(高级技师)深孔钻探技术选择与施工技术探讨
金属矿床深孔钻探技术探讨

西部 探矿 工程
11 3
金属 矿床 深 孔钻 探 技 术 探 讨
张 心 剑 , 百 堂 司
( 河南省有色金属地质矿产局 , 河南 郑州 4 0 1) 50 6
摘 要: 金属矿床深孔钻进投入大、 获取地质信息多、 施工困难。就深孔钻探 经常遇到的问题 , 对深孔 钻进的钻孔结构、 钻探设备选择、 钻进工艺、 冲洗液等技术要素进行探讨。
一
圈内部第二深度空 间金属矿产资源的探测深度是50 O~ 2 0m。建国以后建成 的金属矿山 35因资源枯竭接 00 / 近尾声或 已经闭坑 , 其余 25的矿山正逐步向深部开采 / 过渡[ 。吉林夹皮沟金矿开采深度达 10 m, 1 ] 0 利用采矿 2 坑道 可 以向老矿 区外 围或 深部探 矿 , 但在 现生 产矿 山的 邻近 地 区或闭坑 矿 山 的底 部 , 均需要 钻探 工程探 明高 级 别 的资源储 量 。设计 钻孔 深度 超 过 20 m 已经是 无 可 00
价格 , ̄5 0 O 0 m孔 段每 米钻探 费用 5 0元 , 0 以此 为基 础 ,
或 泥 浆 的 压 力 损 失 较 大 , 取 加 大 钻 头外 径 措 施 后 , 采 B 2 泥浆 泵 基 本 可 以满 足 20m 深 孔 钻 进 对 压 W30型 00 力 的要求 。而 动力机 则 应 与钻 机 和 泥 浆泵 的需 求相 配
关 键词 : 金属矿 床 ; 深孔 ; 钻探技 术
.
中图分 类号 : 2 4 文 献标识 码 : 文章 编号 :0 4 5 1 (0 0 1— 0 3 一 O TE 4 B 10- 7 62 1) 1 11 4
1 钻 探 工程在 地质 找矿 中的地 位和 作用
深孔钻探技术在施工中的应用体会

周 志 明 洪 亚 男
( 安徽 省 地质矿 产勘 查局 3 5地质 队 2 安徽 ・ 北 淮 253 ) 3 0 7
中图分类号: E 2 . T l 21
文献标识码 : A
文章编号 :6 2 7 9 ( 0 0)7 0 4 0 17 — 84 2 1 2 — 8 —2 刮刀钻进 m米就必 须取心钻进一至两个 回次,以保证有 较
我 队施工 的矿 区位于河南省鸿 畅镇 和郏县境 内,煤层 底 板高 一 0 m~ 13 m, 80 5 0 埋深 9 0 ~ 60 矿 区 内地 质条 1 m 18 m, 件较稳定, 四系的厚度一般在 5 ~ 0 第 m 6 m,下部 多为泥岩和 上 )厚度大 ( , 一般厚度在 6 m一0 m) 我们一般是选择单管 0 10 。
8 | 敏 ‘ 4 | f
规 则 的钻 孔 孔 壁 。 13 钻 头 的 选 择 .
本 矿区多为超 千米孔 , 而且大部分 岩石的硬度较大 , 研 磨性较差 , 对于选择适应性较好 、 时效高寿命长 的钻 头就显
得尤为重要 。本矿区最具 代表性的是在平顶 山砂岩层位 中 的钻头选型。本矿 区的平 顶山砂岩硬度高 ( 可钻性 7 以 级
金 刚石 取 心 钻 头 钻 进 。
金 刚石钻头 主要选择 胎体 硬度适宜 ,但又能保证金 刚
砂岩 。但是砂岩硬度较高 ,其 中最具有代 表性的平顶 山砂
岩, 硬度较高 , 可钻性 为 7级以上 , 并且层厚在 6 ~ 0 m, 0 10 钻 进效率极低。 L 因孑 深一般都在 10 m 10 m, 岩层软硬互 0 一50 且 1 层多, 在施工 中极易产生钻孑 弯曲。解决这些技术难题 , L 对 顺利完成施工任务起 到关键作用。
深部煤田钻探施工的工艺及技术措施探讨

深部煤田钻探施工的工艺及技术措施探讨【摘要】为了能够提供可开采煤炭资源提供科学、可靠的依据,因而需要积极开展对深层煤炭资源进行勘探,以此来探明深部煤田资源的整体结构以及实际储量。
在实践中我们发现,在开展深部煤田资源的勘察时,利用现有的钻探技术以及技术装备也可以完成,但是为了日后能够进一步开展更深层次的地质勘探奠定坚实基础,因而需要对现有的施工工艺以及在施工中可能会出现的安全问题进行进一步的论证与革新,这也是为以后实施更深煤田资源勘探活动进行大胆的尝试。
【关键字】深部煤田;钻探;工艺【abstract 】in order to be able to provide for exploiting coal resources can provide a scientific and reliable basis, so need to actively carry out of a deep coal resources in exploration, proven by deep coal resources the overall structure and the actual reserves. In practice, we find that, in the development of the coal resources deep prospecting, USES the existing drilling technology and technical equipment can also completed, but in order to further research in the future to a deeper level of geological exploration and lay solid foundation, thus needed to existing in the construction process and construction may appear security of further proof and innovation, which is distributed resources implementation after deeper exploration activities bold try.【key words 】deep coal; Drilling; process在我国的基础能源及生产原料中煤炭资源是不可或缺的资源,其在整个国家能源体系中占据着核心的地位。
深孔岩心钻探技术探讨

深孔岩心钻探技术探讨一、深孔勘探的意义1、是国民经济发展的需要。
2、是科学研究的需要。
3、是“攻深找盲、探边摸底”新一轮找矿的需要。
4、是危机矿山获得新生的必由之路。
5、是地勘队伍“跨越式”发展的大好机遇。
二、深孔定义根据国土资源部最新颁发的《岩心钻探规程》对深孔的划分为:孔深小于300M为浅孔;孔深300—1000M为中深孔;孔深1000—3000M为深孔;孔深3000M以上为特深孔。
b5E2RGbCAP三、国内外完工深孔实例1、德国KTB先导孔3893M<φ152)。
2、美国夏威夷科钻孔3519.5M<φ98)。
3、南非金矿勘探孔5422.76M<φ80)。
4、中国大陆科钻一井5158M<φ95)。
5、安徽313队铁矿勘探孔2706.68M<φ77)。
6、山东钾盐大队钾盐勘探孔2603.86M<φ62)。
7、辽宁冶金402队铁矿勘探孔2522.09M<φ75)。
8、河北四队铁矿勘探孔2185.12M<φ75)。
9、山东六队金矿勘探孔2401.12M<φ75)。
10、山东三队金矿勘探孔2440.91M<φ75)。
11、山东三队正在施工的山东莱州ZK96-5孔,设计孔深4000M。
四、设备与机具的选用1、钻机<1)国产立轴式钻机:XY-5、XY-6、XY-8、HXY-9B。
<2)国产全液压钻机:YDX-3、YDX-1800、HYDX系列、XD-5、XD-6、FYD-2200。
p1EanqFDPw<3)进口全液压钻机:LF-70、LF-90、LF-230、CS1000P6L。
2、水泵:衡阳BW250型、BW300型、BW320型、河北永明NBB260/7型。
3、钻塔:13M人字塔、17M四角塔、23M四角塔、23MA字塔。
4、管材:<1)优选进口Q系列钻杆。
<2)选择国内45MnMoB或XJY850高强地质管材。
大口径深孔钻探技术探讨

大口径深孔钻探技术探讨作者:于晓阳来源:《科学与技术》 2019年第1期摘要:随着,钻探技术迅猛发展,大口径深孔钻探技术不断更新,如何在大口径深孔钻探施工中防止钻孔弯曲,提高大口径深孔施工安全及钻进效率,保证成孔是大口径深孔主要攻关课题。
本文对大口径深孔钻探技术进行探讨分析。
关键词:大口径深孔;安装;控制技术;定向纠斜;改进办法大口径深孔施工,孔斜控制是难点,孔径大,导致钻具在孔内弯曲变形严重,摩擦阻力增加,磨损加剧,钻杆折断事故增多,升降钻具困难,功耗增加和钻速下降,导致事故增多、成本增高,为达到钻孔弯曲与效率双优,必须改进工艺方法;从减少回转阻力、随时跟踪测斜、随时跟踪纠斜。
1、采用设备SPS-600、2000、2600型钻机;山东青能N3NB-350、500型泥浆泵及BW850/7、BW1200/7型泥浆泵;23m、26m四角钢塔;6135———型柴油机;160KW———电动机;393.7mm、444.4mm三牙轮钻头;241mm加重管;178mm加重管;146mm/178mm异径钻杆;393.7mm、444.4mm螺旋扶正器;393.7mm、444.4mm滚轮绞孔器;89钻杆、114钻杆、127mm钻杆;其它附属配套设备。
2、安装、开孔及防斜措施2.1设备安装钻塔塔基四角及设备承重处挖1.2m以上桩坑采用混凝土灌注,使用水准仪超平,塔基及底盘做到水平,稳固,周正。
作业中定期用水准仪超平校正。
钻机安装满足设计要求,孔口中心、立轴、天轮“三点一线”。
钻进中采用磁力线坠随时校正主动钻杆,发现主动钻杆偏斜及时调整。
2.2防斜措施扩孔采用导向式钻具组合。
合理掌握钻压,中和点处于钻铤上部80%位置,保持孔底钻具组处于直立状态。
保持阶段性测斜,必要时钻进参数作适当调整。
正常情况下,三班钻进参数保持一致,均匀给压。
2.3钻孔结构三、四纪层较薄地区,不需要下技术套管,可以采用终孔孔径开孔一径到底;即终孔孔径如为393.7mm;一开采用393.7mm钻进至终孔。
深孔钻探套管技术浅谈

深孔钻探套管技术浅谈摘要:深部找矿是“攻深找盲、探边摸底”新一轮找矿的需要,本人从事钻探工作近十年,根据自身的实践经验对深孔钻探技术略有浅见,分析现阶段深部钻探存在的一些套管技术难题,重点探讨的深孔关键技术是孔径设计、套管技术,并提出了相应的对策。
阐述的技术观点敬请批评指正。
关键词:深部找矿孔径设计套管技术1 多级孔径设计深孔钻探应该根据设计终孔最小孔径要求,采用多级孔径施工,原因是深孔施工难度大,不确定因素多,比如,钻孔坍塌、垮孔,出现事故等等,根据需要降级孔径继续施工。
1.1 目前深孔绳钻常用孔径级别孔径设计是钻探施工设计的重要环节,它直接影响着后续的钻探施工,是泥浆是否能正常循环的“咽喉要道”,在钻探施工中,面对更多的是未知的和复杂的地层,所以需要根据钻遇不同地层选择不同的孔径级别施工。
(1)常用孔径选择:φ173mm(较少)、φ150mm、φ130mm、φ122mm、φ110mm、φ95mm、φ75mmm六级口径。
其中φ122mm、φ95mm、φ75mm为常用绳钻口径。
(2)常用套管选择:φ168mm(较少)、φ146mm、φ127mm、φ114mm、φ108mm、φ89mm五级级口径。
常规钻孔结构设计特点:使用Ф150钻进穿过覆盖层下入Ф146套管,随后使用Ф122施工穿过第三系或胶结性中等的地层,遇致密坚硬地层后下入Ф114套管,再使用Ф95+钻具施工至目的层,保留口径是Ф75+。
不足之处:此孔径结构设计更适用于地层相对稳定的情况下,在深孔煤层气、页岩气、极破碎、易垮塌地层钻探施工中是存在很大风险。
因为此类地层在钻进施工中对环空间隙的要求比较高,且多为沉积岩地层,主要由泥岩、砂岩,泥质类砂岩等组成,这类地层大都易缩径,坍塌等,孔壁稳定性较差,钻进过程中则需采用泥浆保护孔壁,孔深后,泵压高,泥浆正常循环就难以保障,而保留口径Ф75+在下入上一级套管后的最大值Ф78,对于深孔施工复杂地层是很不利的,其重要因素之一就是环空间隙不足,粗颗粒破碎岩屑上返遇阻易造成卡埋钻事故。
勘探深孔钻探施工探讨

勘探深孔钻探施工探讨摘要对深孔钻探勘探技术探讨,以确保岩心钻探质量。
关键词勘探钻孔;施工;方法1 矿区地层简述该矿区主要为铁矿,矿区内第四系覆盖层较厚,厚度为80~150m不等,主要为砂卵(砾)石层,且具有由北向南渐变厚的趋势。
早在矿区进行钻探施工时,就因为覆盖层护壁不好而发生报废情况,出现该情况的主要原因是地层地质构造条件较复杂、地层稳定性极差、漏水较严重、孔壁坍塌严重,限于当时的技术水平,砂卵石覆盖层的钻进主要是采用硬质合金钻进和钢粒钻进,且泥浆材料主要是采用当地产的粘土进行搓泥球护壁堵漏,该方法既费人力且护壁堵漏效果很不好。
因此在本次施工中将覆盖层钻探护壁工作做好,就成了重中之重。
2 勘探钻孔技术要求①执行《铁、锰、铬矿地质勘查规范》(DZ/T0200-2002)和《岩心钻探规程》标准施工。
②全孔取心,岩心采取率≮80%,矿心采取率≮85%。
③钻孔为直孔,终孔直径≮75mm,提下钻时必须进行水文观测,孔斜每百米不大于1%,同时校正孔深。
④钻孔结束后测井,满足地质要求时方可终孔,最后按封孔技术要求进行封孔,并提交原始班报表。
设计孔深范围在450~1000m之间,每孔穿过矿层底板30m后可终孔。
3 钻探设备及器具选择根据当今岩心钻探发展趋势和现状,并结合以往的施工经验,综合考虑,主要以适用于中、深钻孔施工的设备、管材、钻具等为主,全力追求以优质的设备、管材及钻具,确保高效高质的生产效果。
钻机:采用XY-44型钻机(最大钻深能力1400m)2台,通过实践证明,该钻机性能稳定,能够符合本次勘探技术参数要求。
水泵:采用BW300/12型水泵2台,该泵压力、泵量可调范围大,能够适应中、深孔尤其是覆盖层较厚且地层复杂的岩心钻探施工。
钻塔:采用17m直斜两用四角塔2部,该塔具有性能稳定、拆卸方便、安全度高、适用范围广、强度大等特点。
钻杆:采用71mm加厚型绳索取心钻杆2000m,由于采用了加厚技术,拉力、扭矩比普通绳索取心地质钻杆有了较大的提高,能够满足中、深孔施工要求。
钻探工程施工技术工艺研究及注意事项

钻探工程施工技术工艺研究及注意事项新疆维吾尔自治区阿克苏地区阿克苏市 843100摘要:钻探技术是地下能源资源开采工作所使用的技术措施,人们针对地下能源资源的重视程度让人们把注意力集中到了钻探技术上,并且在实施能源资源的开采工作中,人们对地下能源资源的埋藏情况做出更为深入的了解。
要求相关企业、工作者等对钻探技术、技巧等内容有良好透彻的掌握,并且能够对地下能源资源实施合理有效的开采工作,才能够切实推动对地下能源资源的有效开采工作。
相关部门以及工作者要积极针对钻探技术实施探究工作,并且要找到合理有效的钻探技术创新方式,对地下能源资源实施合理开采,为国家实施地下能源资源的勘探、开采工作贡献一些力量。
关键词:钻探工程;施工技术工艺;注意事项1钻探工程钻探工程是指依据相关的技术要求和规范,从地表向地壳内部钻孔并按照相关的要求从地壳内部取出地质样品,通过对样品进行分析进而了解地质情况的一种地质勘探技术。
随着钻探技术在使用过程中表现出诸多的优异性,其在其他的工程项目建设的过程中也得到了广泛的应用。
现阶段将工程建设过程中为满足特定的需求而向地表以下挖掘通道的工程泛称为钻探工程。
文章主要研究地质勘探过程中采用的钻探工程技术。
钻探工程是在地下一定的深度进行施工,因此其施工作业的环境通常都比较复杂,且存在较大的施工难度和施工危险性,这几个方面的因素导致了在钻探施工的过程中对施工技术的要求较高。
钻探工程施工设备对整个钻探工程的质量和效率具有决定性的作用。
钻探技术经过多年的发展已经形成了成熟的理论和技术体系,在不同的地质环境中可以采用不同的钻探技术,以此有效提升整体的钻探的质量和效率。
具体实施时,相关技术人员要依据施工现场的实际环境选择适宜的钻探设备和钻探方式。
2地质钻探技术的应用要求工程建设期间,高质量地质勘察工作有利于工程建设的顺利开展,地质勘察对钻探技术的应用提出了较高的技术要求,钻探期间,需提前展开全面分析,比如岩层提取率应和夹层采取率相对应。
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地勘行业特有工种职业技能考核鉴定论文(技师、高级技师)题目:深孔钻探技术选择与施工技术探讨姓名工作单位申报工种工程地质工程施工钻工申报等级技术工一级联系电话提交时间 2017 年 6 月 7 日地勘行业特有工种职业技能鉴定站制深孔钻探技术选择与施工技术探讨摘要:根据近几年的现场施工,全液压钻机的使用数量越来越多,同时也出现了不少问题,主要是运行成本较高,部分液压钻机运行时漏油严重,加油如加水。
国外的一些液压钻机,维修的零部件不好配备,维修周期长。
总体而言,全液压钻机正走在技术成熟售后完备的路上,因此全液压钻机的占比不应太高。
待技术成熟后,再提高全液压钻机的使用数量较为合理。
关键词:深孔,设备,钻孔结构,冲洗液1 设备管材选择1.1具备1000米以上施工能力的钻机(1)国产立轴式钻机:XY-5、XY-6、XY-8、HXY-9B。
(2)国产全液压钻机:YDX-3、YDX-1800、HYDX系列、XD-5、XD-6、FYD-2200。
(3)进口全液压钻机:LF-70、LF-90、LF-230、CS1000P6L。
钻机总体性能评价:在深孔施工中,钻机的最大钻进深度要超过设计孔深20%以上,甚至更高,以备出现孔内事故,要超负荷运转。
另一个原因,目前国产深孔钻机技术尚不成熟,标注的最大钻进深度与实际钻进深度有一定差距。
1.2管材为了满足深孔及复杂破碎地层钻进取心需要,将钻杆体两端墩粗方式来提高钻杆整体强度及寿命,钻杆抗拉强度提高47.6%。
抗扭提高50%以上。
优点是减少材料消耗及钻杆重量。
内加厚适当减少岩心径,可以减少钻头刻取面积、孔内扭矩、功率消耗。
目前已大面积推广应用,并取得了较好的综合应用效果,深度超过2000m。
但由于材质本身及加工精度等问题,还有需要改进提高的余地。
在钻杆材质方面,我国以往走入了误区,只考虑了钻杆各强度和刚性,忽略了钻杆在钻孔复杂的受力及柔性,从国外钻杆的静强度、钻杆螺纹根部的壁后、应用效果看,钻杆具有良好的柔性、较好的同轴度、螺纹加工精度对防止钻杆折断具有重要的影响。
我国钻杆的静强度比国外高的多因此,“863”项目2000米深孔绳索取心钻杆钻杆重点解决钻杆材质、热处理工艺及加工精度等问题。
(1)优选进口Q系列钻杆。
(2)选择国内45MnMoB或XJY850高强地质管材。
(3)选择唐山金石、无锡钻探工具厂等知名厂家产品。
(4)几种国产钢材性能参数对比表(见表1)钻杆推荐使用深度=(0.75~0.8)×钻杆最大可使用深度表2 几种常用钻杆的最大钻进深度1.3 机具(1)优选进口Q系列钻具。
(2)推荐使用唐山金石产品。
(3)夹持器:推荐使用唐山金石BS75-J型自重式木马夹持器或中国地质装备公司SQ114/8型绳索取芯钻杆液压钳。
2 钻孔结构选择钻孔结构的繁简取决于地层岩性和技术水平。
吸水膨胀、松散、破碎、坍溻、掉块、涌水、漏水等复杂地层多。
则套管层数和换径次数多,钻孔结构复杂。
反之,则钻孔结构简单,在少数情况下甚至可一径到底,另外,如技术水平高有些复杂地层通过采用适当的冲洗液,改善冲洗液性能及其他先进的护壁、堵漏措施。
也可不下套管,因此应尽量采用先进技术,以简化钻孔结构。
钻孔结构的繁简既要考虑经济因素,也要考虑安全钻进。
从经济的观点看,套管层数多,开孔直径大,钻进效率低,成本高。
因此简化钻孔结构可降低成本,节约开支.但钻孔结构过于简化,有些复杂地层孔段未下套管,又未采取合理的技术措施,因而可能导致孔内事故,机械事故和人身事故。
综上述.设计钻孔结构的原则是,在保证安全生产的前提下,尽量简化钻孔结构。
设计钻孔结构时,首先应考虑全孔各复杂地层的钻进技术措施,确定套管层数和换径次数。
然后根据地质人员要求的终孔直径,自下而上确定各孔段的直径和长度,为了安全一般留有一级备用直径,即开孔直径增大一级地层的复杂性客观决定了需要下几层套管,每层套管的口径是多少?每层套管下多深?深孔孔深结构设计力求拿出既安全又经济的下套管优化方案。
套管口径常规系列:173/168、150/146 、130/127 、110/108 、91/89 、75/73 mm,套管壁厚 8.00~ 3.75 mm。
案例1:新源县设计孔深2000米的磁异常查证孔,钻孔结构一开是Φ150 mm,钻进30米处,设计二开用Φ122 mm的绳钻钻具,由于上部卵砾石层厚,且并不知道深度,施工中常出现轻微卡钻和钻具放不下去等孔内事故,分析原因后,根据实际情况,客观地将Φ150 mm 牙轮钻头+Φ122mm的钻杆作为穿越卵砾石层的钻具组合,这样在没有下Φ150mm套管的情况下,钻进至680米,穿越卵砾石层,在硬质泥岩层下入Φ114mm套管,改Φ95mm钻具继续钻进。
设计Φ95mm钻具穿越第四系至基岩,下Φ89mm套管,改Φ75mm钻具钻进至终孔。
3冲洗液的选择3.1松散地层泥浆案例施工地段从上到下依次为素填土、砂质粘土、粉砂、粉细砂、粉砂夹粉质粘土、粉砂粘土、淤泥质粉砂粘土。
由于穿越地层孔壁稳定性较差,易坍孔,且中部的淤泥质粉质粘土土性软,承载性质差,易缩径。
配方一: 6%土+1‰Na2CO3+ 1‰NaOH+ 3‰CMC+0.3‰润滑剂(或万用王),马氏漏斗粘度控制在60~80s,密度1.06g/cm3。
配方二:7%土+4%(土重)纯碱+0.4%CMC+0.4%LG+0.03%XC。
主要性能指标:马氏漏斗粘度是50~70s,失水量是11.5ml。
自上而下地层分布为第四系粉砂质粘土、砂砾石层、粘土层、第三系杂色粘土、砂砾石层、下部为红砂岩及胶结性不好的卵砾石层、泥岩、粉砂岩、灰岩及炭岩。
第三、第四系厚度达700m左右,极易遇到缩径、超径、坍塌和掉块等孔内复杂情况配方:6%土+Na2CO3+2%LG植物胶+0.4%CMC;3.2溶蚀性地层泥浆溶蚀性地层以氯化钠盐层最为典型,其他还有钾盐、石膏、芒硝、天然碱等。
这类地层又称为水溶性地层,它遇到钻井液中的水,就会发生溶解,使钻井井壁溶蚀掉,其结果经常导致井眼超径、垮塌。
对付水溶性地层,主要从两方面入手解决:一是降失水,其原理和方法前面已经介绍过;二是降低钻井液对地层的溶蚀性。
在泥浆中加入与地层被溶物相同的物质,使溶解度趋于饱和,就是常用的治理溶蚀的方法。
例如在岩盐中钻进,采用盐水泥浆作为钻井液,防塌效果良好。
盐水泥浆是粘土悬浮液中氯化钠含量大于1%,或用咸水(海水)配制的泥浆,先用淡水制备分散性泥浆,然后加盐转化为盐水泥浆;由于膨润土和普通粘土在盐水中不易分散,故配浆困难。
为此,对于用盐水或海水直接配浆,宜用抗盐粘土如凹凸棒土、海泡土等。
配方:1m3泥浆+CMC25kg+OP型乳化剂 4.5kg+十二烷基磺酸钠4.5kg+皂脚10kg+洗衣粉2.5kg+NaCl 325kg+柴油53kg+废机油5kg。
泥浆性能为比重1.21,漏斗粘度34s,失水量4.4ml,泥皮0.3mm,塑性粘度21mPa·s,动切力2.75Pa,pH值8。
普通盐水泥浆:配方一:3%预水化土+3%NaCl+2%KCl+1.5%DFD+0.3%PLUS配方二:3%预水化土+3.5%NaCl+3%KCl+2%DFD+0.4%PLUS硅酸盐钻井液:1.腐植酸-低硅酸盐钻井液配方:密度1.5的水玻璃40-80L+密度1.04NaCl水溶液+硬度低于7meq的水720-840L。
性能:密度1.03g/cm3,粘度16-18s,虑失量5-8ml/30min,泥皮厚度1mm。
2.Na-CMC-低硅酸盐钻井液用于坍塌含高化矿度水的地层。
配方:Na-CMC—NaCl—硅酸盐2%-5%—稀释剂(硅酸盐必须逐步加入)3.PAN-低硅酸钠钻井液用于含盐地层和一般地层PAN-低硅酸钠无粘土钻井液或PAN-低硅酸钠低固相钻井液4.淀粉-低硅酸钠钻井液用于含盐地层,泥页岩地层。
选择性加入Na-CMC和木素磺酸铬等处理剂提粘。
5.乳化-低硅酸钠钻井液用于任何含盐地层粘土26%+硅酸钠8%+Na-CMC-600+石油或柴油7-12%+表面活性剂+消泡剂。
加重泥浆:典型配方案例1—河南正阳某地质钻探,钻遇大段高压流塑土层,提钻后该段软土快速向孔内涌缩,无法继续钻进。
配方:1m3水+30㎏预水化膨润土+3㎏XC+400-500㎏重晶石粉(800目)+15㎏CMC(或LG或DFD)性能:表观粘度32 mPa·s,失水量9 ml/30min,PH值9,比重1.34 注:为实施加重钻井液方案,首先采用脲醛树脂水泥球技术将上部的裂隙漏失带封堵掉,以防止加重钻井液压漏上部地层。
典型配方案例2—贵州某煤田钻探。
钻至450米处,遇到高压水的裂隙岩溶地层,孔口涌喷量达55 m3/d。
配方:1m3水+50㎏膨润土+10-20㎏PAM+30-50㎏CMC+20-30㎏KP 共聚物+250㎏重晶石粉。
泥浆性能:比重1.5,粘度35-45S,失水量7 ml/30min,PH7.5. 注:加重泥浆处理后,没有涌水现象。
典型配方案例3—新疆伊犁盆地核工业地质局某矿区砂砾层止涌。
配方:1m3水+200㎏重晶石粉+50㎏膨润土+5㎏CMC+3㎏纯碱+6㎏腐植酸甲泥浆性能:比重1.4-1.5,粘度35-45s,失水量5-10ml/30min.泡沫泥浆:钠土4%+CMC0.2%+PHP200ppm+DF—1泡沫剂0.1%密度=0.55—0.85Kg/LNa-CMC(钠羧甲基纤维素)泥浆1.钠土6-8%+纯碱5-6%+Na-CMC1-2%泥浆性能:比重1.03~1.07,粘度25~35s,失水量小于12ml/30min,pH值约9.5。
4 施工技术防斜措施:直径为89mm 的钻杆及钻具,防斜性能较好,钻杆的同心度和刚性都较71mm的钻杆要好,另外,当孔深时,89mm钻杆的自重就有一定的保直作用。
如何使71mm钻杆及钻具具有良好的防斜作用,是小口径钻进的难题。
技巧一:如果地层较完整,在71mm的钻具上方3米左右处多加一个钻杆扩孔器,有助于小口径钻进的保直防斜。
技巧二:通过降低压力,适当提高转速并控制班进尺,并且泵量不易过大。
可以起到防斜的作用。
5 结论深孔钻探施工必须做好前期准备工作,做好施工设计,做好地层调研,准备合理的冲洗液体系,设计合理的钻孔结构,储备好事故应急措施,确保整个施工工程的顺利实施。
参考文献:[1] 张春波,刘峰. 中国绳索取心钻探技术现状及展望[J].探矿工程(岩土钻掘工程),1996,(4):47-49.[2] 王正浩.绳索取心技术在陕西彬长矿区杨家坪井田煤层气勘探中的应用[J].中国煤田地质,2010,22(增刊):126-163.[3] 王胜,陈礼仪,张永勤. 无固相低温钻井液的研制——用于青藏高原永冻层天然气水合物的钻探[J].天然气工业,2009,29(6): 59-62.[4] 许贡,丁团峰,石奎,祁双虎.煤层气井堵漏技术[J]. 吐哈油气,2005,10(1): 54-56.[5] 鲁玉庆.对煤田钻探绳索取芯钻进工艺的探讨[J].煤炭技术,2008,27(4):46-48.9。