定向斜孔鉆探施工技術(shù)

1、定向斜孔鉆探施工技術(shù)定向斜孔鉆探施工技術(shù)魏樹林謝同禮(安徽省煤田地質(zhì)局第一勘探隊)摘要:羅元勘探區(qū)地層陡,多在60o80o,施工定向孔可以增大鉆孔遇層角,獲得代表性強的地質(zhì)資料,有效控制煤層并減少鉆探工程量.關(guān)鍵詞:定向鉆探技術(shù)1使用設(shè)備1-1北京海藍公司:yst一25型有線隨鉆儀,精度:頂角0.2.方位0.5.,工具面1.5.每工作500小時或放置半年以上不使用,均需校驗.1.2重慶地質(zhì)儀器廠:tch一2000型恒速測井絞車,配1.5kw變頻調(diào)速電動機.1.3德州石油機械廠:7lz95單彎螺桿鉆,1.一根,1.5.二根,2.一根,5lz95單彎螺桿鉆,o.75.一根.1.4山東萬達電纜廠:中

2、5.6單芯承壓電纜1500米.1.5中105無磁鉆鋌-1根9.5m.1.6大通經(jīng)水籠頭:1套.1_7中118造斜牙輪鉆頭:3o只.2施工對象羅元勘探區(qū)地層陡,多在60.80.,施工定向孔可以增大鉆孑l遇層角,獲得代表性強的地質(zhì)資料,有效控制煤層并減少鉆探工程量.3施工技術(shù)第一步以羅元392孔為試驗孔,進鉆時間為2003年12月.該孔設(shè)計孔深620米,直孔段285m,斜孔段335m,設(shè)計頂角2o.,方位角179.將該孔孔身結(jié)構(gòu)設(shè)計為四開.開:為了防止新地層坍塌,拉槽,設(shè)計孑l徑為中190,下入14o護壁套管.二開:直孑l段,孔徑中118mm.三開造斜段,子l徑為中118mm.設(shè)計造斜強度o.3.

3、/m,造斜段長65m.四開:穩(wěn)斜取芯段:孔徑為94mm.實際施工中,一開采用中94mm孔徑取芯鉆進至風化帶下完套基巖后,測井擴子l為中190mm.擴孔鉆具組合為:中19omm鉆頭+巾121mm鉆鋌(2根)+中68mm鉆鋌(4立根)+中50mm鉆桿.使用”雙聚”護壁鉆進,泥漿比重為1.o31.07,粘度2126s,ph值8,含砂量4%.二開:采用中94mm鉆頭取芯鉆進至290m,擴孔至中118mm.鉆具組合為:中118mm鉆頭+中108mm鉆鋌+中68mm鉆鋌+中5omm鉆桿.使用低固相泥漿護壁鉆進,泥漿比重為:1.031.o5,粘度2328s,ph值89,含砂量2%.三開造斜段:采用中118m

4、m造斜鉆頭+7lz95螺桿鉆+中105mm無磁鉆鋌+中73mm鉆桿的鉆具組合,使用低固相潤滑泥漿護壁鉆進48m.使用螺桿鉆彎度為1.5.和1.兩種,平均造斜率o_42./m.鉆進參數(shù)為:轉(zhuǎn)速165r/min,泵量700l/min,鉆壓15002000kg泵壓67mpa,造斜終止深度338m,頂角20.,方位角177.四開:穩(wěn)斜取芯段,采用中94mm孔徑取芯鉆進,鉆具組合為中94ram鉆頭+中89ram巖芯段管+中68ram鉆鋌+中50ram鉆桿.使用低固相潤滑泥漿護壁鉆進.泥漿比重1.031.o5,粘度2328s,ph值89,含砂量2%.使用鉆進參數(shù):壓力表顯示鉆壓1.22t,轉(zhuǎn)速12o15o

5、r/min.泵量150l/min.鉆進過程中,為減少起下鉆次數(shù),增加鉆進時間,提高回次進盡,我們采用了89mmx8厚皮巖芯管,同時采用了以下的技術(shù)措施:3.1為了減少鉆具磨損,堅持使用優(yōu)質(zhì)低固相潤滑泥漿:3_2起下鉆具,一穩(wěn)二慢,以防止巖芯脫落和孑l壁拉槽;3.3當出現(xiàn)巖芯脫落時,采取巖芯管追至孔底,嚴禁使用無芯鉆頭掃孔:3,4使用卡簧卡取巖芯,防止巖芯脫落;3.5經(jīng)常檢查鉆具,發(fā)現(xiàn)鉆鋌接頭磨損增大,立即更煥;3.6根據(jù)鉆具磨損情況,采取上下倒換,發(fā)現(xiàn)鉆具磨損超限,立即淘汰.在該孔穩(wěn)斜取芯鉆進過程中,總計起下鉆具141回次,未發(fā)出現(xiàn)異常情況,順利施工至終孔,終孔測井:頂角21.方位角185.第

6、一個試驗孔結(jié)束后,我隊組織了四臺鉆機于2004年2月進入羅元地區(qū)定向施工.目前定向鉆孔施工9個孔,已完工6個孔,獲得了該地區(qū)螺桿鉆造斜鉆進的技術(shù)參數(shù)指標彎外管15.pdc牙輪彎外管1.5.pdc牙輪彎外管1.pdc5lz95118牙輪mm彎外管1.pdc牙輪彎外管o.75.pdc牙輪彎外管0.75.pdc牙輪o40.6泥巖砂質(zhì)泥巖340.450.7泥巖砂質(zhì)泥巖340.405砂巖450.4506砂巖450.30.5泥巖砂質(zhì)泥巖340405泥巖砂質(zhì)泥巖34o.350.5砂巖450405砂巖450.25一o.35泥巖砂質(zhì)泥巖34030.4泥巖砂質(zhì)泥巖34o25o.35砂巖450,30,4砂巖45已完

7、工的6個孔全部中靶,中靶精度和其它質(zhì)量指標均達到地質(zhì)要求,6個定向鉆孔驗收為特級孔.4定向技術(shù)在潘北地面預(yù)注漿”s”孔的應(yīng)用潘北煤礦地面預(yù)注漿”s”孔,設(shè)計孔深712米,井身結(jié)構(gòu)為:一開:405米,孔徑中215mm,下入178mm護壁套管;二開:405415米直孔段,孔徑13omm;三開:415-520米造斜段,孔徑中130mm,鉆孔平移14米,靶域為直徑中4m的圓,設(shè)計造斜率0.250.3./m;四開:520712米,直孔段,孔徑13omm.定向造斜段設(shè)計為:造斜率03o/m,項角1315.,采用先增斜后降斜的施工方法進入預(yù)定靶域.施工中,使用我隊新購進的yst一25型隨鉆定向儀進行定向施工.鉆具組合為:中130mm鉆頭+7lz95螺桿鉆+105mm無磁鉆鋌+中73mm鉆桿;使用螺桿鉆為1.,1.5.和2.三種.鉆進參數(shù):鉆壓1.22t,轉(zhuǎn)速165r/min,泵量600l/min,泵壓45mpa.在該地區(qū),1o螺桿鉆造斜強度為o.20.25./m,1.5o螺桿鉆為0.250.45./m,2.螺桿鉆為o.3一o.5./m.潘北煤礦5個”s”孔均已中靶,達到設(shè)計要求.(上接第230頁)3.4.3指派專人負責,定時淋水養(yǎng)護,不能失職.4結(jié)束語上述即為筆者本工程轉(zhuǎn)換層施工的要點分析.工程實踐中采用了