[科普中國]-繩索取心鉆探

繩索取心鉆探（wireline core drilling）是一種不提鉆取巖心或提鉆次數(shù)很少的鉆探方法。其操作特點是取巖心時不需要提出鉆孔內(nèi)的全部鉆桿柱，而用專用帶鋼絲繩的打撈器，通過孔內(nèi)鉆桿中心孔將裝有巖心的孔底內(nèi)管提至地面，獲得巖心，從而減少了提下鉆次數(shù)和升降鉆具的輔助時間，提高了鉆進效率。其特點是“三高、一低”，即鉆速高、金剛石鉆頭壽命長、時間利率高，工人勞動強度低1。

發(fā)展簡介繩索取心鉆探技術(shù)最初用于石油、天然氣鉆探。1947年美國長年公司(Longyear Co.)研究用于金剛石地質(zhì)巖心鉆探，到50年代形成系列，目前已成為世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣的一種巖心鉆探方法。繩索取心既用于地表巖心鉆探，也用于坑道內(nèi)巖心鉆探，并發(fā)展用于海底鉆探取樣。繩索取心鉆探世界最深鉆孔為5424米(1988)。

技術(shù)規(guī)格美國長年公司系列繩索取心鉆探鉆孔直徑分為：AQ(48mm)、BQ(60mm)、NQ(7

5.7mm)、HQ(96mm)、PQ(122.6mm)、SQ(145.3mm)等規(guī)格，即所謂Q系列，為歐美國家廣泛仿制與采用。美國的繩索取心鉆具在70年代又開發(fā)了CQ系列（接頭與鉆桿采用焊接方式連接）；80年代進一步開發(fā)了重型繩索取心鉆具系列，如CHD-76、CHD-101和CHD-134等，以專門用于深孔、超深孔條件下實現(xiàn)繩索取心。

1972年，中國地質(zhì)礦產(chǎn)部開始研究繩索取心鉆探技術(shù)。到目前為止，已研制出系列鉆具：S46mm、S59mm、S75mm、S91mm和水文水井鉆探用S130mm的繩索取心鉆具。此外，還有用于坑道鉆探的KS-46和KS-59繩索取心鉆具。為了進一步提高鉆速，已成功地研制了帶液動沖擊器的繩索取心鉆具（見圖1）。繩索取心鉆探現(xiàn)已在地質(zhì)、冶金、有色金屬、煤炭、化工、核工業(yè)和建材等系統(tǒng)的鉆探部門推廣。僅地質(zhì)礦產(chǎn)部系統(tǒng)截至1987年，用繩索取心鉆探累計進尺已達170萬米，鉆探鉀鹽的孔深已達2505米。鉆孔愈深，繩索取心鉆探的技術(shù)經(jīng)濟效益愈顯著。

技術(shù)要點實現(xiàn)繩索取心鉆探的主要技術(shù)要點有：①性能良好的鉆桿、取心用的雙層（或三層）巖心管、繩索打撈器及附屬工具；②對巖層適應(yīng)性強的金剛石鉆頭；③性能良好的鉆機和泥漿泵；④操作人員要經(jīng)過專門技術(shù)培訓(xùn)。

發(fā)展趨勢繩索取心鉆探應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)擴大，在技術(shù)方面正在進一步改進鉆桿連接強度；研究高鉆速和長壽命金剛石鉆頭；有效使用孔底換鉆頭鉆具；完善帶孔底動力機的繩索取心鉆具等。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

楊剛 - 教授 - 西南大學(xué)