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海上钻探技术措施

1海上钻探的类型和施工基理

海上钻探分漂移式和架空式二类。漂移式钻场以船筏为主，也包括浮箱与油桶等。钻架的固定及钻孔定位较简单，在施工过程也会受到海水潮汐的起落、风浪等影响。海底表层一般为淤泥或其它沉积物，易受水流和水压影响，由于岩芯易流失，对这些地层的触探试验，取原状土样等比拟严格，故在保证钻孔质量方面尤其重要。我院于20世纪80年月进展海上钻探，到目前已在北部湾施工完成多个代表工程，施工部份工程及完成孔数、工作量见表l。

2钻探用船的选择

依据钻孔深度及使用的钻探设备大小来选择，并按海上海水流速、水深和浪、潮汐大小而定，船只可选木质、钢质、单或双体船、油桶等，同时应考虑在钻进和起下套管的动载荷到达肯定的安全系数，海上钻探船的选择可参照表2。

3钻探设备选用和安装

3.1钻探设备的选用

我院从事的海上钻探都是工程地质钻探，施工孔深一般在50m以内，口径要求150mm，终孔为110mm，由于海上施工，钻场易受水流及风浪等影响，而且要求采纳静压法取原状土样，应选用的钻探设备功率一般要求大些。

钻机：中日技术合作合浦南流江出海口滩涂钻探选用XU600型，其它工程用CY100型和150型。

水泵：XU600型钻机配用BW250/50往复式泥浆泵，CY-100型和150型钻机配用BW-160往复式泥浆泵

；④用泥浆钻进时可作泥浆回收引流管。可见选用和下好爱护套管及为重要。

(3)如遇到风浪较大侵袭时，应将爱护套管接长，防止钻船颠簸上升时套管被基台和船体压断，同时在爱护套管下部系上绳子和浮标作标志，遇套管在水中断折时便于打捞。136西部探矿工程2022年第9期

5．2加设爱护孔口套管的活动导向管加设爱护活动导向管的作用是在施工中因受潮汐和风浪影响，造成钻船起落不定，使出露的套管接长和拆卸增加麻烦，用活动爱护导向管来保证套管在随潮汐起落时都能够在活动导向管内，不致影响钻进施工时离开孔位。活动导向管的长度一般为潮汐落差的2倍以上，导向管一头用一块长320cmX60cmX10mm钢板焊接，钢板用4根16mm螺栓同孔口板固定，施工时将活动导向管罩在爱护套管上，见图3。二l／／6一图3活动导向管构造图

5．3跟管钻进在施工过程中由于海底积有肯定厚度的淤泥、砂泥层，随之钻进不断加深和采样、标贯、触探等工作，这时不断用增加套管长度来隔离松散地层，确保施工孔壁安全。跟管方法在套管头接上一根短管后，用一般合金钻头采纳扫孔或锤击方式，始终跟管到基岩面或设计要求孔深为止。

6机上余尺和回次进尺的计算

6．1机上余尺计算海上钻探，钻孔进尺是从海底作为零点算起。因钻进中受潮汐影响，涨潮时，机上余尺削减；退潮时，机上余尺增加，机上余尺为一个变量。可用以下公式计算：SHH1一HzH3式中：机上余尺，m；H钻具总长度，m；H(常量)海底至爱护管头长度，m；Hz(变量)套管头至船水平面的高度，m；H。钻机机高，m。

6．2回次进尺计算(1)涨潮时的回次进尺计算：因涨潮钻进，机上余尺除了随着孔内进尺削减外，也随着水位上涨船体上升而削减。因此回次进尺数不等于下钻到孔底时的机上余尺减去提钻时的机上余尺，应再减去回次进尺过程中涨潮的水位高度。即下钻到孔底时爱护管头至钻船水平面长度减去提钻时爱护管头至钻船水平面的长度，用以下公式计算：h=SS1一(H2一H3)(H2H。)式中：h回次进尺，m；下钻到孔底的机上余尺，m；S1提钻时的机上余尺，m；H下钻到孔底时爱护管头至钻船水平面长度，m；H。提钻进爱护管头至钻船水平面长度，m。(2)退潮时钻进回次计算：计算回涨潮时回次计算一样，计算公式中HzH。

7在简单地层取芯质量的保证措施查明软硬互层及破裂带状况、产状和性质，是海上工程钻探的主要任务之一，如何提高岩芯实行率是我们施工的重要措施。

7．1提高在软硬互层取芯质量(1)采纳短钻具钻进，缩短钻进时间，限制回次进尺，使岩心对磨和削减岩芯受破坏时间。(2)增大孔径和增大岩芯直径来到达岩芯的抗扭强度。(3)提高钻具稳定性和削减钻头晃动，主要调整钻进参数和冲洗液润滑性能使钻具不产生猛烈振动。

7．2提高破裂带钻进取芯质量(1)实行增大岩芯直径，以提高岩芯强度和允许岩芯四周有效多剥蚀量。(2)提高卡芯的牢靠度，防止岩芯途中脱落，用单动双管钻具，可有效爱护岩心实行率。(3)用优质泥浆冲洗液反循环，使岩芯呈悬浮状态，防止岩芯被