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深孔钻孔收缩直径破裂导致环形间隙小

2022-12-13 17:14
随着国内外地质勘探技术的不断发展,重庆液压钻机的要求不断深化,钻井深度的技术问题也成为我们面前的新课题。

一.打孔结构

深孔钻孔采用金钢石绳取心工艺,三径成桩,即ф91规格打孔,放入ф89管口管后,ф76S将工艺钻入破碎带和断块泥中,然后放入破碎带和断块泥中ф73套管换径后,最后换径ф59S规格钻入终孔。

二.钻头及金石膨胀机

由于地层破碎,在招平断裂带深孔钻孔收缩直径破裂导致环形间隙小.流速大.泵压消耗大.流液不畅.泵压高或泵压差,导致无法正常打孔;此外,超深套管放拔时,容易造成放入不到位、拔出时破裂等问题。

在日常工作中,我们选择了提升钻头和扩孔器直径的方式:ф75增加到ф76.扩孔器的直径从最初开始ф75.5增加到ф76.5。

三.钻压

(F),钻具自重(F1)冲洗液对钻具的浮力(F2)冲洗液对钻具的顶力(F3)。它们之间的关系是:F=F2F3F4-F1(F正压,负压)

②F2=F1/7.85

F3=PnS

S—钻头内径面积,m2。

④F4=PmA式中:Pm—推荐单位压力,MPa;钻入中硬岩层Pm值7;硬岩取9;硬岩层取10;

ф59规格钻入时

P—钻机压力表压力,MPa;

Pn—冲洗液对钻具的顶力MPa;

Pm—地层硬度指数,
深孔钻孔收缩直径破裂导致环形间隙小
四.深孔钻入参数

1.泵量

冲洗液中岩屑的沉降速度必须大于重量最大的岩屑。

打孔越重.钻入速率越快,上回流速率应适当提升。

当繁杂地层出现超径时,因为流量减少,岩粉颗粒在超径处漂浮沉积,停泵后容易发生夹埋事故。因此,应适当提升泵量,以保证岩粉的排放;同时,考虑到泵量对孔壁的冲洗与对钻头胚体损坏的影响,挑选不宜太大。

2转速

在大部分硬岩中,随着金钢石转速的提高,机械钻速(进尺率)提升,公司进尺金钢石的消耗事实上并没有提升。

主要因素有:

管材强度、冲孔深层、冲洗液润滑性能及护壁效果、岩层粉碎水平及孔壁稳定性。

因为摩擦阻力,粉碎岩层所耗费的功能主要表现在电流上。因为钻具强度和设备能力的限制,电流必须保持在80安培下列,超出80安培必须降速调节。

(1)岩层特点对转速的影响:

中硬完整的岩层应使用高速。在缝隙发育岩层中,钻头震动大,磨损严重,应依据其水准适当降低速率。在软岩中打孔,为了确保致冷和排粉效果,需要限定打孔速率,一般同时限定打孔速率。

(2)打孔深层对速度影响:

打孔越重,受力越繁杂,钻具重量越大,转动时需要的功率越大。因此,速率受到功率和钻具的限制,应相应减少。

3钻入操作

(1)深孔钻具承担扭距和拉力,防止钻入中脱扣.跑钻.断钻严禁严重损坏丝口.弯曲.将缝隙钻具放进孔内;

钻入钻具的深孔接头许多,需要在丝口上擦丝口油(自制丝口油的秘方是:石墨粉∶黄油∶废油=1∶2∶0.2)为防止钻具丝口处冲洗液泄漏,造成钻头胚无法有效致冷,造成烧钻,同时可缓解丝口损坏,减少拧卸时的劳动强度。

(2)上下钻时,禁止跑钻。深孔上下钻重量大,跑钻后撞击力大,会导致钻墩鼓.钻头墩裂。

跑钻时,钻具应提出孔外检查,严禁连接在孔内继续钻。控制合理的起落钻速度,平稳操作电梯,尽量减少惯性力,避免和减少兴奋压力和吸力,防止塌陷。

(3)钻入时,应随时调节冲洗液的特点,钻入前后多冲孔,维持孔内清理。

(4)每次操作前后仔细称重,避免脱扣.断钻时判断失误,造成事故繁杂。

每次前后精确测量机上的余尺,保证事故发生时事故位置清楚。

(6)钻入合车时,因为深孔摩擦阻力大,钻头应离开孔底,慢慢关掉离合。当速率接近选定速度时,钻头应触碰孔底,正常钻入,以避免使钻具瞬间扭转。

(7)穿过主断块时,定期更换新钻具,上部使用几个新钻具,防止疲劳断裂,避免繁杂事件。

(8)钻入繁杂地层时,如有机故或其它停留时间,应提出孔内钻具或提离繁杂孔段。

5.放进和起拔超深套管

招平破碎带又薄又厚,穿过后必须钻入较长的孔段才能通过矿层最后的孔。

打孔时,钻具应碰撞孔壁,单纯借助冲洗液保护墙,难以保证孔壁的长期稳定性和打孔要求。套管隔离是一种非常稳定的方式。

放进ф73套管时,将合金钻头或薄壁金钢石钻头拧在套管底端,直径不大于75mm;合金钻头钢的直径与套管接头相同,底出刃3mm,外出刃1mm,无内出刃;薄壁金钢石钻头胚体厚度为6mm,内径为ф61,水口8个。

遇探头石或断块时,可扫孔至孔底。


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