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钻探工程
中国地质调查局
钻探工程

中国地质调查局

李艺

月刊

2096-9686

tkgc@mail.cgs.gov.con

010-68320471

100037

北京市百万庄26号

钻探工程/Journal Drilling EngineeringCSTPCD
查看更多>>本杂志系国土资源部主管、中国地质调查局主办的国内外公开发行的技术类双月刊。主要报道我国探矿工程和岩土钻掘工程的新工艺、新技术、新方法、新设备的研究、推广、应用以及国内外有关信息。
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    无人机吊运模块化钻机技术研究与应用

    王文彬龙安吴荣华李卫武...
    208-215页
    查看更多>>摘要：根据推动绿色勘查工作、构建统筹生态环境保护与找矿突破的现代化装备体系的要求,本文针对南方地区典型的森林覆盖区地貌特征,探索了无人机吊运模块化钻机技术.分析了TF-500系列型重载无人直升机系统和ZY-800P型便携式全液压模块化钻机的性能及其选型适合性,并实际应用在湖南新化县月光冲矿区金矿详查项目钻机搬迁中.展示了该技术出色的环境适应性和应用实用性,利用无人机的飞行能力来实现对钻机设备的高效、精准吊装和运输,大幅缩短了搬运周期,减少了对生态的破坏,提高了作业的安全性和效率.

    绿色勘查森林覆盖区重载无人机便携式全液压模块化钻机地质钻探无人机搬迁

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    HRD800F型水平岩心钻机动力头的研制

    林下斌黄海游李勇
    216-221页
    查看更多>>摘要：自然资源部找矿办装备组开展了找矿装备调研和国内外找矿技术装备对比分析研究.结果表明,历经数十年积累,我国勘查技术装备的发展虽然取得了进步,但仍存在一些短板和挑战.总体上,目前我国地勘队伍装备陈旧,绿色先进装备配备少,先进仪器设备以进口为主,国内研发保障能力不足,装备产业化水平不高,野外生活安全保障条件差,亟需加强找矿装备建设,支撑全面推进绿色勘查,满足新一轮找矿突破战略行动的找矿装备新需求.自然资源部中国地质调查局率先加快构建现代化野外条件保障体系,先后制定了《关于加强地质调查野外综合保障基地使用的指导意见》等制度文件,主要任务是推动绿色勘查、缩短与国外先进装备水平的差距.为适应新一轮战略找矿行动和国家重大工程勘察精细化对装备的要求,我们研制了HRD800F型水平岩心钻机.动力头是岩心钻机的关键部件,本文阐述了该型号岩心钻机动力头设计方案和设计过程以及测试过程,并总结了该动力头的性能特点.

    找矿战略行动岩心钻探岩心钻机动力头变速箱液压卡盘扭矩

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    绳索取心钻进钻杆防垢除垢系统的研究

    赵建刚许云博石凯李慧想...
    222-225页
    查看更多>>摘要：本文针对金刚石绳索取心钻进过程中钻杆内壁结垢影响岩心顺利打捞的问题,在借鉴国内外研究成果的基础上,系统梳理了影响钻杆内壁结垢的主要因素,编制了可以方便、快捷地计算结垢指数I和临界通径Dc的计算程序系统,系统可根据计算结果提出相应的防垢除垢措施.在工程中进行了现场应用,为现场钻探工程师进行防垢除垢、确保钻探安全高效进行提供了有益的科学指导.

    防垢除垢结垢指数临界通径绳索取心钻进计算程序

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    RN254型铁钻工冲扣钳设计与力学分析

    许本冲王林清刘凡柏李文秀...
    226-230页
    查看更多>>摘要：铁钻工作为安全、高效的钻杆拧卸工具,逐步取代了液气大钳,成为自动化钻探装备的标准配置.作为铁钻工核心部件的冲扣钳对于整个铁钻工的工作性能至关重要.通过分析冲扣钳的结构原理及工作方式,进行油缸选型与力学分析,为RN254型铁钻工设计了一套高效率的冲扣钳结构装置,并进行了野外生产试验.试验表明,冲扣钳结构设计科学,油缸选型合理,极大地提高了铁钻工的工作效率,为铁钻工的设计制造提供了借鉴.

    铁钻工冲扣钳切径比夹持力

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    基于Profinet与S7-1200 PLC的RN254型铁钻工电控系统的研发与应用

    刘晓林王林清许本冲刘凡柏...
    231-237页
    查看更多>>摘要：RN254型铁钻工是勘探技术所自主研发的井口自动化拧卸设备,可在3.5～10 in范围内安全、快速、平稳地实现钻具连接、上卸扣操作.基于对一般钻井井台自动化设备集成应用和功能需求特点分析,以井台设备模块化、集成化为设计思想,结合RN254型铁钻工的作业工况、机械结构及液压系统,设计了RN254型铁钻工电控系统.该系统以S7-1200PLC为控制核心、Profinet为通讯方式,将铁钻工所有元件有序地整合到一起,实现了动作单步控制或多个动作顺序组合的一键自动控制.经野外实际生产试验及厂内联合调试,RN254型铁钻工各动作执行良好,主机控制稳定有序,验证了电控系统的可行性及可靠性,提高了孔口作业自动化程度和作业安全性,为后续钻井智能化装备研发提供了参考.

    ProfinetS7-1200PLC铁钻工电控系统自动化拧卸设备

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    RMR举升泵组管线切换系统设计

    刘晓林姜宇昊高洁云王林清...
    238-244页
    查看更多>>摘要：在海洋石油生产树或水下设备管线系统中,当需要对管线进行开、闭等切换操作时,由于深海环境无法手动操作,通常需要使用作业级ROV或水下测控系统来远程控制.本文以实现RMR举升泵组管线多状态工作模式为目标,基于水下液压系统原理、参数和结构设计,搭建了水下HPU系统;选型液控球阀作为执行件,提出了适应RMR水下工况环境的球阀可靠性测试方案,完成了一套适用于RMR举升泵组管线切换系统的设计,对于RMR举升泵组及其他水下设备管线切换系统的设计具有广泛应用价值.

    RMR举升泵组HPU管线切换

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    基于LabVIEW和PLC的Modbus RTU通信的RMR水下泵组监控系统设计

    刘晓林高洁云陈浩文
    245-251页
    查看更多>>摘要：泵组是深海钻探中RMR的重要设备,通常安放在深水中,为了实现在船舶甲板操控房中便捷地掌握泵组运行情况及工作参数,本文设计了一套RMR水下泵组监控系统.该系统的硬件包含水下测控单元、脐带缆和甲板监控单元3部分,分别承担收集泵组工作参数与工作画面、为泵组供电与传输信息、显示和控制泵组工作参数等功能.使用光端机与脐带缆可实现信号远距离传输;水下测控单元采用两台相同规格的PLC,具有模块化设计的优点.该系统的上位机采用LabVIEW软件进行编程,具有操作简单,人机界面友好等优点;下位机采用Easybuilder软件对PLC进行编程,具有库函数强大、可读性好等优点.上位机与下位机通过标准Modbus RTU协议进行通讯.该系统进行软硬件联调测试,上位机能够正常读取、显示下位机外部设备的数据,控制下位机外部设备的开关、启停与通断,表明该系统能够很好地满足RMR水下泵组监控需求,同时该系统还具有可扩展性等优点.

    LabVIEWPLCRMR深海测控ModbusRTU深海钻探监控系统

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    基于图像识别的深海RMR液位测控系统设计研究

    高洁云陈浩文秦如雷刘晓林...
    252-257页
    查看更多>>摘要：无隔水管泥浆循环钻井(RMR)是一种新兴的绿色环保钻井技术,旨在解决没有泥浆循环通道的开放水域钻井中泥浆排放带来的材料损耗和环境污染等问题.创新的泥浆循环液位测控系统解决了开放水域钻井浑浊视界下泥浆-海水交融区域界面识别难题.泥浆循环液位测控系统由泥浆液位测算系统与泥浆液位控制系统组成,首先将收集的井口泥水图像传输至泥浆液位测算系统得到测算泥浆液位,然后基于测算泥浆液位与预设泥浆液位的偏差,利用泥浆液位控制系统自动调节泵量,使井口液位维持在预设水平.通过搭建陆地测试试验台进行试验,验证了RMR液位测控系统能够较为准确地识别井口液位并且自动控制泵的流量,能够自动应对井涌与井漏等状况,整体性能可靠,实现了深海钻探技术装备的原始创新.

    RMR图像识别液位测算液位控制PID控制

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    轻便式气囊隔离随钻压水试验器的研制与应用

    周治刚黄帆丁晔黄炎普...
    258-262页
    查看更多>>摘要：水利水电工程勘察中,经常要进行钻孔压水试验.为提高压水试验效率,研发了一种可配合绳索取心钻具使用的轻便式气囊隔离随钻压水试验器.试验过程中,在不全部提钻的情况下,从绳索取心钻杆内快速下入试验器,通过使用橡胶气囊及气水分流的手段进行钻孔压水试验.本文对其工作原理、结构组成和关键技术进行了详细介绍,并在云南某水电工程项目上进行了现场试验.结果表明,采用该试验器结构简单,可靠性高,制造成本低,试验过程中可显著降低劳动强度、提高生产效率,且可根据实际需要制作成Ø75 mm、Ø91 mm等多种规格,与绳索取心钻进做压水试验配套使用,从而解决绳索取心技术在水利水电行业的推广难题.

    水利水电勘察随钻压水试验绳索取心钻进气囊隔离轻便式

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    青海省茫崖市马海地区钾矿绿色勘查措施

    刘海声胡咏琪窦斌徐国辉...
    263-268页
    查看更多>>摘要：青海省实施大量的盐湖钻探施工项目,要求实施绿色勘查.本文以青海省茫崖市马海地区钾矿勘查9号孔为例,根据现场实际施工情况,结合矿区矿区自然生态概况,合理规划了生活区和施工区的平面布置,分析了造成环境扰动的主要因素有项目临时道路修筑、车辆行驶、项目驻地建设、钻探工程施工等方面,同时制定了对应的绿色勘查措施.可为提高地质钻探从业者的绿色施工的意识、形成绿色勘查习惯,以及其他单位在风成砂覆盖区开展地质钻探施工时提供了可复制、可参考的绿色勘查经验.

    绿色勘查钻探施工风成砂覆盖区应用分析经验推广

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