最新打滑地层钻进技术概要教学讲义PPT课件.ppt

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1、打滑地层钻进技术概要打滑地层钻探技术打滑地层概述打滑地层钻进技术2目录1.打滑地层概述1.1地层“打滑”1.2打滑地层的特点1.3近年来遇到的复杂地层及打滑地层情况1.4打滑地层的主要工程问题2、打滑地层钻进技术2.1近年来工程中打滑地层的技术措施2.2金刚石液动冲击回转钻进技术31.4打滑地层的主要工程问题（1）钻进效率低，小时效率0.1米/小时到0.5米/小时；工程工期无法按时完成；（2）钻进材料（金刚石钻头）消耗大，钻探成本高；72、打滑地层钻进技术2.1近年来工程中打滑地层的技术措施现有的解决措施：（1）合理的选择金刚石钻头及钻进工艺

2、参数；对于硬岩打滑地层，我们尽量选择金刚石胎体硬度适合（HRC10—HRC15；HRC15—HRC20度）的钻头，但钻头的消耗量较大；可以订购专用打滑地层钻头；地质大学的打滑地层钻头，桂林特邦的专用打滑地层钻头；（2）使用浓硫酸及浓盐酸对金刚石钻头的胎体进行浸泡软化（乐滩钻探应用）（3）增大金刚石钻进压力和转速，使用润滑冲洗液；（4）孔底投砂使钻头出刃；（5）上述措施对部分硬岩有效，但效果不明显，且钻头消耗很大，成本过高，小时效率只能提高0.2—0.3m/h。（6）使用特殊形状胎面的金刚石钻头，如同心环钻头，齿轮钻头等；（7）人工打磨，钻头胎

3、面上人工凿槽等人工方法；国内有：采用金刚石液动冲击回转钻进技术解决打滑地层问题——现有最好的方法8特殊形状打滑地层钻头同心环钻头，齿轮钻头打磨机打磨开槽钻头92.2金刚石液动冲击回转钻进技术2.2.1、液动锤冲击回转钻进概述液动潜孔锤钻探是在回转钻探的基础上通过利用现场泥浆泵输出的冲洗液驱动液动潜孔锤（简称液动锤或冲击器）其内部的冲锤对钻头施加一定频率和能量的冲击功，加速碎岩，也就是钻头上带有冲击负荷的回转钻探。钻孔时液动锤安装在钻杆与岩心管或钻头（取心或全面钻进）之间，随钻孔之延深而潜入钻孔中对钻头施加冲击负荷，它是在冲击和回转的共同作用下

4、碎岩，因此可大幅度提高硬岩钻进时效，减轻孔斜，降低成本，提高综合效益。液动潜孔锤钻探是对现有回转钻探的重大改革，是继现代金刚石钻探之后的钻探新方法。它较好地利用了坚硬岩石脆性大而抗剪强度较低不耐冲击力的弱点，是解决坚硬岩层和某些复杂岩层钻探效率低钻孔质量差的有效钻探技术10液动潜孔锤112.2.2液动潜孔锤钻探技术主要特点（1）利用现场常规设备，配套方便，投资少;（2）适用孔深大；(目前最大井深已达5129m)潜孔钻进，能量损失小，对钻具（尤其是钻杆螺纹）损伤低；（3）给钻头施加的载荷是高频脉动载荷，应力集中，瞬时可达极高值，易使岩石产生体积

5、破碎，提高钻效，同时在破碎地层可有效减少岩心堵塞，提高回次长度。（4）与回转相比，钻压和转速较低，切削刃具磨损小，降低井斜强度；（5）在冲击和回转的联合作用下，改变了冲击载荷的传递方向，充分发挥了冲击动载和静压回转切削的联合作用碎岩，大幅度提高钻进效率2—10倍以上；（6）液动潜孔锤钻进所需冲洗液排量大，流速高，可减少重复破碎；高频脉动冲击有利金刚石出刃，减少钻头打滑。122.2.3液动潜孔锤钻探技术主要应用领域和使用条件（1）适宜在中硬以上粗颗粒不均质地层；与气动潜孔锤比较，更适合于深孔。（2）使用液动潜孔锤金刚石钻探,可有效钻进坚硬致密“

6、打滑”和容易引起强烈弯曲以及岩石脆碎岩心易堵，回次进尺少的地层.（3）倾角较大强造斜钻孔易偏斜，导致不能钻穿设计层位的地层。采用硬质合金液动锤钻探后，可以有效减小孔斜，达到地质目的；（4）在由于其他原因（如回转扭矩不够、井壁不稳定等）不能开高转速或加不上应有的钻压时。（5）廊道、涵洞等使用气动潜孔锤会出现噪音和灰尘污染的环境时。（6）小口径地质取心钻探全面钻探（7）水文水井钻探（8）地质灾害治理钻探（9）石油.天然气牙轮钻头全面钻井(正在进一步做工作)132.2.4液动潜孔锤钻探主要配套设备一、钻机：要求钻机具有一定的回转速度范围，以适应冲

7、击回转钻进相对较低转速（要有50～150rpm）减少钻头的磨损；我们现有钻机都可进行。二、泥浆泵：是进行液动锤钻探的主要动力源，应在条件允许时配备标称上限值，并留有余地；泥浆泵的泵压：应承受大于设计井深在常规钻进条件下循环压力2-5MPa以上的能力，以满足液动潜孔锤冲击回转钻进的泵压需要；并应配备具有抗震性能的压力表，以便及时掌握液动潜孔锤在孔内工作情况。泥浆泵的流量：应该尽量平稳，且泵量范围可以调节，以适应各种工况条件下对泵量的需求；大于100升每分钟以上。泥浆循环管路（地表的管线及井下钻具）应该具有足够的承压能力和密封性能，送水胶管应采取

8、二层钢丝编织，耐压大于8Mpa，并用螺纹连接；泥浆的类型：通过泥浆粘度试验证明不会对液动潜孔锤的工作性能产生太大的影响，但是原则上只要钻井的其它条件允许，应该尽量采