大河煤田钻孔复杂因素分析及施工技术对策

从地质因素和绳索取心钻进工艺因素两方面分析了大河煤田施工中存在的钻孔漏失、坍塌、缩径、超径等复杂情况,并根据不同地质条件提出了不同的技术措施：对上部胶结性差的松散地层、石灰岩溶涧发育地层、构造破碎地层可采用技术套管护壁隔离;对钻孔不返水等中等漏失地层,可采用锯末加堵漏剂或聚丙烯酰胺等堵漏材料进行堵漏;对钻进关岭组、飞仙关组的泥岩等水敏性地层、构造破碎地层、厚粉煤层等易发生缩径、掉块、坍塌等复杂地层,可采用不同性能及类型的DLSAS泥浆、KHm类和聚丙烯酸盐类（CPAN、PAC141等）聚合物钻井液体系的优质泥浆进行护壁防塌钻进。上述措施的实施,保障了复杂地层的钻进工作,成孔均达到了设计要求。     

钾铵基聚合物泥浆在大同煤田复杂地层钻进中的应用

煤田地质钻探中,白垩系卵石层、多层采空区及泥岩地层是一大钻进难题。一是上部长孔段砂卵层胶结松散,易垮塌;二是下部泥岩水敏性强,膨胀性大,节理裂隙发育,极易产生缩径、造浆及不同程度的渗漏;三是多层采空区的护壁问题。针对这些问题,在大同煤田复杂地层钻进中,经反复实验选用了钾铵基聚合物低固相泥浆。实践证明,采用钾铵基聚合物低固相泥浆,可有效防止孔内坍塌、掉块、缩径,预防孔内事故,提高钻进效率,降低成本,达到了正常的钻进目的。     

锯齿肋骨钻头和肋骨镶焊套

一、锯齿肋骨钻头（见图1）使用地层：第四纪复盖层中的粘性黄土、粘土等,本身有高度的“造浆”作用,钻进送入的泥浆粘度很低,排出的泥浆达到流不动的高粘度泥浆。使用刮刀式轻便的二翼,三翼钻头,不但效率低,由于钻头水眼小,往往因蹩水,糊钻严重,无法钻进（当然这种现象我们可以采用清水钻进来解决）,但如在黄     

工程勘察用非均质热压金刚石钻头试验研究

工程勘察在同一个钻孔中需要面对不同风化程度的岩石层,并可能遇到不同粒径与胶结性的卵砾石层。因地质条件较为复杂,工程勘察钻进过程中容易产生憋钻、糊钻等现象,岩心采取率低。针对工程勘察钻进特点,为提高金刚石钻头对地层的适应性和钻进效果,并提高岩心采取率,设计了2种新型非均质热压金刚石钻头。该结构将每个工作齿分成主、辅工作层两部分,可以使钻头既具有PDC钻头破岩的特征,又能体现孕镶金刚石钻进的特色,并提高钻头对地层的适应性。现场试验表明,该结构的钻头在风化岩层和基岩中的平均钻进时效达2.68 m,钻头使用寿命平均达48.70 m;对比电镀金刚石钻头,钻进速度提高约21%,使用寿命相当。     

对金刚石钻进用泥浆的初步研究

小口径人造或天然金刚石钻进,是我国目前地质勘探大力提倡的新钻进方法.影响它迅速推广的主要障碍之一,是复杂地层护壁堵漏问题.它与91～150毫米大口径岩心钻孔的护壁堵漏相比,问题更为突出,这是由于小口径钻孔的一系列特点所造成的.从国内外的实际情况可以看出,当前解决小口径钻进复杂地层的护壁堵漏问题,仍同大口径的岩心钻探一样,以泥浆护孔和水泥护孔为基本手段,其它如化学浆液护孔等,只不过是辅助手段.泥浆护孔有其优越性.譬如,它可以在连续作业中对付不断出现的孔壁不稳定情况,保证安全钻进;同时又能解决较轻微甚至是中等的漏失问题.而小口径金刚石钻进应用泥浆,     

无固相冲洗液在煤田勘探钻孔中的应用

煤田地质勘探在施工过程中，上部全为第四系、第三系地层，往下是白垩系、株罗系的地层，水敏性地层较多。开钻就是表土、流砂、砾岩，由于胶结不好，以往钻进上述地层，就得下套管护壁，有时即使下几种不同规格的套管仍解决不了问题。套管下多了，钻进时易脱节，而且起拔困难。有的地区钻孔施工，上部流砂七、八十米，在白垩系、株罗系的地层钻进，岩石为泥质胶结，钻进遇水膨胀，造成钻孔缩径，塌坍掉块，以往由于泥浆使用不当，钻进过程中经常发生粘附卡钻事故。钻孔护壁问题长期未得解决。一九七九年，我们根据吉林冶金地质学校钻探教研组室内“无     

金刚石绳索取芯钻进复杂地层的两项技术措施

对付金刚石绳索取芯钻进复杂地层施工中的两个突出问题,有两项比较有效的技术措施。一是在易塌、漏水、水敏地层钻进时,使用加大外径的金刚石钻头以增大钻孔环状间隙,减小孔内阻力,并改善对低固相泥浆的配制和管理。二是在跑斜地层设置初级定向孔,提高钻具在动态条件下的稳定性,并在弯曲孔段采用套管楔纠斜。      

聚丙烯酰胺低固相乳化泥浆

为在复杂地层中进行金刚石小口径钻进,我们开展了聚丙烯酰胺不分散低固相乳化泥浆的试验,取得了较好效果。一钻孔施工概况某磁铁矿区地层复杂。203孔是用小口径金刚石钻头钻进的,设计孔深1000米,孔内岩石破碎,坍塌掉块,探头石出露。虽然曾采用低固相泥浆,进行了钙处理,配合使用了纤维素、钻井粉及铁铬盐等化学处理     

老牛沟铁矿区复杂地层钻进中的护壁问题

老牛沟铁矿区自一九七六年开始转入低缓异常深部验证工作,至一九八○年钻孔的平均深度逐步增加,分别为280m、310m、520m、550m 和560m。一九七四年前,大口径钻粒钻进中采用普通泥浆即可顺利施工。但随着小口径金刚石钻进的应用和推广,普通细分散泥浆已不适应,采用清水钻进,由于地层复杂,坍塌掉块、漏水、涌水给施工造成极大困难,甚至无法正常生产。这是老牛沟矿区小口径金刚石钻进中的主要技术难题。因此,老牛沟铁矿区复杂地层钻进中的护壁问题成为我们亟待解决的研究课题。     

无固相冲洗液在复杂地层钻进中的应用

钻进松散、破碎、坍塌、水敏等复杂地层，最常用的护壁办法是用泥浆和下套管。穿过复杂地层对泥浆性能要求很高，稍有疏忽就会导致孔内事故，从而增加了其使用难度。无固相冲洗液以其高分子聚合物吸附能力强、胶结性能好、配制使用简便等特点，为解决这些复杂地层钻进问题提供了新的途径。在几个典型矿区分别应用DWY-Ⅱ型、PAA和HJ-l三种无固相冲洗液，成功地解决了复杂地层钻进中护壁、取心等技术难题。     

泥浆回灌

在复杂岩层钻进中,泥浆护孔是常用的措施。随着小口径金刚石钻进的发展,回灌泥浆这一新经验很值得重视。回灌泥浆的作用泥浆之所以能够护孔,主要是靠造壁能和泥浆柱来平衡地层压力。在小口径钻孔中,钻具所占体积很大,提钻后孔内泥浆柱显著下降,如果不及时给予补充,不仅破坏地层压力     

应用大口径金刚石钻进复杂地层

在破碎复杂地层中钻进和采取岩矿心都是很困难的。特别是采用常规的小口径（φ56毫米）金刚石钻进，困难更大。因为有下列不利条件。1．由于小口径金刚石钻进的孔壁间隙很小（如用φ56.5毫米钻头，孔壁间隙仅有0.75毫米），冲洗液流通阻力大，不易泵送，实际上很难有效地使用泥浆护壁钻进，多数是清水顶漏钻进，排粉不好，孔内事故多。较小的孔壁间隙引起泵压超高，常常憋泵，深孔时难以实现安全钻进。这种情况下，机台工人往往采取减少向孔内供水量的办法，结果是钻头微烧甚至钻头烧毁。     

岩心钻探通俗讲座

第五讲：冲洗液与复杂地层钻进钻进过程中，如不及时排出孔内被钻碎的岩粉并冷却钻头与岩石摩擦所产生的高热，钻进是无法进行的。因此，钻探工作者往往把冲洗液比喻为钻进工作中的“血液”，足可见其重要。初期采用以清水作冲洗钻孔的冲洗液，其作用仅限于清除孔底岩粉和冷却钻头。通过不断的生产实践，发现了穿过造浆（如粘土）层的清水变成“泥浆液”后，破碎的孔壁减少或是不坍塌掉块，有裂隙的岩层降低或是不漏失；因而，人们就有意识的在这类复杂层中钻进时，采用预制好的泥浆作冲洗液进行预防，并取得了效果。随着钻探事业的发展，遇到的复     

浅谈φ75,φ60口径人造金刚石钻进工艺及其配套技术

我队到目前为止已全面推广人造金刚石钻进(全队10台钻机中有9台是金刚石钻进),先后用金刚石钻进了数百个钻孔,分别采用过φ46,φ56,φ60,φ75多种口径,累计进尺达一、二十万米.通过生产实践发现,原φ46,φ56,φ66等口径系列标准基本上不能适应我国当前金刚石钻进技术推广的需要.在地层比较复杂的矿区,上述系列不能满足逐级换径下套管与泥浆钻进的需要.过去那种不分地层好坏和孔深孔浅,全以一径到底或采用口径越小越好的作法,更有其局限性.近来推行的φ47,φ60,φ75新系列与旧系列相比较有下述优点:     

金刚石钻进中使用泥浆的情况

金刚石小口径钻进中的护孔堵漏问题，对我们三八机台来说是一个新课题，我们机台从成立到现在才二年多，而使用金刚石钻进还不到半年时间，水平低，经验少。金刚石小口径能不能用泥浆钻进？我们根据“实践第一”的精神，进行了试验。实践证明：不仅能用于金刚石钻进，而且是一种行之有效的简便护孔方法，初步取得小口径泥浆钻进的一点体会，简介如下。     

乳化泥浆在人造金刚石钻探中的应用

我公司九三四队在海南石碌矿区开展了人造金刚石钻探工作.矿区地层比较复杂,钻进中常遇到破碎地层,冲洗液漏失,探头石出露,孔壁坍塌掉块,进尺效率低,钻头寿命短,坍塌掉块严重时使用乳化液洗孔根本无法钻进.面对这些困难,机场钻探工人和技术人员坚持实践第一的观点,采用了乳化泥浆钻进.实践证明,人造金刚石钻探使用乳化泥浆作冲洗液,既能起到防振、润滑作用,又能收到护壁减漏的效果.     

提高金刚石钻头使用寿命的几点经验

我局目前开动小口径钻机十五台，其中以金刚石钻进为主的十三台。勘探矿种有铜，钨、铅锌、锡等，由于钻孔深度为600至1000米，所以多数机台使用JU-1000型钻机，此外，还有我省自己研制的JYP-1000型小口径转盘钻机及XU-600-3型钻机。小口径钻进以56毫米为主，几乎全部采用双管钻进。多数选用人造孕镶金刚石钻头，少量使用天然孕镶或表镶钻头。一般情况下用清水乳化冲洗液钻进，见复杂地层后才换用低固相泥浆。     

全漏失地层双向供液钻进法

在不完整地层或灰岩层用金刚石钻进时，因地层漏失严重，冲洗液有进无出，不利于钻头外缘唇面的冷却，使钻头唇面经常产生微烧，导致金刚石钻头过早报废。     

抑制性泥浆在新疆淖毛湖煤田东部勘查区中的应用

新疆淖毛湖煤田东部勘查区,煤系地层多为灰色、淡黄色砾岩、砂岩,泥岩,泥岩与砂砾岩互层,泥岩夹煤层、煤线等,其中泥岩、泥岩与砂砾岩互层地层水敏性强,胶结性差,在钻进过程中易造成水化膨胀、缩径、坍塌等问题,护壁困难。针对该矿区的地层特征,采用抑制性无固相和低固相泥浆钻进,成功地维持了孔壁稳定,高效、安全地完成了钻孔,为今后施工类似钻孔取得了宝贵经验。     

钾盐矿区的泥浆工作

钻探过程中使用泥浆的好坏，对高速、优质、低耗、安全地进行钻进工作关系很大，不同的地层岩性应采用不同类型和性能的泥浆。我队2409井队所施工的钾1井，根据地质情况使用了两大类型的泥浆：见矿前的901米用低碱性石灰泥浆（钙处理泥浆），见矿后用饱和盐水泥浆。使用一年来，虽然并段穿过的地层复杂，但钻进一千三百多米，井内未发生任何异常。现将泥浆使用情况分述如下。