绳索取芯钻探技术浅析
绳索取心钻探及孔内事故处理技术

绳索取心钻探及孔内事故处理1 国产绳索取心钻具的性能我国绳索取心钻探技术从上世纪1975年鉴定到现在已有36年的时间了,1981年用国产绳索取心钻具在江西德兴铜矿施工的1500m最深的钻孔,2007年到现在相继有15余口1500m以上的钻孔完工,其中2000m以上的钻孔已超过10个。
2010年3月10日山东第六地质大队采用国产钻机和S75绳索取心钻具又施工了一个2401.12m钻孔。
再次刷新了国产绳索取心钻具岩心钻探全国钻孔最深纪录。
2010年4月由勘探所牵头的863重点项目2000m地质岩心钻探装备与技术集成示范工程,涉及了设备、工艺器具、钻头、钻参仪、泥浆及固控等多项先进技术,在山东进行配套试验,终孔深度达到2212.80m。
30多年的发展,绳索取心钻探技术已经是深部地质找矿首选的工艺方法。
就绳索取心钻具的结构、性能而言,完全能满足深部地质找矿的需要,近几年施工的1500m以上的钻孔完全是用国产绳索取心钻具完成的,所以说没有必要花费大量外汇进口绳索取心钻具。
而且我国绳索取心钻具的发展在某些方面已超过了国际水平,有大幅度提高时效,减少岩心堵塞的绳索取心、液动锤二合一钻具。
有钻杆不回转,利用孔底马达驱动钻头的绳索取心、螺杆马达二合一钻具。
有利用绳索取心不提钻取心、利用液动锤提高时效,减少岩心堵塞、利用螺杆马达做动力的优越性研制成功的三合一钻具。
标准绳索取心钻具改型绳索取心钻具2 绳索取心钻杆的结构形式粘接式钻杆(常规或加厚钻杆):是目前应用较多的一种,这种钻杆的优点是接头可以采用调质性能好的刚材进行各种处理如调质、渗氮、螺纹表面高频淬火、镀铬等,而且可以适当加厚,还有一优点,接头或螺纹磨损后或折断后可以更换,最大的缺点是螺纹数量多,增加了在孔内折断的机率。
粘接式钻杆焊接钻杆(等离子弧焊接、摩擦焊):不管是等离子弧焊接钻杆还是摩擦焊钻杆,强度均高于粘接式钻杆,连接点少,使用方便,最大的缺点是螺纹损坏后或钻杆折断后因无法更换而报废,使用成本高,这是焊接钻杆推广不开的主要原因。
浅谈煤层气井绳索取心技术.doc

浅谈煤层气井绳索取心技术摘要:目前绳索取心是煤层气井取芯作业中最为有效的方法,然而泥浆性能、钻进参数及操作细节是影响取芯收获率的关键因素。
关键词:绳索取心;泥浆性能;钻进参数近几年煤层气行业正处于大勘探、大开发的关键时刻,而在勘探中煤层气井取芯作业是勘探的重中之重。
绳索取芯是一种不提钻而由钻杆捞取岩芯的先进方法,其结构简单、钻进效率高、劳动强度低。
绳索取心已在煤层气井取芯中普遍应用,因此对绳索取心技术的探讨是至关重要的。
1泥浆性能是绳索取芯作业的基础在取芯过程中,泥浆就是取芯钻进的血液。
与岩芯和煤芯直接接触的就是泥浆,因此泥浆性能的好坏直接影响着取芯收获率。
泥浆的众多性能中粘度和比重在取芯作业中占主导作用。
1.1 粘度对取芯的影响由于岩芯比较坚硬,不易受泥浆的冲蚀,树芯容易,所以取岩芯时对泥浆粘度没有特定的要求。
因此本文中就不考虑你将年度对岩芯的影响,下面重点介绍泥浆粘度对煤芯的影响。
由于煤岩具有胶结差,脆而软,割理和裂隙相当发育,极易破碎;抗水力冲蚀和摩擦热变能力低;成柱性差,取芯时易发生煤芯滑动和挤压,树芯困难等特性,因此绳索取心时,煤芯收获率普遍较低。
为了克服煤岩的易破碎、抗冲蚀、树芯难的特点,取煤芯时就对泥浆粘度提出了严格的要求。
若泥浆粘度太低,则会增加泥浆对煤芯的冲蚀作用,同时影响树芯,最终导致煤岩被水冲掉的危险。
正常钻进时的泥浆粘度在34s左右,然而在取煤芯时要求泥浆的粘度上调到38s 左右。
在取煤芯过程中,提高泥浆粘度有以下优点:(1)减弱泥浆对煤岩的冲蚀作用。
(2)为煤岩的树芯提供有利保障。
(3)减少了取芯钻头对煤芯的研磨。
1.2比重对取芯的影响在取芯过程中要求泥浆的比重不能太大,更重要的是要求泥浆中的固相含量不能过高。
泥浆的比重对取芯作业的影响主要体现在两方面。
一方面,绳索取芯设备主要有取芯钻头、取芯内筒、取芯外筒组成,其中由于内外筒之间的间隙不大。
若泥浆中的固相含量过高,尤其是含有大量的岩屑时会堵塞内外筒之间的间隙。
金刚石绳索取心钻探技术

第二节 绳索取心钻具
在目前的技术条件下,一般不宜钻进10~12级岩石,尤其是岩石的组织致密、颗粒细小无研磨性的极坚硬岩石,如石英闪长岩、石英
砂砾岩、石英磁铁矿等,或研磨性很强的硬、脆、碎岩石。
对粗粒金刚石: p约2-3 Kg/粒; 特优级金刚石: p约5 Kg/粒;
内、外管之间能保证有良好的通水性。
试验表明:当转速为800r/min,钻头唇面压力为10Mpa时,钻头每转一圈,胎体温度升高1.
金刚石钻进的临界规程(Critical condition of drilling)
转速过大或过小,金刚石的磨损量都较小。
p—单位底唇面积允许的压力,Kg/ cm2 。
在正常规程中,钻头胎体温度正常,功率消耗平稳,同时钻头磨5.37 6.56 6.91
1180
2.16 2.64 5.52
1500 0.48 1.44 2.16 5.56
用该 钻头钻进花岗岩时,其最高钻速不得超过临界值 37mm/min,否则将出现胎体温度剧增的严重后果。
冲洗液泵量对胎体温度和功率消耗的影响
指标
胎体温度℃ 钻进功率消耗kw
90 120 640
1500 50 70 120 550
钻进功率消耗(kw)与轴向压力和转速的关系
转速
轴向压力(kg)
r/min 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
600
1.71 1.86 1.92 2.32 5.34
750
1.80 1.86 2.04 5.67
由于绳索取心钻进效率高、钻头管材以及动力消耗比较小,因此,钻进成本可大幅度下 降。据有关资料统计,使用绳索取心钻进成本降低30%一40%。
绳索取芯钻探施工技术

绳索取芯钻探施工技术一、绳索取芯钻探技术的发展历程1.上世纪20年代初:随着钻探机械化的发展,绳索取芯钻探技术开始发展,初步形成了以绳索取芯设备作为核心的钻探技术体系;2.上世纪60-70年代:随着工业化进程的加快,测井技术取得长足进步,反激机、一体加速器等取芯设备及其伴生仪器和工具日趋成熟;3.上世纪80-90年代:钻探取芯技术进入蓬勃发展的新时代,设备技术、取芯仪器及其伴生设备不断改进,各种工艺手段和技术结合、工程施工组合得到运用。
二、绳索取芯钻探施工技术总体特点1.应用广泛:与其他钻探技术相比,绳索取芯钻探施工技术具有应用范围较广、装备便携谨慎及加工速度快的优点,适宜多项测量及勘探施工;2.精度高:绳索取芯钻探施工技术利用一体化加速和反激摩擦加速装置,精度可达0.03mm,满足中空通气钻及多项测量勘探的需求;3.安全可靠:通过采用高幅度、抗扭地层钢绳及特殊弯管芯,绳索取芯钻探施工技术具有抗扭距拉管钢绳安全落点、芯体运动精度高等优点,保证刮板钻及法兰组件施工安全可靠。
三、绳索取芯钻探施工技术步骤1.初始化工序:建议在取芯钻探前对井口地表状况进行初始化工序,以减少钻探及取芯过程中可能出现的地层折损;2.钻杆组装:钻杆的组装一定要按照有关规定进行,钻杆有多个部分组成,钻杆应尽量短,组装完成后,应用拉力仪等先对钻杆的强度进行测试,然后可以进行下一步操作;3.取芯过程:取芯中将钻杆沉入到现场勘探要求深度,根据取芯芯片类型、用途等组合设备,并将一体加速器、反激机等取芯设备安装到钻杆末端,控制取芯芯片进行操作;4.压实过程:拔出取芯芯片后,由下套杆压实,将破坏的岩石压实整理,以确保下次取芯时无障碍。
四、绳索取芯钻探施工技术的维护及安全要求1.维护:应定期检查绳索取芯钻探设备,包括拉力仪、钢绳及相关仪器设备等,保持其运行制度和精密,核实钢绳及获取点等是否存在松动情况;2.安全:取芯前应仔细观察钢绳和芯片,如果存在松动或老化等状况,应更换新的;操作前还需进行干燥处理,以免影响芯片的使用;操作时注意安全,及时检查使用情况,确保安全。
提高绳索取心钻探质量方面的探讨

提高绳索取心钻探质量方面的探讨摘要:绳索取心是一项功能相对全面的钻探技术。
事实证明,该项技术不仅能够很快的完成工程项目,而且相比普通的钻探技术而言,还具有投入少和效率较高的优势。
也正是由于这一优点,我国的钻探工程一半以上采用绳索取心钻探技术。
文章根据作者多年来使用绳索取心钻探技术的一些心得体会,结合同行业中使用该技术比较完善先进的一些经验,主要从提高绳索取心钻探质量以及提高效率等方面进行总结归纳,以此对以后的工作作为指导。
关键词:绳索取心钻探工程技术质量一引言随着我国经济最近三十年突飞猛进的发展,各行各业在各种资源的使用需求方面大幅度增长。
在资源勘探勘查方面,地质岩心钻探作为最直接且使用最广泛的手段,其中绳索取心钻探技术越来越普遍,为国民经济的发展发挥了不可或缺的作用。
特别是最近二十年来,在破碎松散等复杂地层的地质岩心钻探中,绳索取心钻探技术得到广泛使用。
因为在破碎松散等复杂地层钻探,经常性遇到岩心取心率低、取心困难及回次进尺比较短等问题,无法满足地质勘查需要,成为制约发展钻探技术及提高钻探质量的瓶颈。
使用绳索取心技术,提高了岩心取心质量和采心率,大大提高了钻探效率和经济效益,而且钻孔稳定性提高,钻孔斜度降低,钻探事故率以及钻孔报废率均大幅度降低。
因为绳索取心钻探不同于以往的钻探工艺,需要每个回次起下钻具,耗费许多时间在辅助工序上,绳索取心靠绳索快速的起下钻具,把大部分时间用在孔底钻探上,这样大幅度提高工作效率和经济效益,同时因不用频繁起下钻具,减少了钻具、钻井液对钻孔孔壁的抽吸等破坏,提高了钻孔的稳定性和钻孔的孔直度。
二绳索取心钻探概述绳索取心钻探是在不起钻的情况下,用细钢丝绳把内管总成里面的岩心迅速拉出地面,同时投下另外一套内管开始钻进,从而实现连续不间断钻探作业。
因为该技术减少起下钻次数和升降钻具的辅助时间,提高钻进效率,其特点是“三高一低”,即钻进速度高、金刚石钻头使用寿命高、时间利用率高、工人劳动强度低。
绳索取芯钻探技术浅析

290绳索取芯钻探技术浅析杨少峰(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第四地质大队,新疆 阿勒泰 836500)摘 要:近年来,随着科学技术的不断提升,绳索岩心钻探技术的研究也不断深入,这些极大地促进了绳索取芯钻探技术的发展,相较于普通钻探技术其优势更加的明显,并在岩心钻探施工中得到了广泛的应用,发挥着巨大的作用。
特别是在复杂地层中,绳索取芯钻探技术打破了常规钻进难以达到的效果,大大提升了钻探的工作效率与质量。
下文结合实践对绳索取芯钻探技术进行探讨与分析,希望能为地质勘探中绳索取芯钻探技术的应用提供参考。
关键词:地质钻探;绳索取芯钻探;钻进工艺中图分类号:P634 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)03-0290-2收稿日期:2019-03作者简介:杨少峰,男,生于1986年,汉族,河北邢台人,本科,中级,研究方向:深孔施工工艺和泥浆护壁。
当前经济发展形势飞快,国民经济快速增长,对矿产资源的需求日益扩大,能源紧张形势不断加剧,国家也在积极开展新一轮的矿产地质勘查工作,加大能源开发力度来缓解当前能源紧张局势。
而在矿产地质勘查中,钻探技术是重要的技术支撑,是开展地质勘察的重要技术手段。
特别是绳索取芯钻探技术在地质勘查中有着非常广泛的应用。
所谓绳索取芯钻探技术,是在钻探过程中不用提钻,而是从钻杆内提取岩心的一种先进的钻探方法,该技术方法与普通的钻探技术而言,有着很大的技术优越性,不仅钻进效率非常高,而且结构简单,能够更好地保证岩芯质量,避免岩芯长时间浸泡,延长钻头的使用寿命,降低劳动强度。
因此,地质勘探中绳索取芯钻探技术得到了广泛的应用。
然而,面对复杂地质构造条件的地层进行钻探施工,经常会遇到漏失、涌水、水敏性地层与矿层的坍塌等问题,对绳索取芯钻探技术的自效率与质量造成很大影响,不利于该技术工艺性能的发挥。
为此,结合实践,从以下几个方面对绳索取芯钻探技术进行探讨与分析,旨在促进绳索取芯钻探技术顺利高质量的完成施工任务,创造更大的经济效益[1-3]。
绳索取芯金刚石在煤田钻探钻进工艺的分析

绳索取芯金刚石在煤田钻探钻进工艺的分析摘要煤田勘探大多都是取芯钻进,绳索取芯钻探是一种不提钻而由钻杆捞取岩芯的先进方法,其结构简单钻进效率高岩煤芯质量好,劳动强度低等。
介绍提高钻探绳索取芯钻进工艺的基本要点和使用方法。
关键词钻头的质量;绳索取芯;钻具;低固相优质泥浆1金刚石绳索取芯的基础取决于钻头的质量钻头是钻进的主要工具,钻头的好坏直接影响钻进效果。
因此钻头是在钻进工艺的基础。
而绳索取芯钻进工艺对钻具钻头要求严格,特别注意以下两个方面的问题:1)要保证钻具钻头的加工质量,金刚石钻头的制做方法较多,工艺复杂质量指标多,要求严格。
2)要有质量好的金刚石。
金刚石的质量是金刚石钻头制造在中最重要的因素之一,它的好坏直接影响钻头的性能。
金刚石有着各种不同的特征,其中形状及表面状态可以肉眼鉴定。
一般呈圆形或浑圆形且表面光滑的金刚石适合于钻探用。
因此,生产单位没有更多的测试手段。
3)要绝对保证钻头胎体与钢体之间的粘结强度,在孔内正常情况下钻进,不能出现“掉环”现象。
4)胎体部分不应该有裂纹,包括横纹和竖纹,特别是横纹绝对不能有,以免在钻进过程中出现胎体掉块的现象。
5)要保证钻头内径、外径的公称尺寸,在允许误差范围之内。
6)要正确选择钻头的类型。
金刚石钻头的种类很多,就金刚石选料来说有人造金刚石钻头和天然金刚石钻头之分;就金刚石的粒度来说也有很多级别,就镶焊形式来说有孕镶钻头和表镶钻头之分,选用钻头,必须根据本地区,本单位的地层情况,设备条件和工艺水平而定。
所以选用人造孕镶金刚石绳索取芯钻头,使用效果不错。
2煤田钻探金刚石的必要条件性能取决于可靠的绳索取芯钻具取芯数量多,岩煤芯直径大是煤田钻探地质要求的特点之一。
而每个回次取芯的成败金刚石钻进是否能够正常进行的关键。
以前钻进工艺主要是采用单管取芯问题不少,如取芯成功率低,可靠性差,经常出现岩芯采不上来和岩芯中途脱落的现象。
这不仅影响钻头的使用寿命,而且增加不少的辅助时间。
矿山地质钻探绳索取芯钻探技术浅析

管理及其他M anagement and other 矿山地质钻探绳索取芯钻探技术浅析张 峰摘要:在技术越来越完善的大形势下,绳心钻井技术的研究从一定意义上促进了钻井技术的稳步发展。
本文阐述的取芯钻井技术与传统钻井工艺相比,具有更大应用意义与优势,在钻井工艺中得到广泛运用。
根据多面性很强的地质结构,这项研究不仅能够提升降失水剂的质量和性能,还突破了传统式常规钻井的瓶颈问题。
根据对绳芯钻探技术开展实地考察,全方位融合有关技术及要求,为绳索取芯钻探技术在地质勘查行业的应用打下坚实的基础。
关键词:地质钻探;绳索取芯钻探;钻进工艺目前,随着经济的兴盛和科学技术的高速发展,矿产资源的供需差距增加,我国相关人员已经积极推进新式矿产地质勘查技术,想要尽快解决资源量不足的现况。
以某城市采矿工程为例,绳索取芯技术是地质勘查环节中很重要的技术方式,但在地质结构繁杂的地层勘探中,经常出现的状况多见涌水、漏水及其水敏地层和矿带坍塌等负面情况。
本文主要从绳芯技术工作原理、设备选择及各类机械设备配备等方面进行,综合分析该技术的相关内容,促进绳芯发掘平稳可持续发展观。
1 绳索取芯技术概述1.1 绳索取芯技术的工作原理有关绳芯技术工作原理,具体内容如下。
芯和芯管各自归属于表层和里层芯,根据上端绳芯钻具的转动形式,在一定程度上转动里层管。
当泵压升高到一定程度时,释放出来滚轮慢慢向上移动,支系连接头上外管被绳钻牵引带正常地钻进,下外管不做转动动作,即具有钻进的功效。
1.2 绳索取芯技术的设备选择工程机械设备在一定条件下也为绳芯技术提供帮助。
在钻机设备、机器的型号选择过程中,应当按照钻探水平、钻探成本及地质构造标准等相关信息进行全方位精确测量。
并且也应关心钻头倾斜面的挑选,考虑到少钻或者不钻岩心的办法。
该技术存有的核心价值即高钻进速率、钻头使用寿命长、职工劳动效率较低,具有较强的绳芯钻进技术安全系数、高效化等。
钻机设备和机器在型号选择过程中应为孔壁可靠性、清洁液合理化提供有力地确保。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
绳索取芯钻探技术浅析
【摘要】“绳钻”技术,被广泛应用于岩芯钻探。
随地质勘探钻孔深度的不断增加,以及起下钻占辅助作业时间的逐渐增大,严重影响整体钻进效率。
因此,绳钻技术在地质勘探中得到广泛应用。
【关键词】地质钻探;绳索取芯钻探;钻进工艺
引言
随着我国国民经济的发展,矿产资源供需形势严峻。
全国开展了新一轮地质矿区勘察工作。
钻探是深部找矿最基本的重要手段和技术方法。
所谓绳索取芯钻探,是不提钻而由钻杆内捞取岩心的先进钻进方法。
具有结构简单,钻进效率高,岩芯质量好,岩芯浸泡时间最短,钻头寿命长,劳动强度低等特点。
对于地质构造多变、地层条件复杂的钻孔,施工中常遇漏失、涌水、水敏性地层与矿层的坍塌等问题,严重影响绳索取芯钻进工艺性能的发挥。
1 设备选择
1.1 配套三级绳索取芯钻具
地质勘探中,搞好绳索取芯钻具三级配套,是解决地质勘探过程中复杂水敏性地层严重塌掉块、涌水、漏失等问题,实现安全高效钻进最有效的方法。
三级配套,是指S95钻具、S75钻具、S59钻具配套使用。
在钻进矿区地层之前,用S95钻具穿过复杂层下Φ89 mm技术套管(扣型为反扣,套管为外丝,接头为内丝),换S75+2绳索取芯钻具钻进至终孔。
如S75+2绳索取芯钻具再遇较大漏失或坍塌难以处理时,则以Φ71mm为套管换S59绳索取芯钻具钻进至终孔。
1.2 附属机具配置
由于绳索取芯钻进是满眼钻具环状间隙小,对冲洗液的质量有较高要求,所以,现场必须配泥浆搅拌机,且能在钻孔漏失情况下,满足不停止钻进配置泥浆的需要。
深孔或超深孔(1000~1500m以上)施工,应采用新钻杆或加强型钻杆以提高钻杆的密封性与强度;采用加强型夹持器和双滑车系统与其配套,以达到预防与减少孔内事故,实现安全高效钻进目的。
各类机械配件及泥浆材料等为钻机提供可靠后勤保障,减少停待料时间提高生产效率。
2 钻进工艺及参数选择
2.1 钻孔结构的设计
应根据钻孔目的、孔内岩层及可能遇见的复杂情况、钻孔深度和终孔孔径等
因素来设计钻孔的孔身结构。
如果开孔直径偏小,施工一定深度后,发生孔内复杂情况难以往下施工时,将没有改变孔径的余地,需重新拔套管扩孔再下套管。
此过程中有时会发生套管拔不动和套管折断事故,同时,反复的下套管和处理套管事故占用了大量的时间,严重影响钻进效率。
如果开孔直径过大,必须下合理级配的套管来确保绳钻钻具高转速下的稳定性,以防钻杆折断事故。
但是,这会增大工作量。
总结以前在某矿区施工的经验,将钻孔结构设计分为两类:普通钻孔采用两级孔径,Φ130mm开孔至完整基岩下入Φ127mm井口管或110mm开孔至完整基岩下入108mm井口管;最后用S75+2钻具钻至终孔。
复杂钻孔采用五级口径150mm开孔至完整基岩下146mm井口管;中间下127mm、108mm,89mm技术套管;用S75+2钻至终孔。
以上两类钻孔,无论是哪种结构井口管与主动钻杆的间隙都不易过大,否则易导致钻杆折断,直接影响绳索取芯钻进工艺高转速钻进的发挥。
2.2 钻头的选择
由于有些矿区地层复杂,变化多样,因此,理想的钻头应能钻硬岩层又能钻软岩层。
为此,必须根据岩石的硬度、强度、研磨性和完整均质程度等岩石的特性,综合选择钻头唇面形状和胎体硬度等。
(1)钻头唇面应有利于破碎岩石,增加破碎自由面,提高时效;有利于钻头的稳定性,防止孔斜;有利于改善金刚石的分布状态,增加内外径的补强能力,提高钻头寿命;有利于冷却钻头和排除岩粉减少重复破碎;(2)胎体硬度的选择主要是依据岩石的研磨性、硬度而定。
一般,对于研磨性强、硬度大的岩层,应选择较强胎体,如40°、35°胎体,以减小金刚石的不正常脱落;而在研磨性弱、硬度小的岩层,则选择较低硬度胎体如30°,或更低硬度胎体如20°、10°,以保证金刚石的正常出刃。
在中、硬岩、互层及弱研磨性岩层,则选择高低锯齿钻头或锯齿钻头。
因为该种唇面钻头与孔底接触面小,有效提高了钻头的轴向压力,从而提高时效;在坚硬打滑岩层中,采用单边凸起或粒状钻头。
该种钻头可提高钻压增大切入深度而又减少崩齿;在破碎或较软的地层中钻进,采用平底或圆弧型钻头,其与孔底接触吻合,稳定性好;如钻进矿层及矿层顶底板,采用底喷式钻头,减少冲洗液对岩层的冲刷。
2.3 顶漏钻进
“见漏就堵,不返水不钻进”,是以往堵漏的误区。
在矿区施工中,钻孔漏失是常见现象。
一般不是一个点的漏失,往往是多个漏失点或是较长漏失段。
因此,探索了“顶漏钻进”分段治漏的方法。
顶漏钻进的基本前提:一是施工层段较稳定,水源充足;二是采用优质泥浆护孔能快速完工,较下套管更经济。
顶漏钻进过程中,因为不返水,所以开钻后要准确计算好时间,把泥浆送到底再开钻。
做到不浪费泥浆,同时开钻前要保证充足的泥浆,并保证泥浆质量优良;另外,钻进的转速不宜太快,一般取300~450 r/min,水量50 L/min。
3 冲洗液的配制
绳索取芯金刚石钻进的特点是,环状间隙小、冲洗液上返速度快、泵压损失大、钻具转速高且易产生附加漏失。
因此,冲洗液具有护孔、保芯、润滑、防漏等多种功能。
关于冲洗液类型选择,应考虑优异护壁性、实用性、技术经济性。
一类是无固相泥浆,二类是防塌低固相泥浆。
一般均采用无固相泥浆。
因为高分子量的聚丙烯酰胺(PHP)有较强絮凝效果(能对岩屑絮凝),又有很好润滑性能。
所以,均采用1600万分子量PHP作为无固相泥浆的主体,加量一般在800~1000 ppm。
在遇漏失或坍塌地层,上部采用下套管快速处理,深部加入堵漏剂(惰性材料,如锯末、海带、稻草等经济性材料)与防塌剂材料。
优选用植物胶、腐植酸钾作为防塌剂(植物胶有较强交联吸附效应、腐植酸钾产生晶格嵌固)。
这两种材料不仅能使冲洗液的防塌效果大大增强,而且也具有降失水、堵漏效果。
腐植酸钾的一般加量为0.4~0.5%,植物胶加量一般为0.5~0.8%。
结合绳索取芯钻进的特点,并根据以前施工矿区特定的地质条件,在一般稳定地层或较稳定地层采用1号无固相冲洗液配方,在破碎易塌地层采用2号低固相防塌泥浆配方。
4 孔内事故的预防和处理
由于绳索取芯钻具内管总成的存在,大大增加了事故处理的复杂性。
特别是发生深孔烧埋钻事故时,如何强拉内管总成是处理事故的关键。
多次实验后发现,通过改进球内管总成打捞器,可一次成功将内管总成强拉上来,大大简化事故处理。
虽然索取芯金刚石钻进技术工艺在技术及管理上不断成熟,但作为地质工作人员,应不断学习,努力提高自身的专业技术水平。
参考文献:
[1]李世忠.钻探工艺学(中册)[M].北京:地质出版社,1988.
[2]马效鸣,胡有陈,贺冰新,等.钻井液与岩土工程浆液[M].武汉:中国地质大学出版社,2002。