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新旧工艺对比卵石层地质钻探。

来源:www.cqflzj.com 发布时间:2022年06月14日
新旧工艺对比卵石层地质钻探。
钻探卵石的工艺。
经现场钻探,钻入8至9米范围内钻机跳动剧烈,严重漏水。根据核心采集情况,底层为卵石。由于传统钻井工艺的核心采集质量较差,因此无法准确判断该层的特性结构及其工程地质条件。因此,试用金刚石钻进入并与植物胶进行比较施工。因此,核心采集的质量取得了显著的效果。本文通过新旧工艺的比较,对卵石地层的钻孔施工过程进行了探讨。
1.卵石层的结构特征。
根据填充物的不同,卵石层可分为砂卵石和泥卵石。砂卵石是一种局部架空层,具有较强的渗透性、严重的泄漏、坚硬的纹理和复杂的结构。松散和软硬不均匀,颗粒级不规则,很难取出核心和取样。传统的钻孔只能取出一些大粒度的卵石,细颗粒被冲洗液冲走,因此很难确定其结构和颗粒级配结构之间的关系。泥浆卵石质地坚硬,结构复杂,相对于砂卵石层较轻,但容易出现龟泵现象。同时,由于钻具中岩芯的旋转碰撞和冲洗液的作用,芯效果仍难以保证。
2.如何钻入卵石层。
2.1常规钻探方法及特点。
目前,通常采用常规钻孔方法,如金刚石钻孔、清水冲洗、管道扩孔和泥浆循环,以及回转钻孔、干钻、跟管、冲击和钢丝钻头。
钻机负荷大孔内事故多、钻进效率低、取芯质量差是这些钻进卵石层的缺点。
2.2金刚石钻具采用植物胶冲洗液钻进的方法和特性。
为了满足各种硬、脆、碎的地层钻探的要求,我们专门开发了一系列具有植物胶冲洗液的单动双管金刚石钻具钻孔新技术。这也是目前在这种层钻取芯更先进的方法。该方法采用植物胶水金刚石作为钻孔工具。
回转阻力小、钻进效率高、取芯质量好、排沙、岩粉携带能力强是这一工艺的主要特点。
3.金刚石钻具结构的植物胶性能。
3.1钻入植物胶的性能。
(1)具有减振成膜作用的粘弹减阻。
(2)可提升低固相泥浆冲洗液的黏度,减少失水量,提升泥浆流变性,提升泥浆的稳定性和护壁防坍塌。
(3)在不影响泵吸性能、不增加泵压的情况下,将植物胶按比例参加纯碱后,可以配制高粘度的冲洗液。
(4)具有良好的造浆性能,同时具有良好的润滑性能和流动性能。
3.2金刚石钻具结构。
金刚钻结构为单动双管,分为导正除砂机构、单向阀机构、双管单动机构和内管机构。
4.卵石地层钻入植物胶冲洗液的比例。
(1)卵石地层的胶粉(与水的重量比)1.5%-3%
5%碳酸钠(,碳酸钠5%
(2)泥卵石层(与水的重量比)1%-1.5%。
cmc0.1%-0.2%碳酸钠5%(与胶干粉相比)
5.工艺工艺。
5.1选择和使用钻头。
Hrc45-55金刚石钻头适合钻入卵石层,或者浓度为100%,根据卵石母岩的相应选择
5.2钻入技术参数。
①钻孔压力在卵石地层中钻孔,钻孔压力不应太大,如果钻杆容易弯曲,钻杆不稳定,跳跃大,岩芯容易堵塞。影响钻孔效率,总结现场钻孔压力范围的经验;5-8kn。
②在转速钻孔过程中,转速会影响钻孔效率和取芯质量。高速钻杆绕组越小,钻杆越稳定,进口越快,钻头的研磨时间越短,采芯质量越好。高速、参数范围、500-850r/min应在可能条件下使用。
③泵量影响取芯质量的关键因素是泵量的大小。为了减少冲洗液对岩芯的冲刷,提高取芯质量,在保持钻孔的条件下,应尽量选择小泵量。如果地层相对密集,可以实时适当增加泵量。一般来说,可以选择25-40l/min。
④使用冲洗液钻进,一般0.5mpa左右,因为泥浆5mpa左右,因为泥浆具有粘弹性和减振作用,润滑性和滑动性较好。
5.3钻进操作技术。
①以不塌孔为原则,开孔应下入适当的套管。
②在钻具下进入孔内时,先用低压慢速将钻头清空至末端。如果孔内阻力大,不能强行打开高速,孔内钻头阻力不大时,可转入正常钻头。
③不得随意更改钻入参数,也不得提起钻具,防止岩芯堵塞。
④如果处理无效,可以在发现岩芯堵塞时适当提起钻具。
⑤砂卵石粒径小,如果地层松散,取芯困难,应减少泵量。
如果钻孔速度突然加快,砂卵石钻入可能是在不改变钻入参数的情况下钻入砂层或小粒径砾石层,但要尽量减少泵量。
⑦为了保证岩芯的采用,好在钻孔穿孔后钻入薄砂层和泥浆层,钻孔前钻入10cm以上的卵石层。如果砂层较厚,如果一次钻不磨损,则应停止泵干钻10cm以上,以防止岩芯脱落。
⑧钻孔时应仔细操作,并经常观察供水系统是否通畅,水泵是否正常运行。防止在孔内没有返浆时断浆。如果发现泵的压力突然增加,应立即提起钻头进行检查,以防止烧伤。
在重要孔段钻取样品时,应缓慢起吊,在拧卸钻杆时应稳定,防止岩芯脱落,在拆卸时应拆卸钻头,然后轻轻将岩芯倒出。
5.4钻进效果评估。
与常规方法相比,金刚石单动双管钻具与植物胶冲洗液一起钻入砂卵石层,有几个突出点;
(1)植物胶冲洗液具有良好的流动性,具有较强的岩粉携带能力,孔底清洁,进口快,钻孔质量好。
(2)植物胶冲洗液具有良好的润滑性能,降低钻具的旋转阻力,提高钻孔效率。减少管道磨损,降低成本,提高钻井效率,缩短勘探周期。
(3)取芯质量好,能保持岩样原状结构,能有效、准确地确定地质特征。

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