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復雜地層的勘測鉆井施工方法講解(一)

來源:www.hpycidz.com    |   發布時間:2021年03月30日

復雜地層的勘測鉆井施工是怎么操作的呢?我給大家仔細講解相關步驟:

一,在復雜的地量鉆孔。


進入復雜的地層,迅速通過,一直鉆孔,維持良好的鉆孔液性能,使其更好的護墻成為鉆孔的關鍵。特別是復雜的地板膠松散,二次擴張速度快,擴張時鉆頭混入鉆頭液無法立即清除,大幅度增加鉆頭液的密度,孔隙大的低壓含水層無法承受孔內液柱的壓力,失回性鉆頭液泄漏,鉆頭液泄漏后,孔內無鉆頭液平衡地板壓力,擴張速度快,露出的孔壁無法形成堅硬的泥餅支撐,孔壁倒塌,嚴重時鉆頭被埋入。
在復雜的地層中進入最重要的是保護孔壁不崩潰,第一次進入的孔壁形成的泥餅由于鉆頭液少量失水而被更換,因此鉆頭液柱的壓力必然大于地層壓力,第一次進入的孔壁已經被鉆頭液的失水浸泡,第二次進入孔壁時在孔壁形成的泥餅會被破壞,再次在孔壁形成泥餅比第一次在孔壁形成泥餅需要更長時間。因此,進入復雜的地層時,應盡量采用一徑孔的方法。
二、鉆井液是復雜地層開孔的關鍵。

進入復雜的地層,鉆井液很重要。1980年在雙鴨山東榮勘探區施工時,地表向下流砂層厚度為0-600m,當時采用的化學處理劑為液體水玻璃(硅酸鈉,通稱泡沫堿,現有固體粉狀產品)。配方為泥漿站攪拌的白土原漿+純堿+液體水玻璃(硅酸鈉的水溶液)+鋸末,只有4種原料才能保證鉆頭不會崩潰,而且當時采用通常的鉆頭方法,頻繁的鉆頭不會崩潰,現在化學處理劑的品種很多,專業的護墻劑也很多硅酸鈉是工業生產和建筑行業常用的材料,屬于工業橡膠類,在鉆井液中對頁面縮徑有很好的作用,可以更好地控制鉆井液的失水量,現在可以選擇很多類似的材料。


在一次鉆入,特別是在復雜的地層鉆入過程中,在鉆井液中加入篩選的鋸末是控制鉆井液消耗的好方法,不僅鋸末密度小于水密度,還具有減少鉆井液密度和攜帶鉆頭的作用,因此在只取得資料的鉆頭中,在鉆井液中加入篩選的鋸末粘土的加入量在正常情況下達到2~4%比較好,進尺快的鉆井液消耗少的情況下加入粘土,滿足墻壁形成泥餅的需要。密度的調整是鉆孔液柱的壓力略大于地板壓力,過小的密度孔壁容易崩潰,其表現為孔內掉落塊增加,地板水流入孔內,鉆孔液的密度和粘度下降,過大的密度容易泄漏地板,鉆孔液的消耗量增加。另外,要嚴格控制鉆井液中的砂含量,鉆井液中的砂含量過高不僅會加劇鉆頭和泥漿泵的磨損,增加鉆井液的密度,還會破壞孔壁面包的強度,鉆頭參加墻壁降低面包的質量,孔壁面包的厚度松散,鉆井液不斷失水,面包的厚度因此,進入復雜的地板,保持良好的鉆井液性能,達到綜合的護墻能力是鉆孔的重要因素之一。
三、進入復雜地層的鉆具組合。
過去,當小口徑繩索鉆入芯中時,通常使用三翼無巖鉆頭和三翼擴孔器。由這種鉆頭組合而成的鉆頭,孔壁粗糙不規則,孔壁容易留下凸出的巖石,這也是下套管經常受阻的原因。三翼片由于其翼片中鑲有硬質合金,進入松散的地層容易擴大孔徑,較好的方法是在巖芯管中加入鉆頭開孔,直到鉆入基巖完整的巖石后進入套管,該方法鉆出的孔壁光滑,下套管也比較順利。采用φ80mm孔徑繩索取芯鉆頭施工,φ108mm巖心管+卡簧+有巖取芯鉆頭的方法適當,不會因擴孔而破壞井壁,而且三翼無芯鉆頭進入孔壁光滑,孔徑規則,孔徑擴大率小,孔壁和套管間隙小,下套管相對順利,套管不易折斷。采用巖芯管的取芯進入,可以根據巖芯的完整性隨時確定下套的位置,減少二次擴張孔的延遲時間。