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    如何选择适岩钻头和扩孔器

    2020-11-28 09:41:12

    黑龙江内防喷工具——如何选择适岩钻头和扩孔器

    适岩钻头和扩孔器的选择绳索取心钻进,除在软岩钻进仍可采用硬质合金钻头外,普遍采用金刚石钻头为碎岩工具,钻头寿命正常不低于30米,一般为30-300米,只有在坚硬的岩石中才降为5-30米。

    要根据地层岩性的可钻性选择钻头。一般来讲,含煤岩系地层可选用粗粒或中粒表镶钻头和聚晶金刚石钻头;火成岩可选用金刚石表镶钻头和孕镶钻头;松软、破碎地层可选用专用钻具和侧喷、底喷钻头或内管超前式、压入式钻头;特别坚硬岩层可选用细粒表镶钻头和特殊设计的孕镶钻头。

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    选用金刚石钻头次序时,要按金刚石钻头外径和内径尺寸分组排队,依照一定的顺序使用,先用外径大、内径小的钻头,后用外径小、内径大的钻头;每次下入的钻头与前一回次钻头的直径之差要小。

    新钻头下孔后必须进行初磨,即采用轻压力(正常压力的1/3)、慢转速(每分钟200-300转)钻进约10分钟,然后再采用正常技术参数钻进。

    正常情况下,钻进时效控制在每小时1.5-3米为宜。同时要注意,提钻间隔大,纯钻时间长,钻进效率高。但不能盲目追求提钻间隔,这样会造成金刚石磨损严重,易出现孔内事故。

    扩孔器与钻头的级配要合理,否则起不到修整孔壁、保持钻孔直径合乎标准尺寸以及扶正和稳定钻头的作用,并且要像使用钻头一样进行排队使用。

    钻井液参数绳索取心钻进应根据地层特点、钻孔设计深度、施工要求选择合适的钻井液。孔壁完整的稳定地层,钻孔设计为中浅孔,冲洗液应采用清水加润滑剂;松软、破碎、坍塌掉块的地层,冲洗液应选择不同性质的泥浆。

    根据施工经验,采用钻井液的技术参数指标分别是:开孔后下完表层套管之前,一般采用优质低固相泥浆。其性能为:密度为每立方厘米1.04-7.05克,黏度为21-30秒,失水量7-10毫升,固相含量3%-4%,PH值8-10。开孔至完孔,孔壁完整、岩石稳定的地层,一般采用无固相泥浆。其性能为:密度为每立方厘米1.02-1.03克,黏度为17-22秒,失水量7-8毫升,PH值为7-8。坍塌、掉块的岩石不稳定地层,一般采用优质低固相泥浆。其性能为:密度为每立方厘米1.05-1.1克,黏度为26-35秒,失水量为6-7毫升,固相含量4%,PH值为7-8.5。

    注意事项钻进过程中,往往由于钻井液的性质及其在环空间隙(钻杆柱与孔壁之间的间隙)的水力因素与岩性不相适应,造成钻井液漏失,这已成为提高钻探效率、降低钻探成本的严重障碍。

    应根据施工的特殊现象,判断漏失情况。从岩层结构判断,根据取出的岩心是否节理、裂隙发育等判断孔底是否漏失;在含煤岩系中钻进时,灰岩、砂岩等层位易发生钻井液漏失。从钻进过程中判断,钻进过程中突然发生钻井液漏失,并伴有钻进速度加快或钻具坠落,可能遇到了破碎带、大裂隙。从钻孔内水位判断,钻孔出现漏失以后,首先停钻测量孔内水位,确定漏失层位。孔内没有稳定水位,全孔漏失,证明是在非含水层的钻孔底部发生漏失;孔内稳定水位与地下水位一致,证明是在含水层的钻孔底部发生漏失。孔底发生漏失时,若漏失层为非含水层,则稳定水位将在漏失层之下;若漏失层为含水层,则稳定水位可能在漏失层之上,也可能在漏失层中。

    现在对钻孔的堵漏方法很多,常用的有泥浆堵漏法、水泥堵漏法、化学浆液堵漏法、惰性材料堵漏法、套管堵漏法等。每种办法都有其适用条件和范围,要根据具体情况进行具体分析,有的放矢,采用多种方法,综合治理。

    钻具的维护保养发现内管弯曲变形每超过0.5毫米时,应进行矫直或更换内管;局部有凹坑妨碍岩心进入时,也应更换。弹卡磨损,张簧变形,在弹卡张开宽度超过弹卡室内径不足1.5毫米时,要及时更换;弹卡部位应经常注油润滑,使其保持动作灵活。单动轴承应定期注入黄油,轴承失灵时,应拆开检查,清洗除垢,损坏时应予更换。弹卡挡头拔叉磨成圆角,不能带动内管总成上部转动,应用锉修平,发现断裂及时更换。悬挂环与座环的吻合面磨成圆锥形,及时更换。卡簧座的水口深度应保持在4毫米,小于2毫米时必须及时加深,卡簧座和卡簧变形及时更换新品。打捞物或打捞予端部磨损,尾簧变形不能有效地捞取内管时,应予更换。


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