定向斜孔钻探施工技术.doc

定向斜孔钻探施工技术定向斜孔钻探施工技术魏树林谢同礼(安徽省煤田地质局第一勘探队)摘要:罗元勘探区地层陡,多在60o80o,施工定向孔可以增大钻孔遇层角,获得代表性强的地质资料,有效控制煤层并减少钻探工程量.关键词:定向钻探技术1使用设备1-1北京海蓝公司:YST一25型有线随钻仪,精度:顶角0.2.方位0.5.,工具面1.5.每工作500小时或放置半年以上不使用,均需校验.1.2重庆地质仪器厂:TCH一2000型恒速测井绞车,配1.5KW变频调速电动机.1.3德州石油机械厂:7LZ95单弯螺杆钻,1.一根,1.5.二根,2.一根,5LZ95单弯螺杆钻,O.75.一根.1.4山东万达电缆厂:中5.6单芯承压电缆1500米.1.5中105无磁钻铤-1根9.5m.1.6大通经水笼头:1套.1_7中118造斜牙轮钻头:3O只.2施工对象罗元勘探区地层陡,多在60.80.,施工定向孔可以增大钻孑L遇层角,获得代表性强的地质资料,有效控制煤层并减少钻探工程量.3施工技术第一步以罗元392孔为试验孔,进钻时间为2003年12月.该孔设计孔深620米,直孔段285m,斜孔段335m,设计顶角2O.,方位角179.将该孔孔身结构设计为四开.开:为了防止新地层坍塌,拉槽,设计孑L径为中190,下入14O护壁套管.二开:直孑L段,孔径中118mm.三开造斜段,子L径为中118mm.设计造斜强度O.3./m,造斜段长65m.四开:稳斜取芯段:孔径为94mm.实际施工中,一开采用中94mm孔径取芯钻进至风化带下完套基岩后,测井扩子L为中190mm.扩孔钻具组合为:中19Omm钻头+巾121mm钻铤(2根)+中68mm钻铤(4立根)+中50mm钻杆.使用”双聚”护壁钻进,泥浆比重为1.O31.07,粘度2126S,PH值8,含砂量4%.二开:采用中94mm钻头取芯钻进至290m,扩孔至中118mm.钻具组合为:中118mm钻头+中108mm钻铤+中68mm钻铤+中5Omm钻杆.使用低固相泥浆护壁钻进,泥浆比重为:1.031.O5,粘度2328S,PH值89,含砂量2%.三开造斜段:采用中118mm造斜钻头+7LZ95螺杆钻+中105mm无磁钻铤+中73mm钻杆的钻具组合,使用低固相润滑泥浆护壁钻进48m.使用螺杆钻弯度为1.5.和1.两种,平均造斜率O_42./m.钻进参数为:转速165r/min,泵量700L/min,钻压15002000Kg泵压67Mpa,造斜终止深度338m,顶角20.,方位角177.四开:稳斜取芯段,采用中94mm孔径取芯钻进,钻具组合为中94ram钻头+中89ram岩芯段管+中68ram钻铤+中50ram钻杆.使用低固相润滑泥浆护壁钻进.泥浆比重1.031.O5,粘度2328S,PH值89,含砂量2%.使用钻进参数:压力表显示钻压1.22T,转速12O15Or/min.泵量150L/min.钻进过程中,为减少起下钻次数,增加钻进时间,提高回次进尽,我们采用了89mmX8厚皮岩芯管,同时采用了以下的技术措施:3.1为了减少钻具磨损,坚持使用优质低固相润滑泥浆:3_2起下钻具,一稳二慢,以防止岩芯脱落和孑L壁拉槽;3.3当出现岩芯脱落时,采取岩芯管追至孔底,严禁使用无芯钻头扫孔:3,4使用卡簧卡取岩芯,防止岩芯脱落;3.5经常检查钻具,发现钻铤接头磨损增大,立即更焕;3.6根据钻具磨损情况,采取上下倒换,发现钻具磨损超限,立即淘汰.在该孔稳斜取芯钻进过程中,总计起下钻具141回次,未发出现异常情况,顺利施工至终孔,终孔测井:顶角21.方位角185.第一个试验孔结束后,我队组织了四台钻机于2004年2月进入罗元地区定向施工.目前定向钻孔施工9个孔,已完工6个孔,获得了该地区螺杆钻造斜钻进的技术参数指标弯外管15.PDC牙轮弯外管1.5.PDC牙轮弯外管1.PDC5LZ95118牙轮mm弯外管1.PDC牙轮弯外管O.75.PDC牙轮弯外管0.75.PDC牙轮O40.6泥岩砂质泥岩340.450.7泥岩砂质泥岩340.405砂岩450.4506砂岩450.30.5泥岩砂质泥岩340405泥岩砂质泥岩34O.350.5砂岩450405砂岩450.25一O.35泥岩砂质泥岩34030.4泥岩砂质泥岩34O25O.35砂岩450,30,4砂岩45已完工的6个孔全部中靶,中靶精度和其它质量指标均达到地质要求,6个定向钻孔验收为特级孔.4定向技术在潘北地面预注浆”S”孔的应用潘北煤矿地面预注浆”S”孔,设计孔深712米,井身结构为:一开:405米,孔径中215mm,下入178mm护壁套管;二开:405415米直孔段,孔径13Omm;三开:415-520米造斜段,孔径中130mm,钻孔平移14米,靶域为直径中4m的圆,设计造斜率0.250.3./m;四开:520712米,直孔段,孔径13Omm.定向造斜段设计为:造斜率03o/m,项角1315.,采用先增斜后降斜的施工方法进入预定靶域.施工中,使用我队新购进的YST一25型随钻定向仪进行定向施工.钻具组合为:中130mm钻头+7LZ95螺杆钻+105mm无磁钻铤+中73mm钻杆;使用螺杆钻为1.,1.5.和2.三种.钻进参数:钻压1.22T,转速165r/min,泵量600L/min,泵压45mPa.在该地区,1o螺杆钻造斜强度为O.20.25./m,1.5o螺杆钻为0.250.45./m,2.螺杆钻为O.3一O.5./m.潘北煤矿5个”S”孔均已中靶,达到设计要求.(上接第230页)3.4.3指派专人负责,定时淋水养护,不能失职.4结束语上述即为笔者本工程转换层施工的要点分析.工程实践中采用了