破碎地层孔壁稳定技术的探讨与实践.pdf

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1、30探矿工程(岩土钻掘上程)201t年第38卷第9期破碎地层孔壁稳定技术的探讨与实践胡继良一，陶士先，纪卫军(1．中国地质大学(北京)，北京100083；2．北京探矿工程研究所，北京100083)摘要：在破碎地层钻探施工中，提高破碎带地层破碎岩块之间的胶结力、快速封堵地层裂缝形成完整孔壁及适当的冲洗液密度是破碎地层孔壁稳定的关键。防塌型随钻堵漏剂、改性沥青的加入能有效封堵地层裂缝，提高孔壁承压能力。LBM冲洗液体系和接枝淀粉冲洗液体系具有良好的造壁性能和流变性能，在破碎地层施中取得良好的使用效果关键词：地质

2、钻探；破碎地层；孔壁稳定；冲洗液；LBM；接枝淀粉中图分类号：P634文献标识码：A文章编号：1672—7428(2011)09—0030—03DiscussionofBoreholeWallStabilityTechnologyinBrokenFormationandthePractice／HUJi—liang。一．TAOShi—xian，JlWei-jun(I．ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China；2．BeijingInstituteofExp

3、lorationEngi—neering，Beijing100083，China)Abstract：Forthedrillingconstructioninbrokenformation，itisimportanttoimprovethecementationoffracturedrocks，rapidlysealtheformationfracturetoformwholeboreholewallanduseproperflushfluidforboreholewallstability．Withanti

4、—sloughinglostcirculationagentwhiledrillingandmodifiedasphalt，theeffectiveformationfracturesealingandhigherboreholewallbearingstrengthcanbeobtained．TheLBMandgraftedstarchflushfluidsystemshavegoodwaltbuildingpropertyandrheologicalpropertywithgoodapplication

5、effectfortheconstructioninbrokenformation．Keywords：geologicaldrilling；brokenformation；boreholewallstability；flushfluid；LBM；graftedstarch破碎地层是钻探经常遇到的复杂地层之一，在卡钻等复杂孔内事故。地质钻探中更为普遍。破碎地层孔壁的不稳定问题1．3破碎地层孔壁不稳定原闵也是钻探界共同面临的技术难题¨I2』，由于各种条(1)孔壁不稳定是由钻孔形成后，孔壁岩层产件限制，地质钻探中

6、要很好解决破碎地层的孔壁不生的坍塌压力所引起的。钻孔形成后，地应力在孔稳定问题十分困难。壁卜二次分布引起孔壁岩石向孑L内移动，而破碎地层由于岩石完整、裂缝多，机械强度低，很容易1破碎地层孔壁不稳定的原因地层坍塌压力作用下产生掉块、孔壁坍塌等复杂情1．1破碎地层的定义况。因此孔壁形成后，孔壁岩层所产生的坍塌压王平全从不同角度对破碎性地层概念进行J，界是破碎地层孔壁不稳定的内存因素。定，并进行厂岩体破碎的热力学分析J。罗平亚院(2)冲洗液或冲洗液滤液进入破碎地层裂缝以从钻井工程角度对破碎地层给出如下定义：受构后

7、，可能会使地层裂缝进一步加宽，岩石碎块之问的造应力作用而原本破碎的地层(完全破碎、大量裂摩擦力降低，使孔壁的机械强度进一步降低；钻井液缝⋯⋯)以及在井眼形成后在上覆压力作用下产生对孔壁的冲刷，使孔壁的不稳定因素进一步加剧。冲破碎的地层(深部白云岩、硬碎性页岩、煤层⋯⋯洗液的影响是破碎地层孔壁不稳定的外在因素之⋯等)为破碎性地层(大量微型裂缝存在)。(3)施[过程中操作不当，如钻具X,tTL肇的碰1．2破碎地层特点撞、起下钻速度过快等也是造成破碎地层孔壁不稳从钻探施上过程中遇到的破碎地层情况看，破定不可忽视的

8、因素。碎地层的显著特点是：破碎、不完整，胶结性差；裂缝发育；常伴有地层压力(地应力)。这些特点决定了2破碎地层孔壁稳定的途径破碎地层孔壁稳定性差，经常出现孔壁坍塌、掉块、通过上述破碎地层孔壁不稳定机理分析LtJ-以看收稿日期：2011—02—12基金项目：同土资源大调查项‘复杂地高效钻进技术研究”(1212010816008)作者简介：r继良(1965一)，男(汉族)，湖南株洲人，叶】国地质大学(北京)博上研究生