南极冰岩界面钻进过程孔斜规律研究及调控装置设计

doi:10.12143/j.ztgc.XXXX.XX.001

首页 > 过刊浏览>2023年第50卷第S1期 >98-105. DOI:10.12143/j.ztgc.XXXX.XX.001

南极冰岩界面钻进过程孔斜规律研究及调控装置设计
DOI:
                        10.12143/j.ztgc.XXXX.XX.001
                    
CSTR:
                        [cstr]
                    
作者:
                        张永田1,2张永田
吉林大学建设工程学院；自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室
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陈晨1,2陈晨
自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室;吉林大学建设工程学院
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涂桂刚1,2涂桂刚
自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室;吉林大学建设工程学院
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王如生1,2王如生
自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室;吉林大学建设工程学院
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马英瑞1,2马英瑞
自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室;吉林大学建设工程学院
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刘祥1,2刘祥
自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室;吉林大学建设工程学院
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作者单位:1.吉林大学建设工程学院，吉林 长春 130026;2.自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室，吉林 长春 130026
作者简介:
通讯作者:
中图分类号:P634
基金项目:国家重点研发计划“南极冰下复杂地质环境多工艺钻探理论与方法”（编号：2021YFA07191）课题3“冰岩界面及冰下基岩多工艺取心钻进机理与方法”（编号：2021YFA0719103）

Research on hole inclination law during the drilling at Antarctic ice and rock interface and design of the control device

Author:

zhangyongtian ^{^1,2}
zhangyongtian
College of Construction Engineering, Jilin University；Key Laboratory of Drilling and Exploitation Technology in Complex Conditions of Ministry of Natural Resources
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chenchen ^{^1,2}
chenchen
Key Laboratory of Drilling and Exploitation Technology in Complex Conditions of Ministry of Natural Resources；College of Construction Engineering, Jilin University
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Key Laboratory of Drilling and Exploitation Technology in Complex Conditions of Ministry of Natural Resources；College of Construction Engineering, Jilin University
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liuxiang ^{^1,2}
liuxiang
Key Laboratory of Drilling and Exploitation Technology in Complex Conditions of Ministry of Natural Resources；College of Construction Engineering, Jilin University
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Affiliation:

1.College of Construction Engineering, Jilin University, Changchun Jilin 130026, China;2.Key Laboratory of Drilling and Exploitation Technology in Complex Conditions of Ministry of Natural Resources, Changchun Jilin 130026, China

Fund Project:

摘要

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摘要:

南极冰层下基岩取心，对于研究南极冰川形成的历程和全球气候变化等方面具有重要的意义。钻遇冰层和岩层的倾斜交界面时，极易发生孔斜，影响基岩取心的质量甚至成败。本文分析了钻头在冰岩界面钻进过程中的受力状态，探究了地层倾角、钻压、转速、机械钻速、单位体积切削功等因素对钻头受力及孔斜规律的影响。最后，基于满眼防斜的原理设计了针对冰岩界面防斜的垂直入岩装置。

关键词:极地钻探;冰岩界面;孔斜规律;地层自然造斜力;切削力;垂直入岩装置

Abstract:

Cores from bedrock beneath the Antarctic ice sheet are important for studying the history of Antarctic glacier formation and global climate change. When drilling the inclined interface between ice and rock， it is very easy for hole inclination to occur， affecting the quality and even the success of bedrock coring. This paper analyses the force state of the drill bit during the drilling process at the ice and rock interface， and investigates the effects of factors such as formation inclination， drilling pressure， rotational speed， mechanical drilling speed and cutting work per unit volume on the force on the drill bit and hole inclination law. Finally， a vertical rock entry device was designed based on the principle of full-hole anti-slanting for the ice and rock interface.

Key words:polar drilling;ice rock interface;hole inclination law;natural inclination force of the formation;cutting force;vertical rock entry device

引用本文

张永田,陈晨,涂桂刚,等.南极冰岩界面钻进过程孔斜规律研究及调控装置设计[J].钻探工程,2023,50(S1):98-105.
zhangyongtian, chenchen, tuguigang, et al. Research on hole inclination law during the drilling at Antarctic ice and rock interface and design of the control device[J]. Drilling Engineering, 2023,50(S1):98-105.

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收稿日期:2023-06-01
最后修改日期:2023-08-09
录用日期:2023-08-10
在线发布日期: 2023-10-21
出版日期:

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