深孔钻探技术装备与施工工艺

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常用钻井深孔钻探工艺方法

常用钻井深孔钻探工艺方法
扩孔钻进
牙轮钻头
砂土层、砾、卵、漂石地层及基岩地层。超过三牙轮钻头标准直径范围的可进行扩孔钻进。
同牙轮钻头全卵、砾石层钻进。超过单体锤直径范围的可用扩孔锤头完成钻孔设计。
具有冲击和回转双重碎岩作用,孔底岩石受压小、钻效高,且不污染含水层、成井后洗井容易。
PDC钻头
气动潜孔锤正
(反)循环钻进
正循环均可适用基岩地层。反循环适用裂隙、溶洞、采空区。两种钻进尤其适用于缺水或供水困难地区。
具有冲击和回转双重碎岩作用,孔底岩石受压小、钻效高,且不污染含水层。
气举反循环钻进
第四系砂土、砂砾层及各类稳定性较好的基岩钻进。
钻进液上返速度快、洗孔彻底,孔内干净,钻进效率高。
其他钻进
适于因井筒内台阶、岩屑床等问题而难以上提钻具的页岩气地层。
可有效解决水平井钻井中的狗腿、台阶及岩屑床问题。
取心钻进
PDC钻进
软至中硬(可钻性4级〜8级)岩层。
钻速高、钻头寿命长、取心率高、所需钻压小、孔斜小、钻孔质量高。
冲击回转钻进
硬质合金冲击回转钻进适用于可钻性5级〜6级和部分7级的岩层;金刚石冲击回转钻进适用于可钻性6级〜12级坚硬致密地层。
常用钻井(深孔钻探)工艺方法
选用方法
适用范围
优点
全面钻进
牙轮钻进
松软地层及完整、破碎、致密、研磨性岩石及卵砾石层。
适用范围广、效率高,尤其在卵砾石及破碎地层钻进较其他回转钻进效果更好。
PDC钻进
软至中硬岩层,机械钻速较高,尤其适用于泥页地层。
采用低钻压、高转速获得较高的钻速,可与螺杆钻具、涡轮钻具配合应用。
空气钻进
适用于坚硬、无地层水的非产层段地层。其特点是可提高坚硬地层机械钻速,延长钻头使用寿命,避免井塌、井漏等复杂情况的发生。

钻探施工技术方案

钻探施工技术方案

钻探施工技术方案钻探施工技术方案一、前言现在随着社会的发展,不断出现各种新型建筑和工程,这些建筑和工程为我们的生活带来了很大的方便,同时也促进了各行各业的发展。

而钻探施工则是建筑工程中的一项重要技术,它可以帮助我们在建筑过程中更好地掌握地下情况,保证施工的安全和质量。

因此本文将介绍钻探施工技术方案。

二、施工方案1.钻机选择钻机是进行钻探施工的重要工具。

在选择钻机时,要考虑地层的性质和要求,以及施工的规模和要求等。

一般情况下,可以根据水平方向钻孔深度和设备安装的重量范围来选择合适的钻机。

同时,要根据施工现场的具体情况选择合适的钻机。

2. 钻探工艺钻探工艺是进行钻探施工的关键,其针对不同的地层,具有不同的适用范围和技术要求。

在进行钻探施工前,首先要认真研究地质地貌情况,做好必要的勘察工作,掌握地下水、地下岩石层等情况。

然后,根据勘察结果和施工要求,选择适当的钻探工艺。

常见的钻探工艺有:(1) 钻探筒工艺钻探筒工艺是将筒状钻杆推入地层,在控制钻速的同时,拔出钻杆将土层取出。

这种钻探技术适用于砾石土层、淤泥、软土层、细沙等地层。

但是,由于控制钻速的难度较大,需时较长,因此施工速度较慢。

(2) 岩心钻探技术岩心钻探技术是利用强制性的切割和抽取原理,在地层中形成一个圆形岩心,使其沿钻孔逐步取出。

此项技术适用于较为坚硬的地质环境,如石灰石、硬煤、钢化砂岩等。

其优点是钻速快,取样完整、准确。

但是其钻头易磨损,钻杆易弯曲。

(3) 震荡钻探技术震荡钻探技术是通过空气压缩机产生压空强制振动把杆推入地层,然后将岩屑振出孔口利用空气流扫除孔壁把岩屑穿过管子输送出地面,同时也可以输送水泥浆等液体。

它适用于稳定性较好的土砂岩层,在钻探过程中,杆对周围土体产生的对周围土体的加载同/反向的颤动力,有助于破碎土体,加速钻探速度,并降低钻头耐磨性要求。

(4) 水流冲击钻探技术水流冲击钻探技术是采用高压水射流对钻探点进行钻孔的一种方法。

煤田勘探深孔施工技术

煤田勘探深孔施工技术

煤田勘探深孔施工技术煤田勘探深孔施工技术在煤田地质勘探中,孔深超过800m的孔就叫深孔。

随着煤炭资源需求量的不断增大,浅部资源日益枯竭,这就要求我们增大对煤层煤炭资源勘探的力度。

深孔施工作业,最根本的技术措施就是提高纯钻进时间,增加钻头进尺,使用好泥浆(钻井液),加强孔壁维护,增加孔壁稳定性,缩短施工周期,提高钻进效率,实现安全、优质、高效的钻探目的。

1、深孔钻探施工技术设计深孔钻探投入较大,地质期望值较高,要保证整个钻孔达到设计目的,必须有一套完整的施工技术方案,即按钻孔编制《单孔施工组织设计》。

设计包括矿区地层条件和岩石的物理机构性质,设备与动力的选择,钻探机具与钻进方法的选择,钻孔结构与技术套管设计,冲洗液与钻进参数,质量与安全措施,效率与施工进度设计,施工组织与管理。

2、钻孔结构与钻孔口径根据地质设计要求,首先确定钻孔的终孔孔径,再依据地层的复杂程度,采用的冲洗液类型、扩孔方法、工艺技术,按照经济实用的原则,确定钻孔的孔身结构。

总之,深孔施工的钻孔结构,要力求简单。

开孔钻进过表土或风化层到基岩后,下Φ146或Φ168×7.35的套管,作为孔口管,其孔口管应使用反丝扣联接,以防止在钻进中被钻具打脱扣。

然后,力争一径到底,一般孔径选择Φ110或Φ91,有特殊要求的钻孔除外。

钻孔结构简单,可以使钻井液上升速度均匀,减少流速的变化,避免换径时发生孔斜,有利于保护孔壁,加速岩粉排除。

3、钻头的选用在钻头使用上,除了要注意根据岩层的特点,选用适岩钻头外,深孔作业主要是注意钻头的镶焊质量,力求钻头的内外出刃一致,底出刃应要求平齐。

在选择钻头型号时,要注意其耐磨性,增加钻头在孔底的工作时间,以利于提高钻进效率。

4、加强泥浆管理,充分发挥泥浆的扩壁作用提高泥浆质量,充分发挥泥浆的扩孔作用,是深孔钻进中特别关键的问题。

深孔钻进中经常出现的砂质岩翻孔,卡埋钻具等事故,除操作不当等原因外,关键问题是没有管理好泥浆。

探索深孔钻探技术装备与施工工艺

探索深孔钻探技术装备与施工工艺

【 摘
要】 近年来 ,我 国深孔钻探技 术装备 与施工工艺水平都
在 不断提 高 ,并且这些新装备和新 的施 工工艺已经在人 类生产活动 中得 到大范围的推广和普及 。本文主要 分析 了深孔钻探技 术装备 , 阐述了 当前最新的深孔钻探施 工工 艺,针 对各种 装备的安装方法 以 及 施工工艺质量管控进行深入研 究与分析 ,提 出在 实践活动 中应该 如 何正确安装各种技术设备 ,提高施工工艺使用效率。
【 关键词 】 深孔钻探 ;技术装备 ;施工工艺
随着 我国科技与经济 的快速发展 ,我 国深孔钻探技术装备和施 工工艺创新层出不穷 ,深孔钻探技术在 实际生产 活动中的应用越来 越广泛, 施工工艺的多样化和现代化推动我国勘测事业 的快速发展 。 但是, 由于深孔钻探生产环境十分 复杂,因此,在使用新技术和新 工艺时 ,实际施工存在很大难度 ,工作人员也会 面临一些挑战 。所 以,研究深孔钻探技术装备和 旋工 工艺具有重要的作用和意义 ,技 术 人 员 只 有 掌 握 技 术 的运 用 技 巧 , 掌 握 每 一 种 新 工 艺 和 新 技 术 的操 作技巧,才能在实践中真正运用各种施工工艺 。 1深孔钻探 实践 中的重点和难点 地质设计和施工合 同要求施工技术人员一定要按照 实际情况 , 有针对性地认真分析施工重点和施工难点 , 只有清楚 掌握各种难 点, 在实践中才能及 时应对各种技术难题 , 并且能保持较 为冷静 的思维 , 这是工作人员开展工作 的重要前提和基础 。在地质勘测过程 中,一 般常见的钻孑 L 难 点主 要 是 钻 进 效 果 不 明显 ,这 种 情 况 下 ,技 术 人 员 应 该 选 用 优 质 的 金 刚 石 头 钻 或 者 是 孔 内投 磨 料 先 对 钻 头 实 施研 磨 , 然 后 在 使 用 液 动 锤 冲 击 回转 钻 进 。其 次 ,深 孑 L 钻 探 过程 中 掘进 速 度 非 常 难 以控 制 ,工 程 建 设工 期 比较 久 ,钻 孑 L 技术 装 备是 影 响工 程 工 期 的最 为 关 键 的 因素 ,而 很 多 时候 , 深孔 钻 探 项 目的施 工 难度 比 一 般工程大 ,且很 多都是 比较难 以钻孔 的岩层 ,其土 质层 的稳定性 直 接影响着机械式连续施 工。再 者,在 施工过 程中, 由于钻 孔机械 本 身设计存在一定 的不规 则性 ,在深孔 钻探 时,很 多时候对 于倾斜 角 度都有一 定的要 求,这 要求技 术装备 具有 一定的稳 斜作用 ,绳 索定 向造料 以及取芯 技术 的水平 高低直接 影响着 开挖 工程的进 度和工作 人 员安全 。深孔 钻探是 一项十 分复杂且难度 比较 高的工作 ,对 于施 工技术人 员的要 求也是非常高,技 术人员要具有 良好的综合素质水 平 ,进而 才能更 好地适 应工作 要求,并且在实践中正确运行各种新 工艺,严 格按 照施工程 序和施 工技 术要求完成钻孔工作。 2 深孔钻探工艺的技术装备

深孔钻加工的要点及工艺措施

深孔钻加工的要点及工艺措施

深孔钻加工的要点及工艺措施随着技术不断发展,深孔钻是内排屑深孔钻的一种典型结构,它是在单刃内排屑深孔钻的基础上改进而成,其切削刃呈双面错齿状,切屑从双面切下,并经双面排屑孔进入钻杆排出孔外。

深孔钻切削力分布均匀,分屑、断屑性能好,钻削平稳可靠,钻削出的深孔直线性好。

1、深孔钻加工无法直接观察刀具切削情况,因此加工时只能通过听声音、看切屑、观察机床负荷及切削液压力等方法来判断排屑及刀具磨损状况。

2、深孔钻加工散热困难,必须采用有效、可靠的切削热冷却方式。

3、深孔钻加工排屑困难,如发生切屑阻塞极易损坏刀具,因此必须合理选择切削用量,保证断屑可靠、排屑通畅。

4、深孔钻加工时孔易发生偏斜,因此在刀具及进液器结构设计时应考虑导向装置与措施。

5、深孔钻加工时钻杆长、刚性差、易振动,将直接影响加工精度及生产效率,因此合理选择切削用量十分重要。

深孔钻加工中可视具体加工要求采取以下工艺措施:(1)钻孔前先预钻一个与钻头直径相同的浅孔,引钻时可起到导向定心作用。

加工直线度要求较高的小孔时这一步骤尤其必要。

(2)安装、调试机床时,尽可能保证工件孔中心轴线与钻杆中心轴线重合。

(3)根据工件材质合理选用切削用量,以控制切屑卷曲程度,获得有利于排屑的C形切屑。

加工高强度材质工件时,应适当降低切削速度V。

进给量的大小对切屑的形成影响很大,在保证断屑的前提下,可采用较小进给量。

(4)为保证排屑、冷却效果,切削液应保持适当的压力和流量。

加工小直径深孔时可采用高压力、小流量;加工大直径深孔时可采用低压力、大流量。

(5)开始钻削时,应首先打开切削液泵,然后起动车床,走刀切削;钻孔结束或发生故障时,应首先停止走刀,然后停车,最后关闭切削液泵。

地质钻探工程深孔施工方案

地质钻探工程深孔施工方案

地质钻探工程深孔施工方案一、工程概况地质钻探是一项重要的工程技术,其主要任务是获取地下岩石构造、地质构造、地下水位、地质构造、地下水位、地下地球物理性质参数等,为矿产勘探、工程建设、科学研究等提供重要的资料。

随着科学技术的不断发展,地质钻探工程得到了长足的进步和发展。

在地质钻探工程中,深孔施工是一项非常重要的工作,需要开展详细的规划和安排,以保证施工的顺利进行和相关的安全问题。

二、深孔施工工艺深孔施工是地质钻探工程中的一个重要环节,其施工工艺包括了岩心钻探、取芯、装管、填捣、卸料等多个环节,需要严格按照规定程序进行操作。

深孔施工的主要过程如下:1. 岩心钻探岩心钻探是深孔施工的第一步,其主要目的是获取地下岩石的实物样品以及岩石构造、地质构造等相关的信息。

岩心钻探通常采用旋转钻机进行操作,通过旋转钻头将地下岩石破碎并带回地面。

在进行岩心钻探时,需要根据地质条件和施工要求选择合适的钻头和钻具,合理确定钻孔进度和钻孔尺寸。

2. 取芯取芯是岩心钻探的一个重要环节,主要目的是获取地下岩石的样品以及获取有关地下地球物理性质参数的信息。

在进行取芯时,要根据地下岩石的性质和实际情况选择合适的芯管和芯框,进行合理的操作,保证取得的样品完整和准确。

3. 装管装管是深孔施工的关键环节,其主要目的是保证钻孔的稳定和安全,避免地下水位、地下气体等对施工的影响。

在进行装管时,需要根据地质条件和钻孔情况选择合适的管材和管道,进行合理的安装和固定。

4. 填捣填捣是深孔施工的一个重要阶段,其主要目的是对钻孔进行填充和固结,保证地下岩石的稳定和安全。

在进行填捣时,需要根据地下岩石的性质和实际情况选择合适的填充材料和固结工艺,进行合理的操作,防止地下岩石发生位移和塌方。

5. 卸料卸料是深孔施工的最后一道工序,其主要目的是将施工中产生的岩屑、碎石等材料清理出来,为下一次施工和操作提供干净的工作环境。

在进行卸料时,需要根据具体情况进行选择合适的清理工具和设备,进行合理的清理和处理。

煤田钻探超千米深孔施工工艺

煤田钻探超千米深孔施工工艺

煤田钻探超千米深孔施工工艺摘要:虽然我国的煤炭储备十分丰富,然而我国的钻探技术较其他国家来说还有很大的差距。

最近几年里,煤田的钻探技术得到了飞速发展, 也就解决了老式普通设备能力不足、钻具事故频发的问题。

是超千米煤田深孔施工技术的进步和完善,也为我国煤炭工业的发展提供了可靠的保障。

关键词:煤田钻探超千米深孔Abstract: although the coal reserves in China is very rich, but our drilling technology is for other countries also has the very big disparity. Recently years, the coalfield exploration technology obtained the rapid development, also solve the old general equipment selection, ability is not the problem of frequent accidents. Is a super km coalfield deep hole construction technology and improvement of coal industry for China to provide reliable guarantee.Keywords: coalfield, drilling, super km, deep hole一、前言在最近几年里, 全国煤炭资源形势不容乐观,伴随着煤炭能源开发的高速增加,浅部煤炭资源已是严重不足。

寻找新的煤炭资源,为国家提供能源已成现在的当务之急。

资源勘探的寻找也正向着煤田及矿区煤层埋藏深部进行钻探施工, 安徽淮北煤田钻孔的深度超过一千米的越来越多, 要求全取心钻探施工,改进施工工艺,以确保钻孔质量是特别重要的。

深孔钻探作业安全操作规程

深孔钻探作业安全操作规程

深孔钻探作业安全操作规程一、引言深孔钻探作业是一种重要的地质勘探方法,广泛应用于石油、矿产资源等领域。

然而,这项工作也存在一定的危险性,如果在操作过程中不严格遵守安全操作规程,将会给人身安全和设备安全带来严重的威胁。

因此,制定一套严谨的深孔钻探作业安全操作规程,具有重要意义。

二、作业前准备1. 在进行深孔钻探作业前,必须请专业人员对作业场地进行全面检查和评估,确保作业安全。

2. 确保所有相关设备完好,并进行必要的维护和检修,以确保其正常运转。

3. 提前进行充分的培训,确保作业人员掌握相关知识和技能,了解应急预案和事故处理流程。

三、现场布置和施工1. 根据作业要求,合理布置深孔钻探设备,确保其稳定、安全,并符合相关安全标准。

2. 在作业现场周围设置明显的警示标识,警示他人注意安全,并避免闲杂人员进入作业区域。

3. 使用合适的工具和设备进行施工,确保人员安全,防止发生设备故障和意外事故。

四、操作规程1. 作业人员必须穿戴符合要求的劳动防护用品,包括安全帽、防护眼镜、防护手套、防护鞋等。

2. 严禁在作业时穿戴过长的衣物、饰品等,防止被卷入设备中造成伤害。

3. 在进行钻探作业前,必须清理作业现场,清除杂物和可燃物,确保作业区域整洁、干净。

4. 严禁擅自修改或拆除安全装置,必要时要及时更换损坏的安全装置,确保设备运转安全。

5. 在使用电动设备时,必须确保电源线路接地良好,避免电击事故的发生。

6. 确保设备的过载保护装置完好,并进行适时的检修和更新,以防止设备过载造成事故。

7. 在作业结束后,必须对设备进行彻底的清洁和检修,确保下次使用时设备的正常运转。

五、应急预案和事故处理1. 在作业前必须制定详细的应急预案,并向作业人员进行培训,以应对可能发生的各种事故。

2. 在作业现场应设立应急救援装备,如急救箱、消防器材等,并确保作业人员熟悉使用方法。

3. 如果发生事故或紧急情况,作业人员必须迅速采取应对措施,并及时报告上级领导和相关部门。

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深孔钻探技术装备与施工工艺
有色金属地质地质勘查队伍有其自身特色,在内生金属矿床的勘查方面积累了丰富的经验。

由于内生金属矿床成因复杂,成矿作用中严重受到地质构造的制约,因而岩石的完整程度和力学性质差异较大,钻孔施工中易遇见诸如破碎带和蚀变带取心、硬岩钻进、钻孔弯曲、钻孔坍塌涌漏等技术问题。

特别是在“攻深找盲、探边摸底”工作中,钻孔深度相对较深,钻进中所遇到的技术难题将成倍增加。

若在老矿区的外围和底部勘查,受到前期采矿的影响,采空区密布,岩石松动,钻探施工所遇到的问题将超乎想象。

藤吉文院士提出,岩石圈内部第二深度空间金属矿产资源的探测深度是500~2000m。

若设计钻孔深度2000m,按0~500m孔段,市场价每米钻探费用500元为基础,孔深每增加300m 钻探费用提高30%计算,1701~2000孔段,每米平均价1856.47元(各孔段钻探费用计算见表1),则单孔费用将需要201.3万元。

若每300m孔段,钻探费用增加40%计算,则单孔费用将需要254.8万元。

表1 单孔段钻探费用计算表
单孔费用的计算只是按市场价为基础,若按《国土资源调查预算标准》,单孔费用还要增加。

一个钻孔投入200余万元人民币,对地质勘查的决策和投资部门是一笔巨额费用,同时对钻探施工寄予很高的期望值。

(一)深孔钻探设备及工器具
1、钻机的选型
勘查深度1500~2000m的钻孔,受地层完整程度、岩石力学性质、钻孔口径、钻孔设计顶角等因素的影响,对钻机性能提出了较高的要求,选用重心较低、变速范围较宽、立轴行程较大的油压钻机较为适合。

我局现有的XY-5、XY-6B立轴式钻机和CS1000P6、CS3001型全液压钻机,可以满足1000~2000m深孔的钻探要求,实际工作中按钻孔的设计深度选择钻机,见表2。

需要注意的是,CS3001型全液压钻机属于自行整装式,可拆性差,爬坡能力25°,钻机本体宽度2.7m,爬行时自重22吨,适用于平原、丘陵作业,若在山区施工必须修施工便道。

表2 钻探设备选型表
注:终孔口径以φ75mm为基准。

2、其它配套设备
为了提高施工速度和质量,常采用绳索取心钻进工艺。

鉴于钻孔深度较大,钻孔内环状间隙较小,冲洗液或泥浆的压力损失较大,采取加大钻头外径措施后,BW320型泥浆泵基本可以满足2000m深孔钻进对压力的要求。

而动力机则应与钻机和泥浆泵的需求相配套。

至于钻塔除对强度和承载能力有严格要求外,其高度可以适当放宽。

3、钻杆的规格与型号
深孔钻探施工不确定因素较多,钻杆受力复杂,承受扭矩较大,钻杆和接头所用的材质要有足够的抗拉、抗压、抗扭、抗弯、抗剪强度;丝扣的连接必须牢固可靠,易拧卸,密封性能好。

为提高钻杆强度,可以加大钻杆壁厚,但是势必增加钻杆的重量,增加回转阻力,相应地降低了同型号钻机的钻进深度。

国外在深孔岩心钻探中多采用铝合金钻杆,重量约为钢钻杆的1/2。

由于壁厚增加,耐磨性强,寿命增加,抗冲击能力强,抗腐蚀性强。

建议在增加技术装备时,采购铝合金钻杆进行大胆尝试。

目前内生金属深孔钻探,常用金刚石绳索取心钻进工艺,φ75口径为常规钻孔口径,国外钻杆采用NQ系列(φ69.9mm),国内钻杆采用φ71×5mm钻杆。

为保证深孔施工达到设计深度,将φ60口径作为备用口径,每个地勘单位应配备一套满足孔深要求的φ56×4.75mm绳索钻杆和取心钻具;为满足复杂地层护壁堵漏的需求,尚应配一套φ54×6mm普通钻杆和相应的钻具。

4、对取心工具的要求
现有的绳索取心钻具在一般地层可以保证岩矿心采取率,而对于蚀变带、破碎带岩矿心的采取应研制或引进质量可靠的取心钻具。

石油钻进取油心的钻具质量可靠,但外径较大。

如何根据石油采心钻具的结构,研制出φ75口径的质量钻具,将是实践中探索研究的内容。

5、对钻头结构和寿命的要求
深孔钻进使用绳索取心钻进工艺,由于钻杆外径与孔壁环状间隙较小,冲洗液在孔底循环时压力损失较大,随着钻孔的不断加深,泵压会急剧增高,影响正常作业。

根据孔深、岩石松软破碎程度、是否使用泥浆等具体情况,适当加大钻头外径加大,控制在2~5mm之间。

同时还应遵循钻头排队使用等技术规则。

深孔钻探用钻头,要有较高的使用寿命和钻进速度,延长钻头在孔底的工作时间,最大限度的减少起下钻次数。

目前我国金刚石机械岩心钻探所用的钻头,多为国产人造金刚石孕镶钻头,金刚石级别偏低,钻头寿命偏短。

在钻孔深度超1000m之后,回转阻力增加,孕镶金刚石钻头所需要的高转速开不起来,可考虑采用天然金刚石表镶钻头或研制高寿命的人造金刚石孕镶钻头。

为提高硬岩钻进效率,多准备异性唇面得金刚石钻头。

(二)深孔钻探施工设计与技术
1、深孔钻探施工技术设计
深孔钻探投入较大,地质期望值较高。

要保证每个钻孔达到设计目的,必须有一套完整的施工技术方案,即按钻孔编制《单孔施工组织设计》。

设计包括矿区地层条件和岩石的物理机械性质,设备与动力的选择,钻探机具与钻进方法的选择,钻孔结构与技术套管设计,冲洗液与钻进参数,质量与安全措施,效率与施工进度设计,施工组织与管理等。

2、钻孔结构与钻孔口径
根据地质设计要求,首先确定钻孔的终孔口径,再依据地层的复杂程度、采用的冲洗液类型、护孔方法、工艺技术,按照经济实用的原则,确定钻孔的孔身结构。

内生金属矿床岩石较硬,可能存在大量的破碎带,一个钻孔可以见到数层或数十层矿。

2000m以浅的钻孔,终孔口径确定在φ75mm,若大于2000m,终孔口径确定在φ60mm。

岩石相对完整,钻孔结构简单。

开孔口径φ110mm,以φ75mm绳索取心钻进至终孔,φ60mm口径做备用。

钻孔岩石比较破碎,节理、裂隙发育,破碎带、断层频繁出现,必须采用泥浆有效地护壁。

这类钻孔开孔口径可以设计到φ150mm或φ130mm,准备φ127mm、φ108mm、φ89mm 技术套管。

仍以φ75mm为常规口径,φ60mm为备用口径。

特殊情况下,φ75mm绳索取心钻杆也可以作为技术套管。

地质设计需要孔内测井或进行井中物探方法试验时,应根据入井仪器的外径确定钻孔的终孔口径,依次确定上部的钻孔结构。

深孔施工费用较高,一次性投入较大,但获取的地质信息量也是大量的,当地质部门对钻孔口径有特殊要求时,应以地质部门设计为准。

3、深孔钻进冲洗液配方及性能指标
深孔钻进岩层复杂程度要比浅孔高若干倍,施工难度大,因而冲洗液的性能应满足深孔钻进要求。

当进入一个新区,缺乏深部岩层资料时,从开孔就以泥浆作为冲洗液,在保证孔壁稳定的同时,简化钻孔结构,减少技术套管的入井量。

根据不同地层条件,泥浆配方和性能指标推荐如下:
较稳定地层采用不分散低固相泥浆。

制备1m3泥浆,加粘土粉30~40kg,Na2CO3 1~2kg,水解聚丙烯酰胺(PHP)0.2kg,聚丙烯酸钙(CPA)0.2kg。

泥浆性能:比重1.02,粘度18~20s,失水量小于20ml/30min。

水敏地层、坍塌掉块地层的泥浆(腐植酸钾泥浆)。

制备1m3腐植酸钾泥浆,加粘土粉50~80kg,Na2CO3 3~4kg,腐植酸钾3~5kg,Na-CMC 0.5~0.8kg。

泥浆性能:比重1.15~1.20,粘度20~30s,失水量4~10 ml/30min,pH值9~10。

裂隙地层、涌水地层的泥浆(钠羧甲基纤维素泥浆)。

制备1m3的泥浆,加粘土粉
150~200kg,纯碱5~10kg,Na-CMC 6kg。

泥浆性能:比重1.3,粘度30~40s,失水量小于8 ml/30min。

当有深部岩层资料后,完整地层可选用清水加润滑剂或无固相冲洗液,以实现快速钻进。

深孔钻进应针对地层的复杂程度合理配置泥浆并保持良好的护壁性能,将有利于钻进效率和钻孔质量的提高。

深孔钻进必须配备泥浆性能指标测试仪,建立良好的泥浆循环系统,并配备有效的除砂设备。

泥浆性能指标随着钻孔的逐步加深、岩性变化适当调整。

4、钻进技术参数
深孔钻进的钻压和转速不同于普通的浅孔,在800m以前的孔段可采用常规的钻进参数,当孔深大于800m之后,只要钻机有能力,尽量保持高转速,压力应根据岩石力学性质、可钻性、钻头的唇面形状和防斜的需要适时调整,泵量则根据环状间隙和钻进效率适度调整。

5、预防孔斜措施
地层促斜作用,导致钻孔严重弯曲。

河南省桐柏县大河铜矿区设计钻孔顶角8°,孔深400m时钻孔轨迹偏离勘探线60m;国内某钻探公司在非洲施工,孔深1300m时偏离勘探线300m,钻孔严重弯曲导致未能钻穿预想的隐伏矿体,使巨额投入未达到地质目的。

深孔钻进在防斜方面应采取如下措施:控制钻杆与孔壁间隙;采用不同类型的钻头,并控制钻压;在用加大尺寸钻头时,使用扶正器;换径时采用导正钻具。

6、深部钻孔的测井技术
深孔钻探除采取岩矿心、地质编录外,还应采用孔中物探测井技术,提高钻孔的利用程度,为地质找矿获取更多的地质信息。

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