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钻进基本知识

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【摘要】:
一、钻孔结构1、定义:指由开孔至终孔,孔身口径及长度的变化。亦即钻孔的技术剖面。2、内容:包括钻孔口径、换径次数、下套管层数、管径、长度及换径深度、套管底部止水封固方法等。3、要求:在保证钻孔质量和安全的前提下,尽可能采用优质泥浆、水泥浆或化学浆液护壁堵漏,力争少换径,少下或不下套管,最大限度地简化钻孔结构。4、下套管的目的:隔离复杂地层。5、在下列情况下,往往需要换径和下入套管:①钻进松散的砂砾
一、钻孔结构
1、定义:指由开孔至终孔,孔身口径及长度的变化。亦即钻孔的技术剖面。
2、内容:包括钻孔口径、换径次数、下套管层数、管径、长度及换径深度、套管底部止水封固方法等。
3、要求:在保证钻孔质量和安全的前提下,尽可能采用优质泥浆、水泥浆或化学浆液护壁堵漏,力争少换径,少下或不下套管,最大限度地简化钻孔结构。
4、下套管的目的:隔离复杂地层。
5、在下列情况下,往往需要换径和下入套管:
①钻进松散的砂砾石层、流砂层,受地下水影响泥浆护孔无效时。
②穿过较厚的节理裂隙发育的破碎带,坍塌掉块严重,采用泥浆或其它护孔方法无效时。
③钻孔遇到含水构造与大裂隙贯通,严重漏水,用其它方法止水无效时。
④钻孔达到一定深度后,为了适应设备负荷的能力可换径钻进。
6、钻孔结构的选择因素
岩石性质、水文地质条件、终孔口径、钻孔深度、钻进方法、钻孔用途、护孔措施、施工设备等。
7、钻具级配:钻杆直径与钻孔直径(钻头直径)的配合关系。它反映了孔壁间隙的大小,对钻杆的工作状态、冲洗液的流动、钻具回转阻力的大小都有重要影响。

 

二、钻进基本知识
1、钻进方法:向地下钻孔时,破碎孔底岩石的方法和技术措施的总称。
2、钻探工艺:如何利用一定的设备和工具来破碎岩石(土层),在地层中造成一个有一定直径和深度的圆滑规则的钻孔,并采取一定的技术措施以保证钻进工作顺利进行的全部工作。
3、钻进方法分类
①根据破碎岩石的外力和方式不同,分为回转钻进、冲击钻进和冲击回转钻进等;
②根据碎岩工具(磨料的材质)不同,分为硬质合金钻进、钢粒钻进、金刚石钻进等;
③根据冲洗循环方式不同,分为正循环、反循环和孔底局部反循环钻进。
④根据是否取心分为取心钻进和全面钻进。
4、如何选择钻进方法:主要根据岩石的物理机械性质选择钻进方法。
①软的和部分中硬岩层,选用硬质合金钻进;
②部分中硬至硬的岩层,选用针状合金、金刚石复合片或钢粒钻进;
③中硬至坚硬岩层,选用金刚石、钢粒或潜孔锤钻进。
5、开孔钻进前应作好哪些准备
①开孔钻进前应备好足够数量的钻杆、套管、定向管、钻头、钢粒、油料、冲洗液、拧卸工具、专用取心工具、必要的短岩心管、岩心箱及各种报表等。
②必须对钻探设备及安装质量进行全面检查,不合要求时应进行修理、调整。必要时可重新安装,决不能凑合。
③深孔钻进开孔时,为防止孔斜,必要时可以在孔口挖一坑,埋入定向管,钻进到基岩后再下入套管。浅孔开孔应使用泥浆护孔,如坍塌严重,可采用人工造壁的方法钻进,钻到基岩后下入套管。
6、开孔钻进时应注意事项
开孔钻进时应逐步加长岩心管,并采用轻压、慢转、适当泵量钻进。换径时应使用综合式导向钻具,以防止钻孔弯曲。
开孔钻进时往往是覆盖层,冲洗液易漏失,降低孔壁的稳定性,要注意防止卡钻、埋钻、糊钻、烧钻等孔内事故发生。
套管应下在完整的基岩上。下套管之前,先向孔内投入粘土球并捣实,使套管插入粘土中,以封闭套管底部。套管上端应用木楔固定,并用粘土封闭,必要时可用水泥封闭。在固定套管前,将主动钻杆与套管连接,用以检验套管是否端正以及钻孔中心是否与套管中心对正。