超大直径工程井钻井垂直度控制工艺技术.pdf

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1、探矿工程(岩土钻掘工程)2010年第37卷第8期超大直径工程井钻井垂直度控制工艺技术杨宗仁，张宁，贺连杰，王华明(1．河北大直径X-程井建设有限公司，河北石家庄050031；2．河北金汇岩土工程有限公司，河北石家庄050031)摘要：介绍了机械钻井法施工矿山竖井中，直径8．3m、深度286m条件下钻井施工井筒垂直度控制工艺技术，主要包括增加粗径钻具重力控制和安设导向器控制钻井垂直度以及钻井垂直度的测量等关键工艺技术措施。关键词：超大直径工程井；钻井施工；垂直度控制；工艺参数中图分类号：TD262文献标识码：A文章编号：1672—7428(2010)08一oo44—03DrilHngV

2、erticalityControlTechnologyofSuper·largeDiameterProjectWell／YANGZong—ren，ZHANGNing2，HELian-jie，WANGHua—ming(1．HebeiLargeDiameterEngineeringWellConstructionCo．，Ltd．，ShijiazhuangHebei050031，China；2．HebeiJinhuiGeo—engineeringCo．，Ltd．，ShijiazhuangHebei050031，China)Abstract：Thepaperintroducedtheshaf

3、tverticalitycontroltechnologyforshaftofminefinthediameterof8．3manddepthof286m)constructedwithmechanicaldrillingmethod，suchasthekeytechnicalmeasuresofincreasingtheweightoflargediameterdrillingtool，installingthedrillingdirectorandmeasuringtheshaftverticality．Keywords：super—largediameterprojectwel

4、l；drillingconstruction；verticalitycontrol；parameter3u116勰96OO机械钻井法施工矿山竖井可实现竖井施工过程度286m，进入基岩深度30m，钻井垂直度≯I．0％c，中人员不在井下工作的特点，具有劳动强度低、生产竖井净径6．2m。安全、成井质量好等特点，是在不稳定的富水漂卵砾表1采用钻井法施3-井段地层情况石地层进行竖井施工的优选施工方法。其主要施工层底深度／m岩土名称及特性工序为：机械钻井成井一预制井壁安放一壁后充填粘性土及砂层、卵砾石层，以粗砂砾石为主，一般粒及充填质量检查一破除井壁底成井等。其中机械钻径为2～6cm，最大粒径为

5、2O～30em，砾石的主要成分为石英岩、片麻岩，其中局部层段为粘性土充填井成井垂直度的控制是确保井壁顺利安放到预定位粗砂、漂卵砾石层，一般粒径为1O～20om，最大粒径置和井壁安放质量以及壁后充填质量的关键因素。为40～5Ocm，漂卵石的主要成分为石英岩、片麻岩，局部层段为粘性土充填钻井垂直度的控制主要采取以预防为主的措施。漂卵石层，最大可见粒径为102cm(通过钻头携带至地表)，一般为2O～40on]，漂卵石的主要成分为石英岩，层底为黑色粘性土，层厚约1．9m1工程的基本情况花岗片麻岩，灰绿色，主要成分为石英、长石、角闪石河北遵化铁矿竖井工程由主井、副井、风井组等，局部见少量石榴子

6、石，细粒变晶结构，片麻状构成。竖井施工采用机械钻井法和普通凿井法综合进造，岩层的倾角为35。，微风化片麻岩的抗压强度最大为101MPa行。上部不稳定的含水地层采用机械钻井法施工，进入稳定的基岩地层30m进行永久支护。钻井施工采用分级钻进成井工艺，超前钻井直径为3．5m，2AD一60型钻机主要技术参数一级扩钻为06．3m，二级扩钻为8．3m。AD一60型钻机采用动力头直接驱动钻杆，主矿区施钻地层情况：第四系地层主要为各类砂要驱动方式为：电机一液压泵一液压马达一动力头层和漂卵砾石地层，通过钻头提钻携带至地表的最(传递扭矩)和主油缸(提升下放钻具)。AD一60型大漂石粒径达1．0m以上；基

7、岩部分主要为微风化钻机主要技术参数为：钻井深度300m，动力头输出花岗片麻岩，岩石的抗压强度达到100MPa以上。扭矩300kN·m，提升能力3000kN，动力头输出转具体地层情况如表1所示。AD一60型钻机完成了速0—8～16r／min，配套钻杆0406mm×20mm，主副井机械钻井法井段的钻井施工。采用机械钻井法机功率345kW，钻机总质量360t。施工井段钻井设计参数为：钻井直径8．3m，钻井深收稿日期：2010—02—04作者简介：杨宗仁(1971