TGSC 005-2023 超长距离工程地质勘察水平定向钻探规程

ICS93.020CCSP13团 体 标 准T/GSC005—2023超长距离工程地质勘察水平定向钻探规程SpecificationofGeologicalInvestigationbyUltra-longHorizontalDirectionalDrilling2023-12-28发布 2023-12-29实施中国地质学会 发布T/GSC005—2023中国地质学会团体标准按《中国地质学会团体标准管理办法》进行制定和管理。中国地质学会团体标准草案经向社会公开征求意见，并得到参加审定会议的3/4以上的专家、成员的投票赞同，方可作为中国地质学会团体标准予以发布。中国地质学会地址：北京市西城区百万庄大街26号邮政编码：100037电话真址：电子信箱：zgdzxh@IT/GSC005—2023目 次目次 II前言 IV超长离程质察平定钻规程 11范围 12规性用件 13术和义 14通则 35钻设计 35.1般定 35.2孔计 35.3进心计 45.4探备 55.5浆统 56钻施工 66.1般定 66.2前备 66.376.4迹制 8殊层进 9内故理 106.7弃处理 117钻取样 117.1般定 117.2117.3127.4岩粉 138孔测试 138.1般定 13T/GSC005—20238.2应测试 148.3文质验 148.4合井 149成编制 159.1般定 159.2料理 159.3果告 16附A（料附）果告关格 17图隧道平向探孔迹型示图 4表A.1向录表 17表A.2探报表 18表A.3平孔状录表 19表A.4水测表 19表A.5平孔录表 20表超长离平向探孔直径 4表钻进心案 4表泥浆能数 6表特殊层进求 9表卡钻理案 10表现场试用法 13IIIT/GSC005—2023前 言本文件依据T/CAS1.1—2017《团体标准的结构和编写指南》的有关要求编写。（考虑到本文件中的某些条款可能涉及专利，中国地质学会不负责对任何该类专利的鉴别。本文件首次制定。IVT/GSC005—2023超长距离工程地质勘察水平定向钻探规程范围本文件适用于岩质为主的各领域工程地质勘察钻探领域。GB8978污水综合排放标准GB9151钻探工程术语GB50202GB50330GB12523GB185993.1水平定向钻探horizontaldirectionaldrilling3.2超长距离水平定向钻探ultra-longhorizontaldirectionaldrilling一台钻机在固定入孔点完成的单个钻孔的水平轨迹直线孔段距离L大于等于1000m小于1500m（500m≤L<1000m1000m≤L<1500mL≥1500m。3.3钻孔轨迹drilltrajectory3.41T/GSC005—2023倾角inclinationofborehole钻孔轴线某点切线与水平面的夹角。3.5方位角azimuthofborehole自钻孔轴线在水平面投影上的某点指北方向起，顺时针方向与通过该点切线之间的夹角。3.6高程elevation钻孔轴线某点沿铅垂线方向到绝对基面的距离，称绝对高程，简称高程。3.7水平长度horizontaldistance钻孔入孔点在水平面上的投影与钻孔轴线上某点在水平面上的投影之间的距离。3.8偏移量boreholeoffset++3.9水平定向钻机horizontaldirectionaldrillingrig用于水平定向钻孔的机械设备。3.10入孔角entryangle定向钻探施工过程中，钻头开始进入地层时，钻杆柱与水平面的锐角夹角。3.11钻孔入孔点boreentrypoint钻头进入地层开始钻进的起始点。3.12定点取心appointcoring在钻孔轨迹区域孔段的钻取岩心作业。3.13磁偏角magneticdeclination地球表面任一点的磁子午圈同地理子午圈的夹角。3.14工具面角toolfaceangle2T/GSC005—2023角。通则超长距离工程地质勘察水平定向钻探适用于常规垂直钻孔方法难以实施的长距离线性勘察工（）构13T/GSC005—2023表1钻孔类型直径(mm)鉴别与划分地层/岩心钻孔≥76钻孔电视、综合测井钻孔比测试探头直径大10-20压水、抽水试验钻孔软质岩石≥96硬质岩石≥76注1：近水平钻孔轨迹，即将隧道入口或出口端面上的中心点作为钻孔轨迹入孔点，沿或平行隧道中心线进行水平定向钻探（见图1）。L注1：L（见图项目、地点、任务、主要工程量。图122.0RQD76mm（N）表2岩性变化情况取心方案建议取心技术较长距离岩性相同全断面破碎钻进为主，定点取心次数不少于1次提钻取心较长距离岩性变化频繁全孔取心钻进绳索取心存在岩性变化但不频繁定点取心钻进取心段较长时宜采用绳索取心，取心段较短时宜采用提钻取心滑动带、软弱夹层、褶皱等全断面破碎钻进为主，定点取心次数不少于1次提钻取心4T/GSC005—2023/1.5~2.0+++钻杆“+++钻杆”无磁钻铤最小长度应符合GB125231.0m/s；地面泥浆处理系统应符合GB1252330%pH值等5T/GSC005—20233表3泥浆性能地层类型砂岩、泥页岩花岗岩等坚硬围层砾岩层软泥岩层马氏漏斗粘度（s）50～6040～5580～12035～50塑性粘度PV（mPa·s）8～128～1215～256～12动切力YP（Pa）5～105～8＞103～6表观粘度AV(mPa·s)12～208～1520～356～12静切力G10S/G10min(Pa)3～8/6～122～6/5～105～10/15～202～5/3～8滤失量(ml)8～1210～208～128～12pH9.5～11.59～119.5～11.59～111𝑉=𝑘𝜋𝐷𝑒2𝐿..........................................................................(1)4式中：（L（k：比例系数，取值范围为3~5，一般取3。6T/GSC005—2023C30，养护时间不低于48小时；6级以上风力时应停止操作。GPS钻进7T/GSC005—202315minA.10.5mA.21500m。8T/GSC005—2023每钻进10m4表4类型现场判别钻进要求涌水地层孔口返浆量增加，钻进参数变化不大①如果涌水量不大，可继续钻进；②如果涌水量大，宜采用注浆的方法，通过钻杆将水泥浆泵入孔内进行加固、封堵，待水泥固化、孔口返浆量恢复稳定后，则可继续钻进施工。破碎带地层含水地层破碎带，孔口返浆量增加；无水地层破碎带，孔口返浆量减少；返出岩屑形状不规则、返屑量显著增大；钻压小幅下降①如果不影响成孔，宜根据地层岩性采取提高泥浆稳定孔壁能力；②如果发生垮塌掉块，影响成孔，宜提高泥浆的抑制、护壁能力；进行加固，待水泥固化、孔口返浆量恢复稳定后，则可继续钻进施工。岩溶地层孔口返浆量增加或者减少，钻压骤降①如果溶洞较小、不影响成孔，则继续钻进；泥固化、孔口返浆量恢复稳定后，则可继续钻进施工。瓦斯地层孔口返浆中出现气泡棚进行警戒，进一步研究考虑采取抽排瓦斯的具体安全措施；用注浆的方法，用水泥浆将周围通道堵住，阻止瓦斯的喷出；器关闭，在排空孔内泥浆后，接入抽放瓦斯设备进行抽放；④严禁采用压风钻进工艺；⑤若实施瓦斯抽放，应按照GB50471⑥在实施井下瓦斯抽放钻孔时，钻机应配备瓦斯超限自动断电保护设备；9T/GSC005—2023允许浓度，确认安全后方可恢复施工。泥浆泵声音变化等。5表5键槽卡钻应设法将被卡钻具导出，然后休整键槽处孔壁，不得强力提拔；修整孔壁键槽应不断改换具槽。掉块卡钻时，应采用震、打等方法解卡。泥包、泥皮粘附卡钻和岩粉埋钻可以采用油浴或碱水浴解卡法，首先降低泥浆密度，再将一定数量的石油、废柴油或废机油通过泥浆泵压注到卡钻事故孔段，浸泡8h~16h，每隔1.5h~2h前后活动钻具一次；也可注入2%~3%纯碱溶液浸泡解卡。盐酸溶解卡法将3%~5%浓度的稀盐酸溶液通过泥浆循环系统注入钻孔内，浸泡1h~2h，并辅助活动钻具，再配合拉顶一般可以解卡。10T/GSC005—2023角度，将钻孔轨迹纠正回原设计轴线。（）（切200mm（切（切级钻头或炮弹钻头挤夹，或套管公锥对扣打捞；GB8978GB18599GB50202与GB503301注：勘察钻孔采取气体样品技术尚不成熟，基于岩心室内试验和现场观察定性判断围岩中气体情况。取心11T/GSC005—2023注：PDC取心钻头钻压30～50kN，金刚石取心钻头钻压为60～90kN，转速为50～70r/min，排量符合螺杆设计参数，疏松砂岩可适当降低排量。0.5m10~20kN0.3m~1.0m200kN；0.2m~0.5m10min70%A.3执行；取水2～320%1500mL12T/GSC005—2023取岩粉500g；注：自然晾晒法将清洗后放有孔深标签的岩粉按钻进轨迹顺序依次摊晒在粉样台上，且相邻两个岩粉样品之间的晾晒距离不应小于烤，温度不应大于85℃。注：现场试验方法可根据勘察目的、围岩条件按表6进行选择。表6现场测试方法应用条件地应力测试在钻孔围岩完整的取心孔段实施。水文地质试验孔口返回的泥浆变稀释，或钻孔出现涌水现象。13T/GSC005—2023综合测井钻孔设计轨迹钻进完成后，宜进行一次全孔综合测井。孔内电视钻孔设计轨迹钻进完成后，宜进行一次全孔孔内电视扫描。瓦斯测试根据初勘报告分析可能存在瓦斯的地层，或孔口泥浆出现气泡。5%~10%5mm62~3mGB/T5026615min。压水法洗孔操作应符合DL/T533140m试段长度宜为5m层。A.4。14T/GSC005—2023施工条件和测井任务。76mm。500mA.5执行。（RQD）15T/GSC005—2023GB5002116T/GSC005—2023附 录 A（）A.1工程名称施工日期年月日钻孔编号钻孔坐标序号123456789开始时间结束时间工作时长（分）CL钻杆长度（m）MD累计长度（m）Away水平长度（m）HS面向角（°）Inc倾角（°）AZ磁方位角（°）Elev实际高程（m）偏移量（m）（上+下-）（右+左-）里程桩号备注第页共页记录员负责人17T/GSC005—2023A.2钻探班报表工程名称施工日期年月日钻孔编号钻孔坐标序号123456789日期开始时间结束时间每根钻杆纯钻进时间（min）停机时间（min）事故处理时间（min）钻进压力（MPa）旋转压力（MPa）进浆流量（L/min）返浆流量（L/min）泥浆压力（MPa）转速（R/min）进浆密度（g/cm3）返浆密度（g/cm3）进浆粘度（s）返浆粘度（s）交接班取样编号（岩粉）备注第页共页记录员负责人18T/GSC005—2023A.3水平钻孔柱状图记录表工程名称施工日期年月日钻孔编号钻孔坐标层序孔深（m）标高（m）厚度（m）图例岩性描述层序岩样取样位置（m）岩心采取率（%）/岩粉质量（kg）RQD（%）原位测试类型测试类型第页共页A.4涌水观测表工程名称施工日期年月日钻孔编号钻孔坐标序号0123456789日期测试时间涌水时间（s）涌水体积（m3）涌水量（m3/h）现场天气状况现场温度（℃）备注第页共页记录员负责人