除钻杆外,主要钻具还包括取心钻具、保直钻具、纠斜钻具、事故打捞工具等,是钻探施工中质量和孔内安全的保障。
(一)取心钻具
取心钻具是地质钻探过程中获取地下岩样的专用机具。常用的取心钻具有:单管取心钻具、双动双管取心钻具、单动双管取心钻具、半合管取心钻具、三重管取心钻具、喷反取心钻具等。应根据所钻地层条件及取心质量要求来合理选择取心钻具(表2-18)。
表2-18 不同地层取心钻具选择参照表
注:表中“√”为可选取心钻具,“*”为单动双管半合管、单动三重管不扰动样取心钻具。
(二)保直钻具
钻进过程中由于受到地层及钻进工艺的影响,钻孔轨迹往往偏离设计轨迹,为了保证钻孔轨迹满足设计要求,需采取一定的保直措施。常用的保直钻具有:钟摆钻具、塔式钻具、满眼钻具、偏重钻具、刚性钻具、钻铤等。地质岩心钻探绳索取心钻进多采用满眼钻具及刚性钻具。另外,在硬岩层中钻进,为了提高效率,现场应配备冲击回转钻具,该钻具对钻孔也具有较好的保直作用。
(三)纠斜钻具
在复杂地层条件下,当钻孔轨迹超差过大,采用常规保直钻具(或设计的受控定向钻孔)无法保证钻孔轨迹满足设计要求时,需进行人工纠斜。常用的纠斜钻具有:偏心楔、连续造斜器、液动螺杆钻造斜机具、涡轮钻造斜机具等。深孔岩心钻探常用的为连续造斜器、液动螺杆钻造斜机具。
(四)事故打捞工具
深孔钻探施工过程中,难免发生孔内事故。钻探现场必须配备常用的事故打捞工具,如不同规格的公母锥、套铣工具、震击器、打捞矛、捞砂筒等。打捞工具应根据钻杆、接头、套管规格及孔径等条件进行合理选择配置。