漂卵石地层钻进工艺研究及孔内爆破试验

卵石地层钻进工艺研究及孔内爆破试验
作者:刘德亮 李琦
来源:《现代装饰·理论》2011年第02
        漂卵石地层钻探一直是施工中的难题,钻进过程中孔内经常出现漏浆、坍塌、掉块等现象,容易造成卡钻事故。尤其是钻进过程中孔内遇到大漂石,且出现漂石随钻头一起回转的情况,这在施工中非常少见,处理起来尤其困难。在洛阳吉利地区钻井施工过程中就遇到了这种情况,最后采用孔内定向爆破的方法,将漂石击碎,然后用岩芯管套取。这一方法成功地解决了施工中的难题,取得了较好的效果。钼粉
        1.工程概况
        该水井工程位于洛阳市吉利区雷河乡境内,洛阳吉利地区也是我国能源化工工业基地之一,该区处在黄河冲积扇上。卵砾石层十分发育,层厚从十几米到几十米不等,且粒径大,粒径在20-50cm的漂石也较为常见,因此,钻进过程中容易发生垮塌、漏浆、孔斜等事故,施工十分困难。
        我们施工的钻孔上部十几米为黄土层所覆盖,下部主要为半胶结或无胶结的卵砾石层,孔深设计100米。 池志雄
        2.泰州pm2.5施工设备及钻具
        施工中钻机采用SPJ-300型转盘钻机,泵采用BW850/20的泥浆泵,钻具使用φ89钻杆,下部接φ159钻铤4根,钻进时靠钻铤加压。钻头采用φ426岩芯管加焊肋骨合金块。肋骨合金块是把30mm厚的钢板割成长20cm6cm的的肋骨块,在一端铣出一个台面,把几个YG8的大八角合金用铜焊条焊在上面。靠近钻头底部,焊上些钢丝绳头,形成网兜状,方便取芯,防止被套取的岩芯脱落。 食用菌多糖
        3.施工工艺
        由于该孔主要为卵砾石地层,针对这种地层钻进的特点编制了施工组织设计,制定了相应的钻进工艺。
        首先分析一下卵砾石层施工进尺的原理。由于卵砾石层具有一定的硬度,且该区域的卵砾石之间处于半胶结或无胶结状态,所以在压力和回转力的作用下,卵石之间容易生产
相对滑移运动,钻进时可能会出现以下三种情况:
        第一种情况是钻具回转的扭震力小于卵石间的挤压力,卵石块在钻头压住部分被剪切破碎,其中被套住的部分和周围的小卵砾石一起被套进岩心管钻头内,剪切后留在岩心管外的部分被挤入孔壁,从而钻头获得进尺。
        第二种情况是钻具回转的扭震力大于卵石间的挤压力,如钻头压住卵石的边缘部分时,在压力作用下,卵石块边破碎边产生滑移,卵石块被挤压滑移到岩芯钻头内部或钻头被挤入孔壁,钻头都可以获得进尺。
        建行网络学习系统这两种情况如下图所:
        第三种情况是钻具回转的扭震力大于卵石块间的挤压力且钻头压住卵石块的中间部位时,且卵石块较大,岩芯管钻头无法套取,在钻头扭震力的钻用下,卵石块会随着钻头一起回转,钻头与卵石块同步运动,卵石块与卵石块之间形成相对运动,形成石头磨石头的现象,这样就没有进尺,无法继续钻进,必须采取相应的处理措施。如:进行孔内定向爆破或换冲击钻进行碎石。
        3.1钻进工艺
        根据以上分析的卵砾石层的钻进特性,决定采用大口径一次钻进成孔的施工工艺,用φ426岩芯管钻头一次成孔,如钻进顺利,中间不再变径,这样方便套取卵石,提高钻进效率,节约施工时间。开孔钻进时采用φ426短岩芯管轻压慢转,保证开孔要直。根据卵砾石层容易造成孔斜的特点,在钻进工艺上采用钻铤加压,加长粗径导向钻具,并在钻孔终孔下井管之前,用《中华人民共和国刑法》8米长的岩心管钻头进行通孔,保证钻孔的垂直度,有效地防止孔斜。在正常钻进过程中,用5米长的φ426岩芯管加焊合金肋骨块,做成合金肋骨钻头进行钻进,靠岩芯管钻头套取卵石取得进尺。钻进过程中钻具跳动严重,钻机负荷很大,经常有蹩车现象发生。
        3.2泥浆工艺
        为防止钻进过程中的漏浆、垮塌等现象的发生,在泥浆方面采用了PW植物胶泥浆做钻进液进行保护孔壁。经过在实验室的多次试验,试了十几组配方,最后选中了以下配方,作为现场使用的泥浆配方,按以下比例进行配浆。

本文发布于:2024-09-22 15:24:19,感谢您对本站的认可!

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