I. Bohrstruktur
1. Definition
Die Bohrstruktur bezeichnet die Änderungen des Durchmessers und der Länge eines Bohrlochs von der ursprünglichen Öffnung bis zu seiner endgültigen Tiefe. Dies wird auch als technisches Profil der Bohrung bezeichnet.
2. Komponenten
Schlüsselelemente der Bohrstruktur sind:
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Bohrlochdurchmesser
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Anzahl der Durchmesserwechselungen
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Anzahl der Gehäuseschichten
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Rohrdurchmesser und Längen
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Tiefen, bei denen Durchmesserwechselungen auftreten
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Verfahren zur Abdichtung des Bodens des Gehäuses
3. Anforderungen
Um Bohrqualität und Sicherheit zu gewährleisten:
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Verwenden Sie qualitativ hochwertigen Schlamm, Zementschlamm oder chemischen Schlamm für Wandschutz und Dichtungslecks.
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Ziel ist es, Durchmesserveränderungen zu minimieren und den Bedarf an Gehäusen zu reduzieren oder zu beseitigen, wodurch die Bohrstruktur möglichst vereinfacht wird.
4. Zweck des Gehäuses
Gehäuse werden verwendet, um komplexe geologische Formationen zu isolieren, um Stabilität während des Bohrens zu gewährleisten.
5. Situationen, die Durchmesserwechselungen und Gehäuse erfordern
Durchmessereinstellungen und Gehäuseinstallationen sind in folgenden Szenarien erforderlich:
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Bohren durch lose Kies- oder Triebsandschichten, in denen der Schlammschutz aufgrund des Einflusses von Grundwasser fehlt.
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Durch dicke, gebrochene Zonen mit entwickelten Gelenken, schweren Zusammenbruch oder Blockfall, wo Schlamm oder andere Schutzmethoden unwirksam sind.
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Wasserträgende Strukturen, die mit großen Rissen verbunden sind, verursachen schwere Leckagen, die andere Wasserstoppmethoden nicht beheben können.
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Um eine Tiefe zu erreichen, in der die Belastbarkeit der Ausrüstung eine Änderung des Durchmessers erfordert.
6. Faktoren, die die Auswahl der Bohrstruktur beeinflussen
Die Wahl der Bohrstruktur hängt von:
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Gesteinseigenschaften
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Hydrogeologische Bedingungen
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Enddurchmesser des Loches
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Bohrtiefe
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Bohrmethode und Zweck
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Lochschutzmaßnahmen
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Baumaschinen
7. Bohrstreihenkonfiguration
Die Bohrstreihenkonfiguration definiert das Verhältnis zwischen dem Bohrrohrdurchmesser und dem Bohrlochdurchmesser (Bohrbuttdurchmesser). Diese Konfiguration bestimmt die Ringraumgröße, die sich auf:
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Bohrrohrleistung
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Spülflüssigkeitsstrom
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Rotationswiderstand der Bohrstreife
II. Grundkenntnisse zum Bohren
1. Bohrmethode
Ein Bohrmethode ist der kollektive Begriff für Techniken und Maßnahmen, die verwendet werden, um Gestein am Boden eines Bohrlochs während der unterirdischen Bohrung zu brechen.
2. Bohrtechnologie
Bohrtechnologie beinhaltet die Verwendung spezieller Ausrüstung und Werkzeuge, um Gestein oder Boden zu brechen, um ein glattes, regelmäßiges Bohrloch mit einem bestimmten Durchmesser und Tiefe zu schaffen. Es umfasst technische Maßnahmen, um nahtlose Bohrungen zu gewährleisten.
3. Klassifizierung von Bohrmethoden
Bohrmethoden werden basierend auf:
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Steinbrechende Kraft und Methode: Rotationsbohr, Schlagzeug Bohren, Rotations-Schlagzeug Bohren.
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Schneidwerkzeug Material: Carbid Bohren, Stahl Schuss Bohren, Diamant Bohren.
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SpülungszirkulationsverfahrenDirekte Zirkulation, Umkehrzirkulation, lokale Umkehrzirkulation am Bohrlochboden.
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Kern Abrufen: Kernbohrung, Vollflächenbohrung.
4. Wie man eine Bohrmethode wählt
Die Wahl einer Bohrmethode hängt von den physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Gesteins ab:
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Weiche und einige mittelschwere Steinschichten: Verwenden Sie Karbidbohrungen.
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Mittelschwere bis harte Steinschichten: Entscheiden Sie sich für Nadelkarbid, Diamantkomposit oder Stahlschüsselbohrung.
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Mittel- bis sehr harte Steinschichten: Beschäftigen Sie sich mit Diamant, Stahlschüssen oder Down-the-Loch-Hammerbohrungen.
5. Vorbereitungen vor dem Bohren
Vor Beginn:
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Bereiten Sie ausreichende Mengen an Bohreröhren, Gehäusen, Richtungsrohren, Bohrbutten, Stahlschüssen, Öl, Spülflüssigkeit, Montage-/Demontagewerkzeuge, Kernrufnahmewerkzeuge, Kurzkernfässer, Kernboxen und Berichte vor.
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Überprüfen Sie Bohrausrüstung und Installationsqualität gründlich; Reparieren, anpassen oder bei Bedarf neu installieren – niemals Kompromisse machen.
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Graben Sie bei tiefen Löchern eine Grube an der Öffnung, um ein Richtungsrohr einzubetten, um Abweichungen zu verhindern, indem Sie das Gehäuse nach Erreichen des Felsgrunds einfügen. Für flache Löcher verwenden Sie Schlamm zum Schutz; wenn der Zusammenbruch schwer ist, bauen Sie künstliche Wände vor dem Gehäuseinsetzen.
6. Vorsichtsmaßnahmen beim ersten Bohren
Bei der ersten Bohrung:
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Verlängern Sie allmählich den Kernläus mit leichtem Druck, langsamer Rotation und entsprechendem Pumpenvolumen. Verwenden Sie eine umfassende Führungsbohrung bei Durchmesserwechseln, um Bohrlochkrümmung zu verhindern.
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Achten Sie auf Spülflüssigkeitsverluste in Überlastschichten, die die Bohrlochwand destabilisieren können und zu Unfällen wie feststehenden, begraben, schlammigen oder verbrannten Bohrern führen können.
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Gehäuse auf intakten Felsen setzen. Dichten Sie den Gehäuseboden mit tampierten Tonkugeln, befestigen Sie die Oberseite mit Holzkielen und versiegeln Sie mit Ton (oder Zement, wenn nötig). Überprüfen Sie die Ausrichtung, indem Sie das aktive Bohrrohr an das Gehäuse anschließen.
III. Bohrtechnische Parameter (Bohrverfahren)
1. Definition
Bohrtechnische Parameter sind kontrollierbare Faktoren, die sich auf die Bohreffizienz und die Lebensdauer des Bohrers sowie ihre Zusammenhänge auswirken.
2. Komponenten
Für allgemeine Bohrverfahren umfassen die Parameter:
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Bohrdruck (P)
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Drehzahl (n)
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Pumpenvolumen (Q)
Zusätzliche Faktoren für spezifische Methoden: -
Stahlbohrung: Schuss Zusatzmenge und Methode.
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Rotary-Percussion BohrenImpaktintervall, Frequenz und Energie.
3. Verständnis
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Diese Parameter beeinflussen direkt die Bohreffizienz und die Bohrstärke.
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Sie können je nach Bildungsbedingungen und Bohrmethoden angepasst werden.
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Parameter sind miteinander verbunden und müssen in Harmonie arbeiten.
4. Einstufungen
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Optimales BohrverfahrenParameterwerte, die unter bestimmten Bedingungen die besten technischen und wirtschaftlichen Ergebnisse erzielen.
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Aggressives BohrverfahrenHöhere als normale Parameterwerte für erhöhte Bohrgeschwindigkeit (auch als schnelles Bohren bezeichnet).
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SonderbohrverfahrenEinschränkte Parameterwerte und spezielle Maßnahmen für bestimmte Zwecke.
5. Wie man die Parameter steuert und anpasst
Anpassungen hängen von:
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Bodenbedingungen (Gesteinseigenschaften, Stabilität der Bohrwand, Tiefe, Durchmesser, Winkel, Bohrart/Verschleiß, Zustand der Bohrstrenge, Spülflüssigkeitseigenschaften).
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Die Bediener müssen fleißig beobachten, geschickt analysieren und Erfahrung nutzen, da eine direkte Beobachtung im Loch unmöglich ist.
IV. Wege, Stein beim Bohren zu brechen
1. Drei Felsenbrechende Mechanismen
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OberflächenschleifenEs tritt bei unzureichendem Bohrdruck auf, was verhindert, dass das Schneidwerkzeug das Gestein durchdringt - ineffizient.
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MüdigkeitsbruchEin etwas höherer Druck verursacht Oberflächenrisse, die wiederholte Handlungen erfordern, um Felsen zu brechen - geringe Effizienz.
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VolumenbrechungAusreichender Druck sorgt für eine Durchdringung und die Drehkraft verursacht einen Scherbruch – am effizientesten.
2. Prozess der Volumenbrechung
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Penetration: Das Schneidwerkzeug drückt in den Felsen.
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Scheren: Die Rotationskraft bricht den Felsen durch Scherwirkung.
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