巖石鉆進特性的應(yīng)用

1、巖石鉆進特性的應(yīng)用2.8.1鉆探工藝設(shè)計依據(jù)制定具體地質(zhì)條件下的鉆探工藝設(shè)計是一個綜合任務(wù)包括深入掌握勘探礦 區(qū)的地質(zhì)情況，巖石鉆進特性,并在此基礎(chǔ)上選擇鉆進方法、鉆探設(shè)備和取樣機 具,設(shè)計合理的鉆孔結(jié)構(gòu)，制定鉆探工藝規(guī)程并在生產(chǎn)實踐中不斷優(yōu)化，實時評 價鉆探質(zhì)量和所制定鉆探工藝的效果。這幾個階段既相互獨立又相互關(guān)聯(lián)。它 們的共同基礎(chǔ)是地質(zhì)條件、鉆孔的目的、所鉆巖石的鉆進特性等原始信息 地質(zhì)鉆探的工藝流程總體框圖如圖2-9所示苫旌詁進工藝，即護所制仃工齒的成盤與效星圖2-9地質(zhì)鉆探工藝流程的總體框圖這時要確定：礦區(qū)巖石的物理力學(xué)性質(zhì):硬度、研磨性、聯(lián)合指標(biāo)，根據(jù)這些指標(biāo)確定巖石的可鉆性按一種或

2、多種指標(biāo)(單位長度巖心塊度12、巖心采取率B4)來綜合確定巖石的裂隙性通過調(diào)研了解孔內(nèi)巖石及孔壁的穩(wěn)定性(4)掌握地層巖石的可鉆性、裂隙性和孔壁穩(wěn)定性卮結(jié)合鉆孔目的、設(shè)計孔深等條件,就可以選擇鉆進方法、鉆頭和取心工具設(shè)計鉆孔結(jié)構(gòu)和制定鉆探工藝規(guī)程。2.8.2鉆進方法選擇鉆進方法的選擇取決于一系列因素，表2-29對不同地層的巖石鉆進特性推薦了可供參考的鉆進方法及適用鉆具。在一些特殊條件下(專門的勘探任務(wù)，極復(fù)雜的地質(zhì)條件)選擇鉆進方法和技術(shù)手段時可能與上述推薦方案有所不同。表2-29根據(jù)巖石鉆進特性選擇鉆進方法和取心鉆具類型一覽表巖石分鋼巖石的待性推薦的L. 鉆進方法 J巖石裂隙惟薦的適用站具硬

3、度林聯(lián)合力學(xué) 指標(biāo)匕值可鉆性極硬51 115妃XI金剛石虹管.單動雙管n硬一堅哽15-51金刖石、牙輪，金剛石戒幼沖擊4 -5單管.單動雙管，豌索取心專用雙管，孔底局跚反循庫艱管.空/租管鉆具m中硬一硬6.6 - 15站W(wǎng)金刖石被動 沖擊、牙輪、風(fēng)動 沖擊二4 -5單陪，單動取管.繩索取心專用取警，孔底局部反械環(huán)雙管. 空氣雙管鉆具，部分取心的帖具 【鳳劫沖擊等方法)y軟一中硬3.0-6. 8IV-V硬質(zhì)合金、PDC.風(fēng)動沖擊、瑩面鉆頭4-J空氣艱管鉆具，部分敝心和取巖希的船具(風(fēng)動沖擊等方法、單管凍松、易沖蝕、軟1 - m硬質(zhì)合金、螺旋站.刮刀站灰5空氣雙管鉆具，部分膜心的鉆具 (風(fēng)劫沖擊等

4、方法)，金期旋粘具2.8.3鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)所選鉆進方法、終孔直徑和費用條件設(shè)計鉆孔結(jié)構(gòu)時，必須研究具體地質(zhì)條件下的巖石鉆進特性和剖面的復(fù)雜程度，并把它們作為設(shè)計鉆孔結(jié)構(gòu)的主要依據(jù)。孔壁的穩(wěn)定性程度根據(jù)孔壁的穩(wěn)定性程度,可把巖石分為四類：在鉆完該層后需要馬上下套管的層位石穩(wěn)定性差(不連續(xù)的冰川堆積物，強裂隙區(qū)段、礦山老窯破碎崩落區(qū)等)。(2)孔壁附近的巖石處于不平衡狀態(tài)，穩(wěn)定性較差(穩(wěn)定時間120d)。多數(shù)情況下在孔壁附近有高的塑性應(yīng)力，由于鉆具的多次動載作用使該應(yīng)力狀態(tài)加劇。中等穩(wěn)定性鉆孔能保持裸孔穩(wěn)定20-150d。這類巖石構(gòu)成的孔壁存在著彈塑性應(yīng)力,鉆具的長時間作用不會對孔璧穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯的影響。堅固的孔壁。裸孔巖石可以在150d以上保持穩(wěn)定性，不破碎孔壁巖石的漏失程度孔壁巖石的漏失性用滲透量來評價，其范圍是0.056500m3/d,可把巖石分為災(zāi)難性漏失、嚴(yán)重漏失、強漏失和局部漏失四類見表2-28。巖石的水敏性和耐沖蝕性根據(jù)巖石與水接觸時的