件下的录井对策
3.1 捞取岩屑的装置和位置的改进
在EPC油区仍采取传统的捞取岩屑，从井底返出的携带岩屑的钻井介质经过液气分离器分离后，流经振动筛后捞取岩屑。这里的地层岩性比较单一，通过目前所实钻的井证明，通常出现大套、同一种岩性，容易识别和鉴定，EBANO 1077H井735-755米
所捞取的三套层位岩屑单从颜色上判断很明显。
3.2 对气测检测和显示层的判断
对液气分离器从泥浆中分离出的气体定期取样、分析，供地层气体解释时使用和参考，但是油气显示活跃时，所采集的气测值往往录井全烃值为100%，这样的数据对于气层的识别和评价意义不大。而在钻时相对变快、气测值明显升高、套压压力和立压波动较大、钻井液出口密度降低、粘度升高、体积增大、电导率降低的井应当是相应的地层中含气量较高。不同的地层其组分含量不一样，故充分利用定量荧光和地化录井技术，对油气勘探有重要的价值。
3.3 工程事故预报
除了常规钻井条件下的工程事故预报方法外，更要总结和加强欠平衡钻井条件下的工程事故预报，具体表现在：
（1）上提钻具阻力增大，下钻遇阻，有可能发生地层坍塌或井眼不规则。
（2）点火塔出口出现火焰，停止注气后，仍有气体排出并见火焰，则可能地层出气。
（3）火焰增高，并且伴有黑烟，则可能地层出油。
4 充氮气钻井条件下的油气显示判断与岩屑岩性鉴别
4.1 套压变化
在条件允许的情况下尽量安装套压传感器，套压对井筒内的含气压力时刻进行监测，井筒油气显示越活跃套压越高，即可判断井筒含气情况，还可对井控安全进行监测。
4.2 用薄片和显微镜鉴定岩屑岩性
EPC油区主要为海相地层，无疑，现场薄片鉴定对地质评价有很大的帮助，特别是
对目的层卡取和岩性结构在本地区帮助极大；在快速钻进时，磨薄片速度跟不上钻速，可采用显微镜下鉴定岩性，提高岩屑描述和识别的准确率。
4.3 出口密度、温度参数的应用
欠平衡钻井过程中钻遇气层时，钻井液出口密度必然降低，天然气从钻井液中大量
释放过程中带走热量，使出口钻井液温度下降。测量钻井液出口密度、温度参数的变化判断油气显示。
4.5 火焰观察
可通过火焰的高度和颜色直接判断地层的含油气状况外，也可粗略地判断原油性质，可提供有价值的信息。如图1，EBANO 1067H在钻至461.12米时发现活跃的油气显示，点火塔的火焰由原来的约5米增高至约8米，火焰颜色由原来的亮色变为棕红色，并伴有黑烟产生，此时可判断有油层的出现。
【关键词】勘探;松散;缩径;采取率;钻头加大
0.概述
2009年-2010年，我单位在黑龙江省东部进行煤田勘探。该矿区地层属第三系地层，岩石胶结松散、易坍塌、掉块、缩径，孔壁极不稳定，地层较为复杂，施工难度大，风险高，钻探成孔难、取心难、测井难。尽管如此，经过研究论证，并进行周密准备和精心施工，终以优质高效完成了项目施工，满足了各项指标。取得了较好的技术经济效果。
1.矿区及地层情况
本勘探区为第三系地层，主要由泥岩、粉砂质泥岩、砂岩、粉砂及细砂岩、砂砾岩、煤等组成，属弱胶结或半胶结、代成岩。岩石松软，胶结疏松。
2.钻孔设计及技术要求
我们施工的ZK0506钻孔,设计孔深1000m,终孔直径不小于75mm,直径钻进。要求岩(矿)心采取率:岩心采取率不低于65%,煤心采取率不低于75%。
钻孔弯曲度:每钻进100m测顶角一次,顶角每百米间距内不超过2°。
3.钻探工艺选择
经过考察当时正在施工的2台钻机的施工情况,其钻探工艺是采用直径91mm普通双管钻进,因环状间隙大,既可用浓泥浆护壁防坍塌,防掉块,防缩径,又可以更有效地处理缩径。不足的是岩(矿)心采取率低,岩(矿)心完整度差,很少见柱状岩心,达不到相关质量要求。另外由于普双钻进上钻频繁,对钻孔孔壁稳定不利.综合上述各方面因素,我们决定选择SA75+5,绳索取心钻探工艺,即采用SA75绳索取心钻杆,钻具,而只是将钻头,扩孔器就扩大至81mm,这样既可以利用绳索取心钻进的效果好,成孔效果好,以及高效率,又可因增大了环状间隙而采用浓泥浆进而有效地预防钻孔坍塌,掉块,缩径,也可以说这种钻探工艺是采取了普通双管钻进和绳索取心钻进的长处,而同时克服了它们的不足。
4.主要器具及材料的选择
XY-44型岩心钻机一台,23m四角管塔一套,BW250型泥浆泵一台,6105／75KW柴油发电机组一台,无锡中地地质装备有限公司生产的SA75绳索取心钻具一套。
5.钻探技术措施
5.1孔斜的预防
深孔施工防斜至关重要,而地层松散,更易孔斜,按规程严把安装开孔关,钻机安装要三点一线,开孔轻压慢转,随时加长粗径钻具,换径导正。另外,还在钻具上接10个加大外径的接头,使钻杆接手外径由73mm加大至75mm,同时在钻进过程中,尽可能减小钻压,控制进尺速度。
5.2开孔及下套管
以直径110mm开孔至100M深较硬底层,打小眼后将粘土和水泥混合团球通入孔底捣实。将套管压入孔底,套管之间用松香固结，孔口将套管与底枕用钢采用较大密度,较高粘度,低失水量丝绳连结在一起,防止套管跑脱。
5.3坍塌.掉块.超径.缩径的预防
使用好冲洗液是预防坍塌、掉块超径、缩径的重要手段,根据以前的经验和本矿区实际情况, 采用较大密度,较高粘度,低失水量冲洗液。经过试验我们选用冲洗液配方是:1m3水中加入钠土30-50kg,PAM-ASG-1500 0.5-1KG,防坍剂2-4kg,中粘CMC0.5kg视孔内阻力添加剂.后期因缩径又用了聚丙烯晴-铵盐和KP共聚物。基本保持泥浆漏斗粘度在40-60S,失水量10mL/30min左右,含砂量＜2%。
同时注意以下几点:
（1）地面循环制作一个木制循环槽,长度20m左右,坡度1:100,每2m设一个挡板,以有效地清除岩粉。
（2）不往冲洗液中加清水。
（3）上下钻要慢,并及时向孔内补浆,始终保持孔内高水位。
（4）现场配有泥浆性能测试仪器,随时检测泥浆性能并及时换浆,基本上是2-3天换一次,有时甚至是几个班换一次。
5.4提高岩心采取率的措施
（1）钻头选用底喷式复合片及人造孕镶金刚石钻头,或内径超前式硬质合金钻头,尽可能减少冲洗液对软岩及煤心的直接冲刷,同时尽可能增大过水通道.在本项施工中,我们在最软的地层采用内径超前的硬质合金钻头,大多底层中采用了底喷复合片钻头,在较硬地层采用了底喷复合片钻头,在保证岩(矿)心采取率的前提下,尽可能地提高钻探效率。
（2）遇有特别松散的岩煤心及糊钻不好敲取岩心时采用半分合管,不用弯内管,尽可能将管内壁,并始终保持钻具良好的单动性能。
（3）遇较软底层时,由于岩心遇到水更松软,正常尺寸卡簧卡不住岩心,经常出现空管,后将卡簧尺寸缩小一点,并在卡簧上端放一个挡圈,防止卡簧因尺寸缩小而进入内管,取得了很好的取心效果。
（4）控制进尺速度,轻压慢转，同时采用小的泵量(35-60L/min)。
（5）当岩心松软,调小卡簧尺寸也取不上心时,采取回次终了停泵轻压慢转2-5min上钻取心的方法非常有效,但千万主要不要烧钻。
另外,出现进尺突然加快,不进尺,岩心堵塞,憋泵,钻具突然下降等情况时必须上钻查明原因,以采取相应措施,坚决反对试试看。
6.取得的效果
钻探成果见表1。
表1 绳索取心钻进与普通双管钻进效果对比表
由上表可见,采用AS75+5加大绳索取心工艺所施工的钻孔,无论是台月效率还是岩心采取率都明显高于普通双管工艺施工的钻孔,特别是取出的岩心基本都是柱状,为准确提交地质成果起到了积极的作用。
7.经验和体会
（1）SA75+5绳索取心钻具加大口径在煤田地质勘探(或其它较软地层勘探)具有以下3方面意义:
①一种规格SA75+5绳索取心钻杆可以施工出2种系列口径钻孔,扩大了SA75+5绳索取心钻杆的使用范围,降低了购置钻杆钻具的成本。
②因用普通SA75+5绳索取心钻杆即可施工出相对较大(θ80mm)左右口径钻孔,相对减少了钻具质量,增加了钻机,钻塔的施工能力。
③因增大了环状间隙,减少了环压,为绳索取心的泥浆使用扩大了范围,提高了泥浆护壁性能,对于绳索取心钻探施工一些复杂地层具有较大意义。
（2）SA75+5扩大口径使用要在地层较软的情况下才有意义,如有较硬地层使用,将会出现进尺慢,甚至不进尺,钻杆易弯,变形,磨损严重等问题。故此采用SA75+5系列加大钻头扩孔器至多大孔径以及是否采用此工艺,需要根据地质需要,测井口径要求,护壁需要,设备管材及地层软硬因素等多方面综合考虑。
【参考文献】
关键词 减速器；箱座；加工；工艺创新
中图分类号：TH2 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）01-0127-01
根据《抽油机规范》标准要求，只有通过对抽油机产品的设计、工艺，以及相应的生产过程进行优化，才能达到提高产品质量，保证用较高的生产效率和较低的成本，最大限度的满足客户的需求之目的。在抽油机的制造过程中，减速箱座加工过程中一直采用传统工艺流程，既不能保证产品的质量，又严重影响着生产效率，同时也造成工时的浪费。针对这个困扰许久的工艺问题，我们把“减速箱座生产工艺创新”列为重点课题进行技术攻关，经过一个月的设计实验，圆满的解决了这个工艺。通过此创新工艺的实施，取得了一举三得效果：大幅度的提高了生产效率；保证了产品质量；降低了劳动强度和生产中的安全风险。
1 原始焊接加工工艺
1）减速箱生产过程是铆工将两块顶板放在有限位块的工装上，将两块顶板按图纸尺寸定位连接好，再将下好尺寸的两块立板依次在连接好的顶板上组对成箱体，点固后取下整个箱体，由电焊工焊接完成整体后，转入机加工序，将减速箱座翻转过来，顶板朝上，用摇臂钻对其进行钻孔（两侧共计8个孔）。钻完孔后上单臂铣床对其顶板进行平面度加工。流程为：下料、组对、焊接、顶板钻孔、铣顶板平面。
2）以往按上述工艺流程生产，每个减速箱顶板划线、工件定位、钻孔完成需要合计工时需要1小时40分钟。工件转出、转回需要工时1小时，还浪费车辆转出需要费用等。
3）按上述工艺钻孔，因为单个划线钻孔，钻床摆动有一定的自由度，往往造成孔与孔之间的尺寸偏差过大，导致组装过程中工件不能互换使用。出现产品质量问题。
4）按上述工艺钻孔，钻工需要半蹲在减速箱座上边操作钻床，从而才能保证钻孔尺寸精度。为此对钻工造成潜在的不安全风险因素。
2 改进后创新工艺
1）通过分析原有工艺的不足，经过反复思考设计论证了新减速箱座工装，通过了试验和改进，完成了新工艺，流程为：下料、顶板批量钻孔（利用钻孔模具）、上工装（顶板工装定位）组对成型、焊接完成、铣顶板平面。
2）工装使用说明：将钻好孔的减速箱座顶板按图定位销位置定位放平（工装上有圆形垫块可以保证减速箱顶板与其线性接触，从而保证两块顶板的最佳同一平面度）。工装上的定位销插孔可以变换定位销的位置，能同时满足各种型号抽油机减速箱座组对的需要。待定位好顶板后，依次连接好四块侧板，点固牢固，吊到焊工平台进行焊接。
3）经过该新工艺的实施，提高了生产效率，钻孔质量也得到保证，首先对顶板利用钻孔模具进行批量钻孔，从而保证了孔与孔之间尺寸精度，保证了组装过程中工件的互换性。批量钻孔大大提高了生产效率，每次可以将4件顶板叠加在一起，上面放上钻孔模板。如下图所示，钻孔工作效率一次性提高了75%。
4）通过该工艺的实施，降低了劳动强度，避免了原来钻工蹲在减速箱座上单个钻孔操作的存在的安全风险。
5）通过该工艺的实施，节约了反复转运的工时及运费，同时也提高了生产效率。
3 创新工艺与原始工艺对比
通过对2012年每月生产813台减速箱座体进行了统计测算，创新工艺较原始工艺生产效率有很大的提高，见表1。
表1 原始工艺与创新工艺对比
通过创新工艺前后的对比，加工产品一次交检合格率提高到100%，生产效率提高了75%。经过综合评定，产生了较好的经济效益。
表2 创新工艺经济效益统计表
在减速箱座生产加工过程中，如果按一年813台套产量计算，813台/年×[（1-75%）×180元/台（返工费）+95元/件+75元/件+20元/件]=191055元，计年节约生产成本约为19.11万元。
4 总结
经过较长时间的生产加工实践，抽油机减速器箱座加工过程的工艺创新取得良好的生产效果和经济效益。但在加工过程中，也发现焊接工艺还需不断地进行改进和完善。另一方面，因为工序中铆工、焊工的技术水平参差不齐，也严重影响产品加工质量。因此，一方面要提高技能水平，提高工艺创新水平，另一方面，需要树立牢固的“质量第一”的质量意识。唯有如此，才能生产出质量合格、产品优质、运行稳定的产品，进一步满足产品出口质量要求。
参考文献
Abstract： Guizhou Wulunshan Coal Mine uses "two stop up one pour into" pressure sealing technology， that is using Marison hole sealing at the both ends and injecting expansion slurry in the middle. The average single hole concentration can reach 45～60%， which is significantly higher than the average hole concentration of the common sealing method and realizes the effective extraction of mine gas.
P键词：封孔技术；两堵一注；瓦斯浓度；瓦斯含量
Key words： sealing technology；two stop up one pour into；gas consistency；content of gas
中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）12-0111-02
0 引言
封孔是矿井瓦斯抽放钻孔中的一项重要技术，封孔不好，瓦斯抽放浓度降低，从而影响矿井瓦斯治理工作及瓦斯合理利用。通过对五轮山煤矿钻孔封孔技术的研究，实现五轮山煤矿瓦斯高效治理、安全快速掘进、高效利用瓦斯，全面提升五轮山煤矿瓦斯治理水平，为贵州省其他煤矿瓦斯高效治理提供一定的依据。
1 矿区概况
五轮山煤矿位于贵州省纳雍县境内，井田可采煤层瓦斯含量较高，为7.14～32.30ml/g.r，平均18.17ml/g.r，瓦斯梯度（每100m增加）4.21ml/g.r，属于煤与瓦斯突出矿井。
2 钻孔封孔技术
采用“两堵一注”带压封孔工艺，利用矿用封孔器与抽采管连接形成高压挡板，通过注浆管将膨胀材料浆液带压注入钻孔周围裂隙中，对钻孔周围煤岩体施加主动支护，待材料有效渗入到煤体裂隙中，膨胀硬化反应后完成封孔，该封孔工艺可达到封堵裂隙、阻碍钻孔变形、封孔材料与钻孔壁紧密结合的目的，实现瓦斯的高效抽采。钻孔封孔工艺见图1。
井下封孔实施步骤：
①钻孔开孔位置保证穿层钻孔外段15m钻孔成型高，不得在开孔段形成伞檐状、台阶状、弯曲状钻孔。为提高封孔深度及封孔质量提供基础条件。
②封孔前，封孔段内的煤粉必须用压风清扫干净；孔内积水必须排出。
③将抽采管路距离抽采口1m位置处敷设棉纱或麻皮袋与马丽散混合物，棉纱通过铁丝紧敷于抽采管路上，此次试验使用抽采管路长度为10m。将底部敷设棉纱的抽采管路送至孔中预定深度后，反复抽动抽采管路，使底部棉纱与孔壁充分接触。在孔口位置，将2m长Φ16pvc管分两道管路铺设孔中，外部预留0.3m。采用麻袋与马丽散混合物封堵钻孔孔口段，孔口段封孔深度大于1m。下向钻孔的孔口段也必须用马丽散等封孔材料封孔超过1m，不允许直接注浆而不封堵。注浆管路及回浆管路孔口连接球阀，孔口段凝固时间不低于20min，回浆管路的长度根据穿层钻孔的角度而定。
④封孔采用按水灰石膏比为1：0.8：0.2配制的水泥浆，利用QB152煤矿用风动注浆泵注入孔内，返浆后关闭返浆管闸阀，间歇性地继续注浆，注浆终压达1.5MPa后结束注浆。上向钻孔要求加大注浆压力。
⑤待注浆8～10小时后，即可连接抽采管路进行瓦斯抽采。
3 封孔效果分析
根据五轮山煤矿井下施工情况，选择在1807切眼抽采巷选择两组钻场分别进行“两堵一注”封孔和常规钻孔封孔对比试验。选择的钻场为1807切眼抽采巷中3#钻场2～6号钻孔，共5个钻孔；22#钻场1、4、5、6号钻孔，共4个钻孔。3#钻场钻孔均严格采用“两堵一注”的封孔方式进行封孔，而22#钻场使用五轮山煤矿常规封孔方式封孔。经过半个月，对上述2个钻场的钻孔瓦斯浓度进行测试，结果如表1、表2和图2所示。
由图2可见，采用常规封孔方式封孔的钻孔，平均单孔瓦斯浓度较低，约为13～25%；而“两堵一注”的封孔方式，平均单孔浓度可达到45～60%，显著高于普通封孔方式的平均单孔浓度。这是因为采用常规封孔方式时，水泥凝固后，会有一定的收缩，产生裂隙；其次，在打钻过程中，煤壁也会产生一部分裂隙，加上水泥凝固后本身的原生裂隙，在连管抽采后会构成漏风回路，影响瓦斯抽采的效果。而采用“两堵一注”的封孔方式，通过带压水泥和水泥中的膨胀剂，能有效地封堵钻孔周围裂隙，减小抽采时的漏风，保证钻孔的抽采效果。
4 结论
①采用“两堵一注”带压封孔工艺，即两端采用马丽散封孔、中间注入膨胀材料浆液的方式进行封孔，实现瓦斯的高效抽采。
②通过“两堵一注”封孔和常规钻孔封孔对比可以看出，“两堵一注”的封孔方式，平均单孔浓度可达到45～60%，显著高于普通封孔方式的平均单孔浓度。
参考文献：
[1]周成刚，王佰顺.松软破碎岩层“两堵一注”式带压注浆封孔工艺研究与应用[J].煤炭技术，2016，35（02）：206-208.
[2]张长远，陈建，宋小林，等.带压注浆封孔技术的研究应用[J].煤炭工程，2011（3）：39-41.
[3]公衍伟，解庆雪，邓素华.带压注浆封孔工艺在测定煤层瓦斯压力中的应用[J].煤矿开采，2013（2）：85-87.
关键词：螺母；锁丝孔；钻孔和改进
中图分类号：V229 文献标识码：A
1 概述
螺母类零件是机械行业中应用较广泛、最常见的紧固类零件之一，该类零件大多具有锁丝孔、螺纹结构，装配中起紧固和连接作用。近几年，随着数控设备的广泛应用，螺母作为紧固件类零件的一类典型回转零件，工艺路线和方法已经很成熟，而锁丝孔作为六方螺母当中常见的结构，它的加工一直存在着毛刺大，尺寸控制困难等问题，困扰着零件生产的质量和效率。
2 六方螺母锁丝孔的加工现状
传统螺母锁丝孔有两种加工方式：第一，直接将零件放入夹具钻孔，排屑难，孔口毛刺大，零件取出困难；第二，先在六方面上划线打点找好孔的中心位置，然后用比孔径大一些的钻头在台钻上划窝，最后用规格的钻头钻通孔。这两种加工方式有很多缺陷和弊端：划线费时费力，加工效率低，质量难保证；孔口毛刺大，去除困难；划窝的钻头直径比锁丝孔孔径稍大，但是钻头直径的选择多依据操作者的经验，没有文件支持，因此划窝的大小不一致；划窝深度无法控制，机床老化，钻头行程不能准确反映，全凭操作者的手感，深度太浅，钻头打滑，尺寸自然深浅不一。因此这些方法制约了锁丝孔的加工，制约生产，零件的质量得不到有力保证。
3 锁丝孔加工改进研究
为提高锁丝孔加工质量，使加工锁丝孔标准化，我们以设计图等基础技术文件为依据，从六角形螺纹零件保险孔的专业标准入手，依据该标准，锁丝孔的加工过程可以根据六方零件的规格和孔径，先钻工艺孔，后钻通孔形成所需要的锁丝孔，工艺孔的尺寸要求在该标准中已明确给出，通过仔细研究标准文件，并结合设计图要求，使我们重新认识了加工六方零件锁丝孔的具体要求和过程，并且为这次攻关也找到了有力依据。
经过分析和研究，结合现场加工现状，我们选定了一种外螺纹六方螺母，六方大小为S36，六方上2个直径Φ1.5mm的锁丝孔，孔中心到端面距离为2.5mm，到六方尖点距离2mm。依据锁丝孔的专业标准，该锁丝孔用工艺孔的尺寸和极限偏差有详细规定，因此工艺孔的加工拥有强有力的理论依据。
为了能准确的加工工艺孔，设计了专门的钻工艺孔夹具，初次设计的夹具结构，整个夹具外形采用六方形状，以六方和端面为基准，设置两个钻套，定位方便，加工时结构稳定，又便于翻转，避免零件反复装卸，零件六方放入内六方的支座内加工，虽然结构便于加工和零件装卸，这个方案在理论上可以实现钻工艺孔的目的，但是夹具的制造有局限性，结构不好加工。因此决定更改夹具结构，将支座分为平面支座和内六方支板两部分，增加定位销做定位和准确连接的作用，这样改进之后不但未改变基准，而且方便夹具的制造加工。
夹具制造完成后，按照新的方案加工了一批零件，经测量，零件锁丝孔相关尺寸全部合格，孔口毛刺很小，完全满足设计和工艺要求，而且零件质量好，加工速度快，零件装卸方便，达到了预期的效果，证明了方案的可行性和正确性。
结语
此次所做的结构性改进，改变了以往的直接钻锁丝孔的方法，采用设计专用夹具钻工艺孔，定位准确、方便；夹具结构简单、便捷，装卸零件方便，省时省力，减轻了操作者的劳动强度；节省了划线、打点的时间，整体加工的时间大大缩短；钻头钻入一侧的孔口毛刺较小，钻头打滑现象明显减少，锁丝孔加工质量和效率得到很大幅度的提高，改进效果明显并令人满意，这种夹具可以作为一个基础的雏形，经过不同的改变可以适应不同结构、形状要求的零件锁丝孔的加工，此次研究的成功为锁丝孔的加工开辟了一条新的思路。
参考文献
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[2]李洪.机械加工工艺手册[M].第1版.北京：北京出版社，1990.
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关键词：川渝地区 油气储备 地质状况 施工技术 钻井提速
一、引言
川渝地区是我国大型综合含油气地区之一，整个地区有着丰富的天然气与石油资源，为我国的油气勘探以及工业的发展提供了宽广的平台。但就当前川渝地区的复杂地质条件来看，这些地质难题严重的阻碍了我国油气开采的步伐，主要体现在钻井速度慢，钻井施工难度大两个方面。从上世纪70年代开始，我国就对川渝地区钻井技术的科技攻关以及新技术试验就从未中断过，也取得了一系列重大的技术突破，发展了一整套适合于川渝地区恶劣地质条件的油气配套钻井技术。在广大川渝油气井的开采方面，全面开展了以提高机械钻速为整个钻井工程核心的钻井新技术配套难题攻关试验以及试验推广应用等策略，但随着油气储备勘探技术的不断完善，一些深层油气井和更为复杂地质条件油气井的发现，也为我国乃至整个川渝地的钻井速度不断提高带来了很大的难题。
二、钻井提速技术简介
从目前钻井技术的发展来看，国内外提高机械钻速的方法很多，所有的钻井工程都必须根据不同地区的地质情况，提出相应的技术指导，最终合理的选择不同的钻井方式来达到整个钻井工程提速的目的。当前国内外常用的钻井提速技术主要有专门针对钻头的钻头优选技术，从钻井增加强度以期望达到提高钻井速率的欠平衡钻井技术（气体钻井、雾化钻井、泡沫钻井液钻井等），从钻井工艺该进方面采取的垂直钻井系统应对井斜问题，复合钻井提速的PDC钻头配合螺杆钻具复合钻进技术，优化井身结构、优选钻井液等辅助措施提高钻井效率的钻井提速技术。
三、川渝地区地质状况分析
就本论文研究的川渝地区而言，近些年已经勘探出来的油气埋藏均较深，其表层的碳酸盐层可钻性特别差，高陆地层直井井斜的问题又特别突出，整个钻井过程中因为钻头使用效果不佳而导致的井下复杂事故频发以及相关工程施工的管理效率低等问题，严重的制约着我国川渝地区钻井速率，整个钻井的投资不断增大。由于我国川渝地区的深井主要为气井，整个地层的压力高，部分气藏表现出超高压特性的难题。而当前的钻井技术对于底层气压压力的控制问题，仍然很难得到有效的解决。再者，我国川渝地区已探明油气田的含硫数量很多，目前我国川渝地区的油气田除个别的碎屑岩气田以外，各产气区的主力气田均是含硫量很高的气田。因此针对当前我国川渝地区气田深度大以及高含硫的严重制约其钻井效率的难题，通过研究形成一整套有效的专门针对我国川渝地区优快的钻井技术来替代机械钻速低的难题的方法是十分必要的，对于我国川渝地区在缩短钻井周期、减少钻井成本，以及使整个钻井工程能够快速高效地完成具有十分重要的意义。
四、关于提高川渝地区钻井技术的探讨
1.施工前期的准备工作
施工人员要认真做好钻井前期的工程论证工作，在整个钻井工程开工之前，钻井技术人员应该严格按照钻井设计方案来制定周全的作业计划以及具体落实物质器材的施工前期的工程准备工作。为了避免工程施工过程中出现停工待料、遇到突发地质问题而临时改变钻井方案的设计或是改变钻井作业计划的情况，工程技术人员必须做到对全井的物资器材，尤其是那些关键的、大宗的、比较难以解决的施工材料和钻井机械的准备工作，都要在开钻以前全部得到落实。
2.施工过程中的应注意的问题
对于我国川渝地区普遍出现的高压含硫气井完井，工程技术人员要做好充分的试油基础理论以及工艺技术的研究，在整个工程施工过程中加强完井和试油装备的改进工作，注意解决套管强度以及油气井气密封的同时，工程技术人员还要注意对所有工程中应用的油管的强度和油管密封的问题。在所有的超深超高压含硫气井中，必须使用高强度的经过特殊工艺处理过的防硫的油扣和油管，对于川渝地区高压防硫气井的井套管头和采气井口的工程施工要严格按照事先拟定的工程要求来施工，与整个含硫井相配套的完井封隔器，以及地面降压、分离装置和试井装备的使用安装要有严格的使用方法，做到在保证安全施工的基础上，提高整个油气井的钻井速率的目的。
3.施工技术研究分析
因地层出水、出油、垮塌等复杂情况而制约了气体钻井技术的应用，有的井因介质转换不及时还造成了卡钻甚至侧钻。为扩大气体钻井技术的应用范围，进一步完善气体钻井配套技术，应重点开展对气体钻井适应性（包括地应力、浅层油气水分布规律）研究、地层出水（油）风险识别及对策研究、气体钻井钻具组合及钻具受力分析、气体钻水平井技术研究，同时要不断完善泡沫钻井、雾化钻井工艺。
五、小结
继续发挥欠平衡钻井技术对提速的贡献，在那些含油气水甚至易坍塌层大胆开展欠平衡钻井探索，尽力提高钻井速度，减少井漏等复杂情况的发生。进一步完善欠平衡钻井工艺技术，配套试验多种欠平衡钻井介质，如油包水乳化钻井液、空心玻璃球等，以扩大欠平衡钻井技术的应用领域。进一步完善并大力推广优质钻井液技术，根据不同构造的地层特点，严格控制井下适应条件和体系转化时间，达到以快制胜。
参考文献：
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关键词：岩土工程；注浆工艺；影响因素
土加固技术是提高岩土工程稳定性的一项专门技术，广泛应用于矿山采掘、铁道公路、水电堤坝、地下工程及地表建筑基础等岩土工程。近代，随着大型隧道、高层建筑的兴起，加固技术得到了迅速发展。
注浆法也常称为灌浆法，是利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管将各种能固化的浆液注入到地基土中，浆液以填充、渗透和挤密的方式，将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气排除后占据其位置，经过一定时间后，浆液将原来松散的土粒胶结成一个整体，以改善地 基土的物理力学性质，或用于既有建筑物下提高地基承载力、减小地基土变形或渗透性，防止地基土出现流沙、管涌，或者用于降低土压缩性，提高压缩模量，如对基坑被动区土体进行注浆加固以提高被动土压力、减小围护桩位移等，以及可用于建筑物的纠偏或顶升。常用的灌浆材料有水泥系浆材、化学浆材和混合型浆材。水泥系浆材有水泥浆、黏土水泥浆和粉煤灰水泥浆，化学类的有环氧树脂类、木质素等，混合型浆材有聚合物水玻璃 浆材、聚合物水泥浆材、水泥水玻璃浆材等。所谓的注浆工艺，主要是指利用人工机械将某种浆液材料灌注到特定建筑物中去的施工技术，具有加固岩土的重要作用。注浆机械设备、浆液材料和设计施工技术是影响注浆工艺的三个因素，接下来笔者对此进行简要论述。
1.注浆机械设备
结合具体的注浆目的、地质环境和注浆方式，选择最佳的注浆机械设备是注浆工艺实施的前提和基础。目前，注浆机械设备主要包括钻进机械、注浆泵、传输管和浆液喷嘴。还包括搅拌机、物探设备、地质分析设备等辅助设备。钻进设备范围非常广，各种地质钻机都能够充当，地面上可用百米乃至千米的大型钻机。在地下工程中，可使用百米以下的小型钻机，既能够当施工横断面的超前钻探使用，还可以充当钻进设备。
近年来，我国开发了一种“工作面注浆”新技术，以电钻和风镐取代以往的地质钻机，虽然钻进深度最多只有五米，开孔孔径也非常狭小，但是其速度却是地质钻的十倍之高。此外，这一新技术还具备很多优势和特点，包括设备简易灵活，针对性强，但凡遇到岩石缝隙便可注浆，注浆后若是缝隙出水减少便起到了作用，注浆之后便可继续钻进，如此便可实现一班注浆，一班掘进，有时两者还能实现同步施工，全面提高了掘进速度，有效解决了传统地质钻钻进速度慢，体积大不灵活，操作繁杂，工作面占用量大，注浆后挪走钻机，费时费力，效率低下等诸多问题和弊端。
注浆压力泵，是当下阻碍我国注浆工艺发展的一大难题，尽管在地表浅层作业的灌注浆中，普通的机械泵便可满足施工要求，但在克服诸多施工压力的现代注浆工艺中，普通机械泵已经无法满足其施工需要，达不到基本的压力值。所以，目前急需新一代超高压注浆泵，以解决现存的实际问题，但是当前我国生产这类超高压注浆泵的厂家少之又少，要大批量配备这种高压泵，高压传输管，浆液喷嘴以及钻进机械等全套设备，还是相当困难的。
2.注浆浆液材料
注浆浆液材料主要分为两类，一种是普通浆液材料，一种是化学浆液材料。普通浆液材料主要包括水泥、水玻璃、粘土泥浆、微细木屑和砂浆等。下面主要介绍一下化学浆液材料。
近年来，比较流行的化学浆液材料时高分子化学浆液材料，主要包括塔克斯系统、丙烯酰胺系统、甲凝系统、脲醛系统以及木素系统等。当遇到岩土沙粒粒径达到0.5mm，或者岩石缝隙宽度达0.2mm，地下水流速大于500mm/min时，使用普通浆液进行注浆便无法取得应有效果。此时就需要使用化学浆液实施注浆，因为化学浆液材料具有粘度低、可注性强、凝固强度高、时间可控性高等优势。但它也存在生态污染、有毒性、价格高、技术不成熟等缺点，化学浆液通常应用于重点或特殊工程之中，但随着应用技术的成熟，毒性的消除以及价格的降低，其应用前景非常好。笔者在此简述一种高新化学浆液材料——塔克斯系统。
塔克斯系统源于美日等发达国家，比如，日本利用这一全新注浆材料和工艺，实现了海底煤炭开采。塔克斯主要成分是氰凝和聚氨酯，具有强亲水性，几分钟的水泡发，便可膨胀到原来体积的五到十倍，能够充分填充岩石裂缝，十分钟之内便可完全凝固，凝固强度和凝固时间都具有很强的可控性，但是其成本非常高，每吨上万美元，并具有毒性，所以通常被应用于重点和特殊工程之中。
3.注浆设计施工工艺
在地面受压较小的情况下，统称采取灌注浆。浆液通过自重效应，实现自下而上的灌浆。当受压较大时，便称为喷浆。喷浆又有定向喷浆和旋喷注浆之分。为了加大喷浆半径，除了采用单管喷浆外，还增加了双管喷浆和三观喷浆。普通砂土情况下，单管喷浆半径为0.4-0.6m，双管喷浆半径为0.6-1.0m，三观喷浆则可达到1.0-2.0m。定向喷浆技术通常被应用于堤坝防渗、边坡防滑和泥石流护理等工程中，也充当临时护墙角色。其施工流程为：首先钻机钻到设计底板，进行定向喷浆，然后缓慢提升钻杆，就可形成厚度和宽度分别为15cm、200cm的临时护墙。在中小堤坝施工过程中，平面布设呈锯齿状。而在大型堤坝施工中，平面布设呈网状。
由于注浆压渗运动极其复杂，所以到目前还没有解释其机制的渗透理论，所以给注浆设计工作带来了很大阻碍。正由于此，以往注浆积累的经验方式、参数和公式等，对注浆设计都十分重要。要做好注浆设计的准备工作，充分掌握注浆区域内的地质状况，了解有关工程地质和水文地质参数情况，包括岩石缝隙率、地下水压参数和渗透强度、岩土物理力学性质等，根据具体参数和数据确定注浆范围，决定注浆方式，选择合理浆液材料，计算出最佳浆液剂量：Q=a.n.V/（1-β），Q代表注浆剂量，a代表浆液可填充率，普通砂土中其值为0.5，β代表跑浆率，就是在注浆过程中，浆液顺钻孔漏浆，西方等发达国家β取值在15%-20%之间，所以可通过制作低标号砼板来实现漏浆的综合利用，当前国内高压注浆过程中的钻孔漏浆率大约在30%-35%。
此外，在注浆完成后，必须检查浆液的凝固情况，对设计方案作出及时调整，并可以通过土工试验确定浆体是否达到预定目标，若是没有，则要及时对方案进行修正。在进行旧有建筑的注浆施工时，则要通过整体静载实验来实现方案评价。
目前，由于各种原因，注浆工艺的应用还不是非常广泛。但注浆工艺凭借成本较低、灵活多用、污染较小、施工对环境的破坏较小等许多有点，已经开始被应用于各工程领域的施工过程中，故此，笔者通过本文对注浆工艺进行简单介绍，希望能够提供一定参考价值。
参考文献
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