岩石可钻性分级

岩石可钻性分级
岩石可钻性分级

岩石的可钻性,是指钻进时岩石抵抗压力和破碎的能力;也表示进尺效率的高低。因此,岩石的可钻性是岩石各种特性的综合,是衡量岩石钻进难易程度的主要指标。一般用单位时间的进尺数来表示可钻性的高低。按照这个分级方法,常把岩石的可钻性,划分为十二个等级。

由于各种岩石具有不同的物理力学性质,对钻进速度有不同的影响。在实际钻进过程中,在一定的技术条件下,测定出的各种岩石的钻进速度,通称为岩石的可钻性,也就是岩石被钻头破碎的难易程度。岩心钻探时岩石的可钻性分级如下:

一级:松散土

松软疏散的---代表性岩石为:次生黄土、次生红土、松软不含碎石及角砾的砂土、硅藻土、不含植物根的泥炭质腐殖层。(可钻性:7.50 m/h,一次提钻长度:2.80 m/次)

二级:较软松散岩

较松软疏散的---代表性岩石为:黄土层、红土层、松软的泥炭层、含10%-20%砾石、碎石的黏土质和砂土质、松软的高岭土类、含植物根的腐殖层。(可钻性:4.00 m/h,一次提钻长度:2.40 m/次)三级:软岩

软的---代表性岩石为:强风化页岩、板岩、千枚岩和片岩,轻微胶结的砂层,含20%砾石、碎石的砂土,含20%礓结石的黄土层,石膏质土层,泥灰岩,滑石片岩、贝壳石灰岩、褐煤、烟煤。(可钻性:2.45 m/h,一次提钻长度:2.00 m/次)

四级:稍软岩

稍软的---代表性岩石为:页岩、砂质页岩、油页岩、炭质页岩、钙质页岩、砂页岩互层,较致密的泥灰岩、泥质砂岩。块状石灰岩、白云岩、强风化的橄榄岩、纯橄榄岩、蛇纹岩和磷灰岩、中等硬度煤层、岩盐、结晶石膏、高岭土层、火山泥灰岩、冻结的含水砂层。(可钻性:1.60 m/h,一次提钻长度:1.70 m/次)

五级:稍硬岩

稍硬的---代表性岩石为:卵石、碎石及砾石层、崩级层、泥质板岩,绢云母绿泥石板岩、千枚岩和片岩、细粒结晶灰岩、大理石、较松软的砂岩、蛇纹岩、纯橄榄岩、风化的角闪石斑岩和粗面岩、硬烟煤、无烟煤、冻结的粗粒砂、砾层、冻土层。(可钻性:1.15 m/h,一次提钻长度:1.50 m/次)

六级-七级:中硬岩

中等硬度的---代表性岩石为:绿泥石、云母、绢云母板岩、千枚岩、片岩、轻微硅化的灰岩、方解石、绿帘石、钙质胶结的砾岩,长石砂岩、石英砂岩、石英粗面岩、角闪石斑岩。透辉石岩、辉长岩、冻结的砾石层。(可钻性:0.82 m/h,一次提钻长度:1.30 m/次)石英、角闪石、云母、赤铁矿化板岩、千枚岩、片岩,微硅化的板岩、千枚岩、片岩、长石石英砂岩、石英二长岩,微片岩化的钠长石斑岩,粗面岩,角闪石斑岩,砾石、碎石层,微风化的粗粒花岗岩、正长岩、斑岩、辉长岩及其他火成岩,硅质灰岩,燧石灰岩等。(可钻性:0.57 m/h,一次提钻长度:1.10 m/次)

八级--九级:硬岩

硬岩---代表性岩石为:硅化绢云母板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、绿帘石岩,含石英的碳酸岩石,含石英重晶石岩石,含磁铁矿和赤铁矿的石英岩,钙质胶结的砾岩,玄武岩,辉绿岩,安山岩,辉石岩,石英安山斑岩,中粒结晶的钠长斑岩和角闪石斑岩,细粒硅质胶结的石英砂岩和长石砂岩,含大块燧石灰岩,轻微风化的花岗岩、花岗片麻岩、伟晶岩、闪长岩、辉长岩等。(可钻性:0.38 m/h,一次提钻长度:0.85 m/次)

高硅化的板岩、千枚岩、灰岩、砂岩;粗粒的花岗岩、花岗闪长岩、花岗片麻岩、正长岩、辉长岩、粗面岩;微风化的:石英粗面岩、伟晶花岗岩、灰岩、硅化的凝灰岩、角页岩化凝灰岩、细粒石英岩、石英质磷灰岩、伟晶岩。(可钻性:0.25 m/h,一次提钻长度:0.65 m/次)

十级--十一级:坚硬岩

坚硬岩---代表性岩石为:细粒的花岗岩,花岗闪长岩,花岗片麻岩,流纹岩,微晶花岗岩,石英粗面岩,石英钠长斑岩,坚硬的石英伟晶岩,燧石岩。(可钻性:0.15 m/h,一次提钻长度:0.50 m/次)

刚玉岩,石英岩,碧玉岩,块状石英,最坚硬的铁质角页岩,碧玉质的硅化板岩,燧石岩。(可钻性:0.09 m/h,一次提钻长度:0.32 m/次)

十二级:最坚硬岩

最坚硬岩---代表性岩石为:未风化极致密的石英岩、碧玉岩、

角页岩、纯钠辉石刚玉岩,石英,燧石,碧玉。(可钻性:0.045 m/h,一次提钻长度:0.16 m/次)

讲解-第3章_岩石的力学性质与分级-作业

五、矿山岩体分类实例 问题1埋深200m的包含三组弱面的泥岩。一组为层理面,强风化,表面稍粗糙,连续,方向为180∠10;另一组是节理面,微风化,稍粗糙,方向为185∠75;第三组也是节理面,微风化和稍粗糙,方向为090∠80。原岩强度为55MPa,RQD 值60%,平均弱面间距是0.4m。 采用RMR系统对该岩体进行分类,并评价从东到西开挖的10m宽洞室的稳定性。 答案1为采用RMR系统,将评估五个基本参数—原岩强度、地下水条件、RQD、断裂面间距和断裂条件。这为该岩体提供了一个基本的RMR值。随后考虑断裂面方向进行等级调整并决定最终的RMR值。 例子中有三组断裂面,因此需要对每组断裂面依次采用RMR系统,以此来确定对特定开挖最危险的一组参数。当然,分类参数中原岩强度和地下水条件是与岩体总体情况相关的,而不是考虑特定的断裂组,并将被同样地应用于每个断裂组。此时,一般的采用RQD值和平均断裂面间距,而不是特殊组的值,因此它们将被同样采用。将首先评价所有的这些参数,随后再进一步评价那些针对特殊断裂组的参数。 (1)岩体分类基础等级值 R1:原岩强度为55MPa,因此强度等级的保守值是6; R2:对于平均RQD值为60%,其等级值约为12; R3:平均弱面间距0.4m,其等级值约为10; R5:开挖位于200m深度的岩体为泥岩。在200m的深度,垂直应力分量为5MPa 左右(假设岩石的单位重量为25kN· m-3),这个应力可能足以使断裂面处于紧密闭合状态。加之泥岩具有很低的主、次渗透性,可以推断地下水条件可能在潮湿和湿润范围内,等级值范围为7~10。 将这四个等级值加在一起得到总的等级值为6+(7~10)+12+10=35~38。 (2)用第一组层理面数据进行分类

岩石可钻性的测定

岩石可钻性的测定 一、实验目的 1.了解岩石的可钻性; 2.掌握岩石可钻性的测量方法。 二、实验原理 1.实验设备 实验中使用岩石可钻性测试仪来测量岩石的可钻性,如下图 1 所示。设备的具体技术指标参见《岩石可钻性测定及分级方法-SY/T 5426-2000》。 图1 岩石可钻性测试仪 2.测量原理 使用特制微钻头(牙轮钻头或PDC 钻头),以一定的钻压(牙轮钻头为890N ±20NPDC 钻头为500N ±10N )和转速(55r/min ±1r/min )在岩样上钻三个特定深度的孔(牙轮钻头为2.4mm ,PDC 钻头为3mm ),取三个孔钻进时间的平均值为岩样的钻时(t d ),对t d 取以2 为底的对数值作为该岩样的可钻性级值K d 计算公式如下所示: K d =log 2 t 求得可钻性级值后,再查岩石可钻性分级标准对照表(如下表1 所示)进行定级。 表1 岩石可钻性分级对照表

三、实验步骤 1. 试样用石油钻井所取井下岩心或地面采的岩石,岩样制备成圆柱体(直径40-100mm,高度30-80mm)或长方体(长宽各100mm,高度20-100mm),端面平行度公差值≤0.2mm,试验前将试样放在温度设定为105-110℃的干燥箱内烘烤24 小时; 2. 将手轮上移至最上端,取下岩心支架、钻头和接屑盘并清扫干净; 3. 装上接屑盘,将所选的微型钻头安装在花键轴上端(注意:钻头上键槽应对准花键轴上端的键!),安装好钻头后,将岩心支架回归原位; 4. 关闭所有钻进模式(牙轮模式和PDC 模式),打开总电源,打开相应的钻进模式开关(牙轮模式或PDC 模式,开关如图2 所示),打开电机调速器上的电机开关,开动电机,调电机至规定转速55 转/分(注意:教师进行此项调速 操作,学生请不要调电机转速,避免产生危险!),然后关闭电机开关; 图2 钻进模式开关示意图 5. 选择好相应的钻压砝码(牙轮钻头用两个砝码,PDC 钻头只用一个下部 大砝码),放在砝码支架上; 6. 将准备好的试样放在岩心支架上,手轮下移,稍用力夹紧岩样,如果钻 头高出岩心支架,应在轻轻夹紧岩样的同时,逆时针转动小手摇泵手轮,卸掉液 压系统压力(注意:要确保岩样的钻进面一定为平面!)。 7. 转动手摇泵给活塞缸和储能器加压,先使钻头上移顶在岩样底面上,后 顶砝码至最高点(注意:该过程中应特别注意观察压力表,不能使压力表超过 0.9MPa),然后,回摇手摇泵,使砝码下行,观察压力表,停摇手摇泵后,压力 能够反弹至试验规定值后即可; 8. 待压力稳定后,按清零按钮,待位移、时间清零后,再按清零按钮复位; 9. 打开电机开关进行实验; 10. 当位移显示至规定值(牙轮钻头模式2.6mm,PDC 钻头模式4mm),电

岩石可钻性分级研究进展

岩石可钻性分级研究进展 要文内综述介绍了近三十年来的国际岩石可钻性研究概况。对一些典型的分级方法做了介绍,对于深人开展我国创造性的岩石可钻性研究应当有所裨益。 关键词岩石可钻性分级 1 石可钻性及可钻性分级研究概况 岩石可钻性是在某种规定的指标和技术下,以一定量度来表示岩石破碎的难易程度,也即是岩石对钻头破碎岩石的一种阻抗程度。岩石可钻性不仅取决于岩石自身的物理力学性质,还与钻进的工艺技术措施有关,所以它是岩石在钻进过程中显示出来的综合性指标。根据岩石本身固有抗钻能力的大小,结合不同碎岩方式,可对岩石可钻性做出定量划分。可钻性级值是指导地质分层及钻头选型工作的重要参数,也是提高机械钻速、降低钻井成本的重要途径,岩石的可钻性是决定钻进效率的基本因素。近几十年来,国内外对岩石可钻性研究的进程比较缓慢,仍然不能确切评价如何选取和设计钻头,不能充分挖掘钻头的使用潜力和提高地质钻探效率。岩石可钻性是极其复杂的,不可能单一的根据岩石的种类来确定它们的可钻性。在地质钻探过程中,岩石的可钻性评价通常方式主要分为传统法和统计法两大类,前者是在室内通过测试岩石试样的物理力学性能,此方法有滞后性、周期长、费用高等缺陷;后者是采用实际机械钻速表示,影响因素主要有地层岩石性质、钻头类型等。 2 现有的岩石可钻性分级方法 现有的岩石可钻性分级方法种类繁多,较有代表性的有下述几种。

2.1 传统法 2.1.1压入硬度法 压入硬度法是利用压入硬度计测出岩石的压入硬度值作为岩石的可钻性指标。压入硬度法是测定岩石的某点或有限点抵抗外力入侵的能力,而岩石是由大大小小不规则的矿物颗粒组成的。矿物颗粒在空间的排列是任意的,颗粒间存在很多空洞和缝隙,岩石结构上的这种特殊性决定了岩石各点的压入硬度值有很大的差异,整块岩石的可钻性不应该也不可能由某点或某几点的压入硬度值来确定。 2.1.2点载法 点载法是由点载仪测得的,用点载强度系数作为衡量岩石的可钻性指标。点载强度系数由岩石样品在三向应力状态下产生破坏时的点载决定。点载法不能从可钻性上把岩石分开。这是因为岩石在三向应力状态下,产生张性破坏,而各种岩石都存在许多缝隙,岩石破坏是由于在缝隙处产生应力集中。这样点载法的测定结果实际上是岩石裂隙发育程度的反映。2.1.3 微钻头钻进法 微钻头钻进法是在室内运用可钻性测定仪确定岩石的可钻性,利用穿孔速度和牙轮磨损情况,压痕试验中确定的压痕器指数,以及抗压强度试验结果,对岩石的可钻性进行综合评定。这是一种很直观的方法,利用取自于地层的岩心测试能够真实的反映地层的可钻性范围,为钻头的选型及地质分层提供了强有力的参数,也是检验其它计算地层可钻性级值准确性的依据。 微钻头实验,要求从软到硬岩中的钻头性能是足够的,但对必须使用硬

岩石的力学性质及其与钻头破碎机理的关系

岩石的力学性质及其与钻头破碎机理的关系 体会: Ⅰ、钻头一般破岩过程:压入剪切 牙轮: (1)主要方式—冲击、压碎,作用来源:①静压,②冲击载荷(牙齿交替接触井底); (2)剪切作用,来源:①牙齿吃入地层,楔形面对岩石的正压力与摩擦力合力,②主要来源:牙轮滚动的同时产生牙齿相对地层的滑动。 刮刀:主要方式—剪切,辅以研磨和压碎 PDC:主要方式—剪切,辅以研磨和压碎 [1]P19:刮刀和PDC钻头破岩是压入和剪切综合作用的结果,从而是破岩所需的纵向压力大大减小。试验证明大约只相当于静压入破岩的1/6---1/4。 Ⅱ、可利用研磨性理论的一些结论解释如下现象: 相对于泥岩,砂岩表面粗糙度高,摩擦力大,所以: PDC钻头钻遇砂岩时扭矩呈现高频高幅振荡 牙轮钻头扭矩增大但仍呈钻遇泥岩是的平直状。 Ⅲ、PDC刀翼数量对扭矩的影响 刀翼数越多,扭矩越平稳;越少,扭矩波动越大。原因:刀翼数少,刀翼钻头周期性接触井底波动越大,从而导致扭矩波动大。实例: 克深202井钻吉迪克第三套砂砾岩层,采用6刀翼PDC,钻压10--12t,扭矩曲线平直;下部泥岩段,钻压10--12t,扭矩波动大11—16KN.m,扭矩曲线呈高频振荡。

地层可钻性分级、梯度规律 地层可钻性梯度规律[3] ①地层埋深越深越难钻,②年代越老越难钻 由以下实例可知:地层可钻性梯度规律受埋深压实和成岩年代两 种因素控制。 体会:浅部地层不存在特别难钻的地层。如大北202井1324~3900m井段,对纯岩性地层钻时一致,含少量的砾石即可导致钻时上升。3496.46~3783.23m 采用95/8″Power-V +16″M1665SSCR PDC 3685~3706m为褐色泥岩,钻时31~43min/m;3715~3723m为褐色含砾泥岩和含少量(5%左右)砾的褐色泥岩,钻时51~103min/m。 例:济阳凹陷 ①地层埋深越深越难钻, ②年代越老越难钻 古生界奥陶系地层,虽然由于造山运动上升至1800~2000m,但其平均可钻性为6.09,其深度与东营组相当,但其平均Kd值却比东营组高1倍多。

部分常用岩土经验值

常用部分岩土参数经验值1岩土的渗透性 (1)渗透系数

《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页 《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页 (2)单位吸水量 各种构造岩的单位吸水量(ω值) 弱透水;糜棱岩和断层泥不透水或微透水。 摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版113页

摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版118页 注:透水率1Lu(吕荣)相当于单位吸水量0.01。 (3)简易钻孔抽注水公式 1)简易钻孔抽水公式 根据水位恢复速度计算渗透系数公式 1.57γ(h2-h1) K= ——————— t (S1+S2) 式中: γ---- 井的半径;h1---- 抽水停止后t1时刻的水头值;h2---- 抽水停止后t2时刻的水头值;S1、S2---- t1或t2时刻从承压水的静止水位至恢复水位的距离; H---- 未抽水时承压水的水头值或潜水含水层厚度。 《工程地质手册》第三版927页 2)简易钻孔注水公式 当l/γ<4时 0.366Q 2l K= ———— lg ——— Ls γ 式中:K—渗透系数(m/d);l---试验段或过滤器长度(m);Q---稳定注水量(m3/d);s---孔中水头高度(m);γ---钻孔或过滤器半径(m)。 《工程地质手册》第三版936页 (4)水力坡降 允许水力坡降等于临界水力坡降被安全系数除,一般安全系数值取2.0~3.0, 即Ⅰ 允= Ⅰ 临 /2.0~3.0。 摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年139页

土层与混凝土建筑物接触面间发生接触冲刷时的破坏比降除以1.5安全系数得出在无渗流出口保护情况下地基允许渗流比降见上表。 摘自《堤防工程地质勘察与评价》水规总院李广诚司富安杜忠信等。42页 (5)土毛细水上升值 摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年79页 k 摘自《工程地质手册》(第三版)937页 2土分类及状态、密实度 (1)分类

岩石可钻性分级

岩石的可钻性,是指钻进时岩石抵抗压力和破碎的能力;也表示进尺效率的高低。因此,岩石的可钻性是岩石各种特性的综合,是衡量岩石钻进难易程度的主要指标。一般用单位时间的进尺数来表示可钻性的高低。按照这个分级方法,常把岩石的可钻性,划分为十二个等级。 由于各种岩石具有不同的物理力学性质,对钻进速度有不同的影响。在实际钻进过程中,在一定的技术条件下,测定出的各种岩石的钻进速度,通称为岩石的可钻性,也就是岩石被钻头破碎的难易程度。岩心钻探时岩石的可钻性分级如下: 一级:松散土 松软疏散的---代表性岩石为:次生黄土、次生红土、松软不含碎石及角砾的砂土、硅藻土、不含植物根的泥炭质腐殖层。(可钻性:7.50 m/h,一次提钻长度:2.80 m/次) 二级:较软松散岩 较松软疏散的---代表性岩石为:黄土层、红土层、松软的泥炭层、含10%-20%砾石、碎石的黏土质和砂土质、松软的高岭土类、含植物根的腐殖层。(可钻性:4.00 m/h,一次提钻长度:2.40 m/次)三级:软岩 软的---代表性岩石为:强风化页岩、板岩、千枚岩和片岩,轻微胶结的砂层,含20%砾石、碎石的砂土,含20%礓结石的黄土层,石膏质土层,泥灰岩,滑石片岩、贝壳石灰岩、褐煤、烟煤。(可钻性:2.45 m/h,一次提钻长度:2.00 m/次) 四级:稍软岩

稍软的---代表性岩石为:页岩、砂质页岩、油页岩、炭质页岩、钙质页岩、砂页岩互层,较致密的泥灰岩、泥质砂岩。块状石灰岩、白云岩、强风化的橄榄岩、纯橄榄岩、蛇纹岩和磷灰岩、中等硬度煤层、岩盐、结晶石膏、高岭土层、火山泥灰岩、冻结的含水砂层。(可钻性:1.60 m/h,一次提钻长度:1.70 m/次) 五级:稍硬岩 稍硬的---代表性岩石为:卵石、碎石及砾石层、崩级层、泥质板岩,绢云母绿泥石板岩、千枚岩和片岩、细粒结晶灰岩、大理石、较松软的砂岩、蛇纹岩、纯橄榄岩、风化的角闪石斑岩和粗面岩、硬烟煤、无烟煤、冻结的粗粒砂、砾层、冻土层。(可钻性:1.15 m/h,一次提钻长度:1.50 m/次) 六级-七级:中硬岩 中等硬度的---代表性岩石为:绿泥石、云母、绢云母板岩、千枚岩、片岩、轻微硅化的灰岩、方解石、绿帘石、钙质胶结的砾岩,长石砂岩、石英砂岩、石英粗面岩、角闪石斑岩。透辉石岩、辉长岩、冻结的砾石层。(可钻性:0.82 m/h,一次提钻长度:1.30 m/次)石英、角闪石、云母、赤铁矿化板岩、千枚岩、片岩,微硅化的板岩、千枚岩、片岩、长石石英砂岩、石英二长岩,微片岩化的钠长石斑岩,粗面岩,角闪石斑岩,砾石、碎石层,微风化的粗粒花岗岩、正长岩、斑岩、辉长岩及其他火成岩,硅质灰岩,燧石灰岩等。(可钻性:0.57 m/h,一次提钻长度:1.10 m/次) 八级--九级:硬岩

爆破工程分级与管理

爆破工程分级与管理 4.1 爆破工程分级 4.1.1爆破工程按工程类别、一次爆破总药量、爆破环境复杂程度和爆破物特征,分A、 B、C、D四个级别,实行分级管理。工程分级列于表4-1。 表4-1爆破工程分级表

4.1.2 B、C、D级岩石爆破工程,遇下列情况应相应提高一个管理级别;小于D级下线药量的按D级管理。 ——距爆区1000m范围内有国家一、二级文物或特别重要的建(构)筑物、设施; ——距爆区500m范围内有国家三级文物、风景名胜区、重要的建(构)筑物、设施; ——距爆区300m范围内有省级文物、医院、学校、居民楼、办公楼等重要保护对象。 4.1.3 B、C、D级拆除爆破工程,遇下列情况应相应提高一个管理级别。 ——距爆破拆除物5m范围内有相邻建(构)筑物或需重点保护的地表、地下管线; ——爆破拆除物倒塌方向安全长度不够,需用折叠爆破时; ——爆破拆除物处于闹市区、风景名胜区时。 4.1.4各类爆破工程符合下列条件之一,可不实行分级管理。 ——凡属矿山内部、水电封闭施工区域等且对外部环境无安全危害的爆破工程; ——小于D级下限总药量,或虽达到D级但距爆破区400m范围内无任何保护对象的岩石爆破工程; ——虽达到D级药量,但距爆破物200m范围内无任何重要保护对象的拆除爆破工程; ——除爆炸复合工程外的其他特种爆破工程。 4.1.5 爆炸复合工程遇表4-2所列情况时,按表4-2调整管理等级。 表4-2 爆炸复合工程管理级别调整表

4.2 爆破作业单位 4.2.1爆破作业单位应向有关公安机关申请领取《爆破作业单位许可证》后,方可从事爆破作业活动。 未经许可,任何单位或者个人不得从事爆破作业。 4.2.2非营业性爆破作业单位不实行分级管理,不得从事安全评估和安全监理,不得从事本单位以外爆破项目的设计施工,不得从事超越本单位爆破工程技术人员资质和作业范围的爆破项目的设计和施工。 4.2.3营业性爆破作业单位可承接爆破作业设计、施工、安全评估、安全监理;按照其拥有的注册资本、专业技术人员、技术装备和业绩等条件,分为A级、B级、C级、D级资质;按单位资质等级及爆破工程技术人员从业范围承接相应等级和范围的岩石爆破、拆除爆破与特种爆破。 营业性爆破作业单位应持《爆破作业单位许可证》到工商行政管理部门办理工商登记,领取营业执照后方可从事相应等级和作业范围的爆破作业。 4.2.4因合法的生产生活需要使用爆破器材进行爆破作业,但本身不具备本标准规定的爆破作业单位条件的,可以委托营业性爆破作业单位实施爆破作业。 4.2.5营业性爆破作业单位接受委托实施爆破作业,应当事先与建设单位签订爆破作业合同,并在签订爆破作业合同后5个工作日内将爆破作业合同向爆破作业所在地县级公安机关备案。 爆破作业单位实施爆破项目前,应按规定办理审批手续,批准后方可实施爆破作业。 4.2.6爆破作业单位跨省、自治区、直辖市行政区域从事爆破作业的,应当事先将爆破项目的有关情况向爆破作业所在地县级公安机关报告,並办理有关证件的登记及签证手续。 4.2.7 爆破作业单位及爆破从业人员从事爆破作业活动中,不得有下列行为: ——伪造、买卖或者出借、租借爆破作业单位、人员许可证; ——从事超出资质等级、从业范围爆破作业; ——违反国家有关标准和规范实施爆破作业; ——聘用无爆破作业资格的人员从事爆破作业; ——将承接的爆破作业项目转包; ——为非法的生产活动实施爆破作业;

岩石可钻性分级研究进展

岩石可钻性分级研究进展 发表时间:2017-07-24T11:46:41.000Z 来源:《基层建设》2017年第9期作者:徐泽怀 [导读] 摘要:文内综述介绍了近三十年来的国际岩石可钻性研究概况。对一些典型的分级方法做了介绍,对于深人开展我国创造性的岩石可钻性研究应当有所裨益。 身份证号码:44052519700207xxxx 广东揭阳 522000 摘要:文内综述介绍了近三十年来的国际岩石可钻性研究概况。对一些典型的分级方法做了介绍,对于深人开展我国创造性的岩石可钻性研究应当有所裨益。 关键词:岩石;可钻性;分级 1 石可钻性及可钻性分级研究概况 岩石可钻性是在某种规定的指标和技术下,以一定量度来表示岩石破碎的难易程度,也即是岩石对钻头破碎岩石的一种阻抗程度。岩石可钻性不仅取决于岩石自身的物理力学性质,还与钻进的工艺技术措施有关,所以它是岩石在钻进过程中显示出来的综合性指标。根据岩石本身固有抗钻能力的大小,结合不同碎岩方式,可对岩石可钻性做出定量划分。可钻性级值是指导地质分层及钻头选型工作的重要参数,也是提高机械钻速、降低钻井成本的重要途径,岩石的可钻性是决定钻进效率的基本因素。 2 现有的岩石可钻性分级方法 现有的岩石可钻性分级方法种类繁多,较有代表性的有下述几种。 2.1 传统法 2.1.1压入硬度法 压入硬度法是利用压入硬度计测出岩石的压入硬度值作为岩石的可钻性指标。压入硬度法是测定岩石的某点或有限点抵抗外力入侵的能力,而岩石是由大大小小不规则的矿物颗粒组成的。矿物颗粒在空间的排列是任意的,颗粒间存在很多空洞和缝隙,岩石结构上的这种特殊性决定了岩石各点的压入硬度值有很大的差异,整块岩石的可钻性不应该也不可能由某点或某几点的压入硬度值来确定。 2.1.2点载法 点载法是由点载仪测得的,用点载强度系数作为衡量岩石的可钻性指标。点载强度系数由岩石样品在三向应力状态下产生破坏时的点载决定。点载法不能从可钻性上把岩石分开。这是因为岩石在三向应力状态下,产生张性破坏,而各种岩石都存在许多缝隙,岩石破坏是由于在缝隙处产生应力集中。这样点载法的测定结果实际上是岩石裂隙发育程度的反映。 2.1.3 微钻头钻进法 微钻头钻进法是在室内运用可钻性测定仪确定岩石的可钻性,利用穿孔速度和牙轮磨损情况,压痕试验中确定的压痕器指数,以及抗压强度试验结果,对岩石的可钻性进行综合评定。这是一种很直观的方法,利用取自于地层的岩心测试能够真实的反映地层的可钻性范围,为钻头的选型及地质分层提供了强有力的参数,也是检验其它计算地层可钻性级值准确性的依据。 2.1.4 摇摆法 用摇摆硬度计测量岩石的相对硬度,曾经获得一定的成功此法又叫阻尼振荡法,实质在于将银有金刚石或硬质合金摆尖的摆,悬吊于被测岩石的光滑表面,使其运动后,由于岩石局部破碎所吸收的能量,加上空气摩擦,使系统阻尼。在六十年代中期,美国的Henis、R.W.和Street曾用精制的石灰岩及其它试块,做过检验性试验。试验中采用了比Rehinder更先进的测试仪表,试验程序也非常严密。试验后结论为用摇摆硬度法测得的岩石硬度随摆重而异。如以获得最大硬度时的摆重叫临界摆重,那末轻于临界摆重的摆,阻尼仅为空气摩擦的函数高于临界摆重的摆,阻尼才主要是岩石破碎能量的函数。只有重量等于临界摆重的摆,才能对被测岩石的硬度最为敏感。 2.2 统计法 2.2.1 钻速方程反求法 实践证明,采用通用钻速方程反求岩石可钻性的方法比室内岩心实验求岩石可钻性的方法更为科学和便利,可节省大量的人力、物力和财力。用钻速方程反求法可以精确测量岩石的可钻性,可应用于现场计算。通过测井资料对岩石可钻性进行计算,将计算结果与微可钻性试验结果比较,两者的相对误差较小,小于5%,说明利用钻速方程可以较为精确地测量岩石的可钻性,是作为实时监测岩石可钻性的有效方法,另外通过对钻井参数的数据收集,通过计算机的程序处理就可以实时显现岩石的可钻性级值。 2.2.2分形几何理论 分形几何学是一种定量研究和描述自然界中极不规则且看似无序的复杂结构、现象或行为的新方法,它的主要内容是研究一些具有自相似性的不规则曲线和形状(称为线性分形);具有自反演性的不规则图形;具有自平方性的分形变换以及具有自仿射的分形集等等。分形的基本特征是自相似性,而且自然界中的自相似性或标度不变性常常是统计意义上的。由于没有特征尺度,分形体不能用一般测度(如长、宽、高等)进行度量,描述分形的特征参数叫做分形维数,也因其可以是分数而称其为分数维,简称分维。在实际应用中,这种自相似可以是数学上的严格自相似,但更多的是考虑研究对象的自相似性。更一般地,我经常把几何上并不明显的自相似性转变成统计意义上的自相似性,也就是虑研究对象的某些指标的局部概率分布与整体概率分布之间的相似关系。分形几何理论在上世纪70 年代建立后,迅速在物理学、地理学、冶金学、材料科学和计算机图形学等领域得到应用。80 年代,分形几何学在岩石力学方面得到了广泛应用,尽管目前还没有人用分形理论研究钻井过程中的岩石破碎问题,但毫无疑问钻头破碎岩石的过程是自相似过程,可以用分形理论来描述钻井上返岩屑的分形规律,进而由此确定岩石破碎的难易程度。 3 地层可钻性研究的发展趋势 随着研究进程的深入,人们希望用实验室测量手段,也就是用物理力学性质来表示岩石可钻性。开始用单项力学性能指标来评定岩石可钻性,由于测量结果不准确,后改用多种物理力学性质来综合评定岩石可钻性,效果也不好。又改用多项物理力学性能指标与现场数据相结合的方法来评定岩石可钻性,结果仍无明显进展。现在又有人用多项力学指标、现场数据、室内模拟试验结果以及数理统计来综合评定岩石可钻性。虽然测量方法越来越复杂,但一直没有研究出精确反映岩石可钻性的测量方法。 4 结论与建议 通过以上的论述已经可以看出,常用的可钻性级值的求取各有特点,无法直接认为哪种方法最优。以上方法得到是可钻性级值的一个

岩石稳定性和渗透性

岩石稳定性和渗透性 1.稳定性 在钻探、矿山掘进和其他岩土作业过程中,岩体被打开后长时期保持初始状态的能力称为岩石的稳定性。它反映的是在钻进过程中压力和破碎作用下岩体保持孔壁完整性的能力。 岩石的稳定性与地层条件、岩石颗粒间的连接特征、裂隙性和风化程度有关。对钻探作业而言,应力集中最严重的区域是孔壁周边的岩石。在弱稳定性岩石中钻进时,孔壁会发生破坏(崩落,坍塌,膨胀),岩心采取率下降,钻头的非正常磨损量增大,因处理孔内复杂工况损失很多时间而使钻探效率(台月效率)明显降低。 岩石的稳定性评价是选择钻进方法、取心工具、规程参数和设计钻孔结孔壁加固方法,以及制定事故预防措施所必需的。正确评价岩石的稳定性有利于预测钻进过程中可能出现复杂情况的区段,更好地保护孔壁岩石免受来自地压、冲洗液和钻具振动等因素的影响。 全俄勘探技术研究所提出了岩石的稳定性分级表,其依据是岩石的裂隙性、可钻性和颗粒胶结物的类型(表2-27)。其中: 第Ⅰ组岩石,不要求采取专门技术措施来加固孔壁。 第Ⅱ组岩石,在遵守规定的工艺措施条件下也能保持稳定性,这些措施包括:使用专门的冲洗液、润滑剂,限制起下钻具的速度和其他措施 第Ⅲ组岩石,要求在钻穿该孔段后,用套管和水泥灌浆来加固孔壁。 第Ⅳ组岩石,必须采用专门的工艺手段来钻进(例如,使用超前钻探或边钻边加固的办法)。 2.渗透性 岩石的渗透性(或吸水性)是另一个与岩石的稳定性和裂隙性密切相关的重 要性质。渗透性反映了液体(包括地下水和冲洗液)在压力差作用下从岩石中渗透的能力。吸水性是在大气压力和室温条件下,干岩石泡在水里时吸水的能力 岩石如果具有明显的吸水性将导致钻进过程复杂化,必须采取特殊的工艺方法。 岩石的渗透性(或吸水性)主要取决于岩石中是否存在着裂纹、孔隙、空洞和卡斯特溶洞。根据裂纹张口的大小(6)可分为超毛细现象孔隙(8>0.5mm),毛细现

岩石可钻性

岩石可钻性 岩石可钻性(drillability of rock) 钻进时岩石抵抗机械破碎能力的量化指标。岩石可钻性是工程钻探中选择钻进方法、钻头结构类型、钻进工艺参数,衡量钻进速度和实行定额管理的主要依据。 影响因素岩石可钻性不是岩石固有的性质,它不仅取决于岩石的特性,而且还取决于采用的钻进技术工艺条件:(1)岩石的特性。包括岩石的矿物组分、组织结构特征、物理性质和力学性质。其中直接影响因素是岩石的力学性质,而岩石的物理性质、矿物组分和组织结构特征等主要是通过影响其力学性质而间接影响可钻性的。在影响岩石可钻性的力学性质中,起主要作用的是岩石的硬度、弹塑性和研磨性。岩石硬度影响钻进初始的碎岩难易程度;弹塑性影响碎岩工具作用F岩石的变形和裂纹发展导致破碎的特征;研磨性决定了碎岩工具的持久性和机械钻速(纯钻进时间内的单位

时间进尺,m/h)的递减速率。一般规律是岩石可钻性随压入硬度和研磨性的增大而降低,随塑性系数的增大而提高。(2)钻进技术工艺条件。包括钻进切削研磨材料、钻头类型、钻探设备、钻探冲洗介质、钻进工艺的完善程度,以及钻孔的深度、直径、倾斜度等。 分级在一定的技术工艺条件下,岩石按被钻头破碎的难易程度的分级。根据钻进方法的不同,岩石可钻性分别有岩心钻探的岩石可钻性、手动回转钻进的岩石可钻性、螺旋钻进的岩石可钻性、钢丝绳冲击钻进的岩石可钻性、冲击振动钻进的岩石可钻性和石油钻井的岩石可钻性等。中国冶金工程钻探采用岩心钻探的岩石可钻性。岩心钻探的岩石可钻性分为12级。表1为1958年中国地质部颁布的《岩石十二级分级表》,此表是以对于在规定的设备、工具和技术规程的条件下进行实际钻进所获得的大量资料的统计分析为定级基础的。随着对岩石物理力学性质的深入研究、测试技术方法和仪器的进步、钻探设备和工艺技术的发展,为适应金刚石钻探工艺应用的需要,并使岩石可钻性分级更趋科学、准确、合理,1984年中国地质矿产部颁布了《金刚石岩心钻探岩石可钻性分级

爆破分级

爆破作业分级管理办法 (2007年8月2日征求意见稿) 第一章总则 第一条为了规范管理爆破作业活动,保证爆破安全与质量,保障公共安全,根据《民用爆炸物品安全管理条例》,制定本办法。 第二条在中华人民共和国境内实施非军事目的爆破作业,应当遵守本办法。 本办法所称爆破作业,指利用民用爆炸物品爆炸能量对介质做功,以达到预定工程目标的活动。 第三条爆破作业单位和爆破作业人员应当依法分别申领《爆破作业单位许可证》和《爆破作业人员许可证》,按许可的从业范围、爆破作业类别、资质资格等级、作业项目等级实施爆破作业。 本办法所称爆破作业单位从业范围指爆破设计、施工、评估、监理四种;爆破作业类别指岩土、水下、拆除、特种爆破四类;作业项目等级,指国家标准规定的爆破作业项目A、B、C、D和D级以下五个等级。爆破作业人员有爆破员、爆破技术人员两类。 公安机关对爆破技术人员资格和从事岩土、水下、拆除爆破作业单位资质,实行分级管理。 第二章爆破作业人员管理 第四条公安机关对爆破作业人员资格实施考核认证制度。爆破作业人员受聘于爆破作业单位,依法取得《爆破作业人员许可证》,方可从事爆破作业。爆破作业单位不得扣押《爆破作业人员许可证》。

爆破作业人员可以同时取得爆破员和爆破技术人员的资格,但是,不得同时受聘于两个或者两个以上爆破作业单位。 爆破员资格不分级管理。初次取得爆破员资格的人员,实习爆破作业六个月以上,经受聘单位认可,方可独立从事爆破作业。 爆破技术人员资格分为高、中、初级。初次申请爆破技术人员资格,原则上只能取得初级资格;爆破技术人员只能从事许可爆破作业类别、作业等级的爆破作业项目。 高级爆破技术人员可以主持许可爆破作业类别各等级爆破作业项目的设计、施工; 中级爆破技术人员可以主持许可爆破作业类别B级及B级以下爆破作业项目的设计、施工; 参加过两项D级或D级以上爆破作业项目设计、施工的初级爆破技术人员,方可主持许可爆破作业类别D级及D级以下爆破作业项目的设计、施工。 第五条申请取得爆破作业人员资格,应当具备以下条件: (一)十八周岁以上; (二)初中以上文化程度; (三)有完全民事行为能力,没有妨碍从事爆破作业的疾病和生理缺陷; (四)没有因犯罪受过刑事处罚; (五)依法吊销《爆破作业人员许可证》的时间超过五年; (六)经公安机关考核合格; (七)法律、行政法规规定的其他条件。 申请取得爆破技术人员资格,还应当具备以下条件:

不同钻井方式下的井底岩石可钻性研究

第38卷第2期石 油 钻 探 技 术Vo l 138No 122010年3月PET RO L EU M DRIL LI NG T ECHN IQ U ES M ar.,2010 收稿日期:2009-11-12;改回日期:2010-01-20 基金项目:国家重大专项/大型油气田及煤层气开发0子项目/气体钻井关键工艺理论及钻柱力学研究0(编号:2008ZX05022-005-004H Z)资助 作者简介:杨谋(1982)),男,湖北潜江人,2006年毕业于长江大学石油工程专业,油气井专业在读博士研究生,主要从事欠平衡钻井、气体钻井提速机理及工艺方面的研究。 联系方式:(028)83035450,ym 528919@https://www.360docs.net/doc/4e14587669.html, #钻井与完井! 不同钻井方式下的井底岩石可钻性研究 杨 谋1 孟英峰1 李 皋1 李永杰1 王延民1,2 (11油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学),四川成都 610500;21中国石油塔里木油田公司博士后科研工作站,新疆库尔勒 841000) 摘 要:岩石可钻性指标是钻井工程中的一项基本数据,当前计算岩石可钻性的方法很少考虑井底围压对岩石可钻性的影响。首先,论述了围压对井底岩石强度的影响,分析了不同渗透性条件下求取井底围压的差异;其次,建立了围压下的岩石可钻性计算模型,并对液体测井数据进行了校正以获取气体钻井的岩石力学参数;最后,应用M athCAD 软件编程分析了不同钻井方式下的可钻性级值。分析表明,气体钻井与常规钻井方式相比,泥岩地层可钻性级值能减小1~2个级别,而砂岩地层可钻性级值可减小2~4个级别。理论分析与试验分析结果吻合度高,有助于钻前预测机械钻速。 关键词:岩石可钻性;渗透性;孔隙压力;封闭压力;气体钻井 中图分类号:T E21 文献标识码:A 文章编号:1001-0890(2010)02-0019-04 岩石可钻性指标在钻井工程中有重要的应用价值,如指导钻头选型、用于优选钻头参数、预测钻速、制订生产定额等[1-3]。在钻进过程中,随着井深的增加,液柱压力越来越大,井底岩石强度也会增大,这时岩石可钻性逐渐变差。目前计算岩石可钻性仅从1)用岩石的物理力学特性评价,2)用微钻速评价,3)用实钻速度评价,4)用破碎比功评价等4方面来考虑[3-9] ,还没有形成一套有效的方法来模拟井底条件下的岩石可钻性流程,而且基本上没有模拟不同钻井方式下井底岩石可钻性研究的相关报道。为此,笔者在推导渗透性岩石和非渗透性岩石井底围压计算公式的基础上,建立了围压下不同钻井方式的井底岩石可钻性模型。 1 计算井底围压 图1为Maurer 在单齿冲击试验中通过改变井筒液柱压力得到的破碎坑体积与井底压力的关系曲 线(井底压力为液柱压力与孔隙压力之差)。由图1可看出:当井筒压力增加到高于地层孔隙压力时,破碎坑体积会迅速减小;当压差保持不变、水平方向的主应力增加时,破碎坑体积大小不变。在Yang 和Gr ay 所做的试验中,破碎坑体积随水平主应力的增加而有微小增加[10]。利用Abaous 软件模拟井下岩石应力场分布发现,在钻头底部待破碎10mm 的范 围内井底岩石强度受水平应力的影响很小[11]。这些试验和理论研究证明了井底岩石强度主要受轴向 上应力的控制。 图1 井底压力和水平应力对破碎岩屑体积的影响 当钻进低渗透性岩层时,由于钻井液难以渗入到低(非)渗透性的岩层孔隙,不能及时平衡岩屑上下的压差,压差作用阻碍了井底岩屑的及时清除,影响了破岩效率[12]。但在钻进渗透性地层时,孔隙压力对井底产生向上的/推力0,即岩石受到轴向上的

岩石可钻性和钻速预测

岩石可钻性和钻速预测 李富 摘要对井剖面地层岩石可钻性的确定直接影响到钻头选型和钻速预测,然而,现有的研究岩石可钻性的 微可钻实验存在较多问题。现有的岩石微可钻性实验一般通过取心在室内常温常压下进行,脱离了地下高温高压 环境后的岩心不仅不能代表地层的可钻性,而且这样的可钻性数据离散、随机、有限、成本高。但若能建立基于岩 石物理参数的岩石可钻性预测模型,必将能缓解可钻性评价中存在的这些矛盾。尽管利用测井资料估算岩石可钻 性时,由于岩石结构的复杂性以及不适当的参数化工作使测井估算的可钻性也存在不少问题,但利用测井资料获 取岩石可钻性的方法能够提供逐点可钻性数值,既能反映出整个钻井剖面岩石可钻性变化的趋势,又能反映出不 同地层间的变化规律,而且成本低。鉴于此,推导了利用声波测井资料预测岩石可钻性的计算模型,并结合S 油田 实际资料开展了钻速预测方法研究。 主题词岩石可钻性声波测井资料钻头钻井速度预测 测井评价岩石可钻性模型推导 在对全国各类油气田的岩石可钻性进行了大量试验研究和测定工作 的基础上, 原石油工业部于1987 年召开了全国岩石可钻性研究成果鉴定会,定出了岩石可钻性分级的标准(表1) 。根据岩石软、中、硬三大类,将岩石可钻性划分10 级,一定的岩石可钻性分级对应了一定的钻头型号。对这些数据进行处理后,作了相关分析。回归分析结果,度指数相关,即 Kd = 2. 347e- 0. 0017 x (1) 相关系数R = 0. 947 1 。 图1 岩石可钻性与岩石硬度关系曲线 由前人的实验测定结果已知,当地层不含天然气时,岩石的硬度( x) 随声波纵波速度(1/Δtc) 的增加而增加,即x = α/Δtc +γ ,将其代入(1) 式得:Kd = A eβ/Δtc (2) 钻采工艺与装备 ·61· 其中: A = 2. 347e- 0. 001 7γ ,β = - 0. 001 7α 。

岩石可钻性

中国石油大学钻井工程实验报告 实验日期:2014.10.15 成绩: 班级:石工11-10 学号:姓名:教师: 同组者:李雪鹏、白国强、赵春平、邢志辉 岩石可钻性的测定 一、实验目的 1.了解岩石的可钻性; 2.掌握岩石可钻性的测量方法。 二、实验原理 1.实验设备 实验中使用岩石可钻性测试仪来测量岩石的可钻性,如下图1 所示。设备 的具体技术指标参见《岩石可钻性测定及分级方法-SY/T 5426-2000》。 图1 岩石可钻性测试仪 2.测量原理 使用特制微钻头(牙轮钻头或PDC 钻头),以一定的钻压(牙轮钻头为890N ±20N,PDC 钻头为500N±10N)和转速(55r/min±1r/min)在岩样上钻三个特定深度的孔(牙轮钻头为2.4mm,PDC 钻头为3mm),取三个孔钻进时间的平均值为岩样的钻时(t d),对t d取以2 为底的对数值作为该岩样的可钻性级值K d,计算公式如下所示: K d =log2t 求得可钻性级值后,再查岩石可钻性分级标准对照表(如下表1 所示)进 行定级。

表1 岩石可钻性分级对照表 三、数据处理 根据实验中测得的钻进时间,结合实验原理中岩石可钻性的计算方法及分 级标准,计算岩石可钻性并将结果填入表2 中 岩石可钻性试验记录表 平均钻进时间t=(35+46+38)/3=39.67s ,可钻性级值K d ===22log log 39.67 5.3t 查表1得,可钻性级值为5级。 四、思考题 1.实验过程中哪些步骤对测量结果精度影响较大,如何操作才能提高测量 结果的精度? 答:夹持岩样的过程中选择不同的钻进岩石面可能会使钻进时间差别较大,应该尽量选用同一个岩石面。 2.调研并简要介绍岩石可钻性是如何应用于工程实践?思考岩石可钻性的 其它应用?

区域三维空间岩石可钻性预测方法研究与应用

第42卷第5期 石 油 钻 探 技 术Vol畅42No畅52014年9月PETROLEUM DRILLING TECHNIQUESSep.,2014收稿日期:20131209;改回日期:20140723。作者简介:耿智(1988—),男,河北保定人,2011年毕业于中国石油大学(北京)石油工程专业,油气井工程专业在读博士研究生,主要从事石油工程岩石力学、钻井地层压力预测及钻井信息工程等方面的研究工作。联系方式:g126z@126.com。通讯作者:陈勉,chenmian@vip.163.com。基金项目:国家科技重大专项课题“钻井工程设计和工艺软件” (编号:2011ZX05021006)部分研究成果。磼钻井完井磾doi:10.11911/syztjs.201405014 区域三维空间岩石可钻性预测方法研究与应用 耿 智1,樊洪海1,陈 勉1,王金钟2,纪荣艺1,景 宁3 (1.中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249;2.中国石油大庆钻探工程公司钻井四公司,吉林松原138000;3.中国石油天然气勘探开发公司,北京100034) 摘 要:在已钻井资料较少的情况下,合理、高效、低成本地预测岩石可钻性在地层空间的分布对钻井工作十 分重要。分析了单一测井、录井及地震资料预测方法的不足,提出了预测三维空间岩石可钻性的新方法,即利用测井约束地震反演技术对三维地震数据进行反演,生成全频带高分辨率的岩石纵波速度体,通过室内微钻头岩心可钻性试验,建立了考虑岩石声波时差与密度属性的可钻性预测模型,并据此开发了三维岩石可钻性预测软件。在吐哈盆地某区块两口井进行的实例分析表明,可钻性平均误差约10%,研究区块牙轮钻头对应的岩石可钻性级值约2畅8~6畅3,PDC钻头对应的岩石可钻性级值约2畅0~5畅0;软件三维显示结果表明,局部地层存在异常高可钻性级值带,与钻井资料显示该地层存在砾岩层结论相符。该区块PDC钻头的三维空间地层岩石可钻性整体优于牙轮钻头对应的可钻性。研究表明:建立的岩石可钻性预测模型同时考虑了岩石声波与密度属性,能合理预测岩石可钻性,反映不同类型钻头的可钻性差异;新方法能较真实地反映出岩石可钻性的三维空间分布情况,可为制定钻井提速方案提供参考。 关键词:岩石可钻性预测岩心试验测井地震数据 中图分类号:TE21 文献标识码:A 文章编号:10010890(2014)05008005 ApplicationandResearchonMethodsfor3DSpaceRockDrillabilityPrediction GengZhi1,FanHonghai1,ChenMian1,WangJinzhong2,JiRongyi1,JingNing 3 (1.CollegeofPetroleumEngineering,ChinaUniversityofPetroleum(Beijing),Beijing,102249,China;2.No.4DrillingCompany,CNPCDaqingDrilling&ExplorationEngineeringCorp.,Songyuan,Jilin,138000;3.ChinaNationalOilandGasExplorationandDevelopmentCorporation,Bei‐jing,100034,China)Abstract:Intheinitialstagesofexploration,whendrillingdataisscarce,it’sparticularlyimportanttopredictthedrillabilityofthetargetformationinaproper,efficientandlow‐costmanner.Inthispaper,com‐mondrillabilitypredictionmethodsusinglogging,mudloggingandseismicdatawereevaluatedanddeter‐minedtobeinadequate.So,tomeettheneedforeffectivepredicabilityofformationdrillability,anew3Dpredictionmethodwaspresented,inwhichamodelconsideringbothrockacousticanddensitypropertieswasconstructedbycombiningthemicro‐bitdrillabilitytestandfull‐bandandhigh‐resolutionPwaveveloc‐itycubewhichwasgeneratedbyawelllog‐constrainedseismicinversiontechnique.Predictionsoftwarewasdevelopedtocreatea3Dvisualizationofthedistributionofdrillability.CasestudiesoftwowellsinoneblockoftheTuhaBasinwaspresented.Theaverageerrorofdrillabilitywasabout10%,anddrillabilitygradeofarollerbitwas2畅86畅3whiledrillabilitygradeofaPDCbitis2畅05畅0.The3Dvisualizationre‐sultindicatedthatanabnormallyhighdrillabilityareaexistedinthelocalformation,whichwasinaccord‐ancewiththeexistenceofconglomeratelayershownindrillingrecord.TheoveralldrillabilityperformanceofPDCbitswassuperiortothatoftherollerbits.Theresultsshowedthatthemodelconsideringbothrockacousticanddensitypropertiescouldpredictrockdrillabilityreasonablyandrevealdrillabilitydifferencesfordifferentbits.Themethodproposedcoulddescribethespatialdistributionofrockdrillabilityinanob‐jectivemanner,providingreferencestospeedingupdrilling.Keywords:rockdrillability;prediction;coretest;welllogging;seismicdata 在已钻井较少的区块,很难利用已有测录井资 料与岩心数据建立能够客观反映随地层变化的区域 岩石可钻性数据库,从而给钻头选型和制定钻井设 计方案带来了困难。此外,利用地震数据提取的层 速度资料,可以在一定程度上反映地层岩石物性变

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