钻井液类型对南极冰层取心钻进工作的影响.pdf

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1、第42卷第9期探矿工程(岩土钻掘工程)Vo1．42No．92015年9月ExplorationEngineering(Rock&SoilDrillingandTunneling)Sept．2015：13—17钻井液类型对南极冰层取心钻进工作的影响宋佳宇，徐会文，韩丽丽，刘宁，张楠，PavelTalalay(1．吉林大学建设工程学院，吉林长春130026；2．中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊065000)摘要：钻井液的类型与性能对于提高极地冰层取心钻进的效率与保证钻孔稳定性具有重要的影响。在分析铠装电动机械钻具工作原理与钻井液循环方式的基础上，较为详细地分析了升降钻具

2、的速度与钻井液粘度与密度之间的关系；分析了现有钻井液类型和所存在的问题；以二元脂肪酸二醇酯、低分子量饱和脂肪酸酯与甲基硅油的试验测试数据为基础，确定了可用于极地冰层取心钻进的钻井液类型及其性能要求。关键词：极地冰钻；钻井液；脂肪酸酯；甲基硅油；升降钻具；孔壁稳定中图分类号：P634．6文献标识码：A文章编号：1672—7428(2015)09—0013—05InfluenceofDrillingFluidontheAntarcticIceCoreDrilling／SONG0一yu，XUHui—wen，HANLi—li，LIUM，ZHANGNan，PavelTalalay(

3、1．CollegeofConstructionEngineering，JilinUniversity，ChangchunJilin130026，China；2．TheInstituteofExplorationTechniques，CAGS，LangfangHebei065000，China)Abstract：Thetypeandprope~yofdrillingfluidsplayanimportantroleinimprovingcoredrillingeficiencyinthepolariceandensuringthestabilityofborehole．Ba

4、sedontheinvestigationoftheworkingprinciplesofarmoredelectricmachinerydrillingtoolsandthecycleapproachofdrillingfluids，thispapermadeadetailedanalysisontherelationshipbetweentherisingandfallingspeedofdrillingtoolsandtheviscosityanddensityofdrillingfluids．Currenttypesofdrillingfluidandtheire

5、xistingproblemswerealsodiscussed．Thetypeandpropertyofthedrillingfluidavailabletothepolaricecoredrillingweredeterminedbasedonthetestdataofthebinaryfattyacidglycolester，lowmolecularweightsaturatedfattyacidesterandmethylsiliconeoil．Keywords：polaricecoredrilling；drillingfluid；fattyacidester；m

6、ethylsiliconeoil；risingandfallingofdrillingtools；stabilityofborehole钻井液技术是南极科学钻探的重要技术之一。不同，性能差别很大，特别是在低温条件下的性能变它是实现高效钻进、获得高质量冰心样品的重要保化也存在着巨大的差异。为进一步提高极地科学钻证。鉴于南极特殊的地理环境与温度条件，在要求探的生产效率，提升钻井液的应用水平，有必要对钻钻井液具有耐低温性强、流动性好的同时，还应保证井液的类型与性能进行深入的分析，为寻找更适合不污染环境。在南极内陆所进行的科学钻探中，绝极地冰层取心钻探用钻井液奠定理论基础。大多数

7、都是在冰层中完成的，为防止钻进过程中对孔壁与冰心样品的溶解，多以疏水介质作为钻井液1极地冰钻钻具与工作原理简介的主要类型，如煤油、硅油以及脂肪酸酯等类物质。在极地进行冰层取心钻进多采用回转钻进的方为避免冰层因蠕变所造成的钻孔缩径，还要求钻井法。铠装电动机械钻具是一种重要的钻具类型，许液具有与冰层相适应的密度。国内外在南极与格陵多国家都采用了此种类型的钻具。这种钻具主要由兰等地区的冰层钻探实践中，已经成功应用了航空提升的铠装电缆、反扭装置、电动机械回转机构、钻煤油、硅油、饱和的或不饱和的脂肪酸酯类作为钻井具运动控制单元、钻井液循