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复杂地层的勘测钻井施工方法讲解(一)

来源:www.ynlqdz.cn    |   发布时间:2021年03月30日

复杂地层的勘测钻井施工是怎么操作的呢?我给大家仔细讲解相关步骤:

一,在复杂的地量钻孔。


进入复杂的地层,迅速通过,一直钻孔,维持良好的钻孔液性能,使其更好的护墙成为钻孔的关键。特别是复杂的地板胶松散,二次扩张速度快,扩张时钻头混入钻头液无法立即清除,大幅度增加钻头液的密度,孔隙大的低压含水层无法承受孔内液柱的压力,失回性钻头液泄漏,钻头液泄漏后,孔内无钻头液平衡地板压力,扩张速度快,露出的孔壁无法形成坚硬的泥饼支撑,孔壁倒塌,严重时钻头被埋入。
在复杂的地层中进入最重要的是保护孔壁不崩溃,第一次进入的孔壁形成的泥饼由于钻头液少量失水而被更换,因此钻头液柱的压力必然大于地层压力,第一次进入的孔壁已经被钻头液的失水浸泡,第二次进入孔壁时在孔壁形成的泥饼会被破坏,再次在孔壁形成泥饼比第一次在孔壁形成泥饼需要更长时间。因此,进入复杂的地层时,应尽量采用一径孔的方法。
二、钻井液是复杂地层开孔的关键。

进入复杂的地层,钻井液很重要。1980年在双鸭山东荣勘探区施工时,地表向下流砂层厚度为0-600m,当时采用的化学处理剂为液体水玻璃(硅酸钠,通称泡沫碱,现有固体粉状产品)。配方为泥浆站搅拌的白土原浆+纯碱+液体水玻璃(硅酸钠的水溶液)+锯末,只有4种原料才能保证钻头不会崩溃,而且当时采用通常的钻头方法,频繁的钻头不会崩溃,现在化学处理剂的品种很多,专业的护墙剂也很多硅酸钠是工业生产和建筑行业常用的材料,属于工业橡胶类,在钻井液中对页面缩径有很好的作用,可以更好地控制钻井液的失水量,现在可以选择很多类似的材料。


在一次钻入,特别是在复杂的地层钻入过程中,在钻井液中加入筛选的锯末是控制钻井液消耗的好方法,不仅锯末密度小于水密度,还具有减少钻井液密度和携带钻头的作用,因此在只取得资料的钻头中,在钻井液中加入筛选的锯末粘土的加入量在正常情况下达到2~4%比较好,进尺快的钻井液消耗少的情况下加入粘土,满足墙壁形成泥饼的需要。密度的调整是钻孔液柱的压力略大于地板压力,过小的密度孔壁容易崩溃,其表现为孔内掉落块增加,地板水流入孔内,钻孔液的密度和粘度下降,过大的密度容易泄漏地板,钻孔液的消耗量增加。另外,要严格控制钻井液中的砂含量,钻井液中的砂含量过高不仅会加剧钻头和泥浆泵的磨损,增加钻井液的密度,还会破坏孔壁面包的强度,钻头参加墙壁降低面包的质量,孔壁面包的厚度松散,钻井液不断失水,面包的厚度因此,进入复杂的地板,保持良好的钻井液性能,达到综合的护墙能力是钻孔的重要因素之一。
三、进入复杂地层的钻具组合。
过去,当小口径绳索钻入芯中时,通常使用三翼无岩钻头和三翼扩孔器。由这种钻头组合而成的钻头,孔壁粗糙不规则,孔壁容易留下凸出的岩石,这也是下套管经常受阻的原因。三翼片由于其翼片中镶有硬质合金,进入松散的地层容易扩大孔径,较好的方法是在岩芯管中加入钻头开孔,直到钻入基岩完整的岩石后进入套管,该方法钻出的孔壁光滑,下套管也比较顺利。采用φ80mm孔径绳索取芯钻头施工,φ108mm岩心管+卡簧+有岩取芯钻头的方法适当,不会因扩孔而破坏井壁,而且三翼无芯钻头进入孔壁光滑,孔径规则,孔径扩大率小,孔壁和套管间隙小,下套管相对顺利,套管不易折断。采用岩芯管的取芯进入,可以根据岩芯的完整性随时确定下套的位置,减少二次扩张孔的延迟时间。