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冻结法凿井冷冻孔施工技术应用
I 技 术关 键
求, 泵压能够满足纠斜时给螺杆提供足够动力 的要求 , 同时 由于施 工 的井 段多 为 第 三 、 四系松 散 地 层 , 量 不 泵 宜过 大 。综合考 虑 , 该钻 井工 程选 用 TB 一岛 5 w /0泵
可 以满 足 工程施 工 的需要 。 2 I 4 动力 .. 钻机 配备 1 O w 电机 , 1k 泥浆泵 配备 9 k 电机 。 0w 2 1 5 测斜仪 器 ..
层。
③石 灰粉锯 末泥浆 : 这种 泥浆 主要 是处理 冲积层 的
漏失 和翻孔 。
④ 白土聚丙烯 酰胺 泥 浆 : 种泥 浆 质量 较 高 , 这 应用 较广 , 是钻探 中常 用的优 质泥浆 。
3 防斜 纠斜 钻进 施工
下 钻前上好 钻头 , 双钳 紧扣 , 编织袋 将钻用 范 围越来 越广 阔 , 于 对 冲积层 较厚 的煤 矿建 井 施 工 能有 效 地 起 到安 全 快 捷 的 作 用 , 场 前景较 好 。冻结 井施 工前期 冷冻 孔 的钻 孔质 市
量 十 分重要 , 时甚 至决定 着冻 结井施 工 的成 败 。偏斜 有 是 影 响冷冻 孔质 量 的关 键 问题 之 一 。 由于冷 冻 孔 施 工 间距小 (. ~ 2 7 , 1 2 . m) 因此 一 旦 发 生 偏 斜 就 容 易 造 成 “ 穿孔 ” 事故 , 无形 中增 加 了冷冻 孔施 工难 度 。本 文 主要 对 冷 冻孔施 工过 程 中 的防斜纠 斜 问题 进行 了深 入研 究 , 并 整理 出 了一套科 学 有效地 施工 方案 。
2 ~3次 。然 后开高 速快速 扫 孔 2次 。这 样做 的 目的主 要是 修正 钻孔 , 防孔斜 。所 加 钻 杆必 须 双钳 紧 扣 , 预 防 止在 划 眼 、 扫孔 时脱扣 。
4 总结
特别是滑车。要不停地观察主动钻杆的垂直, 发现倾斜 要 及时 停钻更 正 。因为开孔 主动钻 杆下 部重力小 , 加上 水龙带的垂力 , 往往会使主动钻杆倾斜, 必要时必须在 活动工作 台上 人力控 制它 的摆 动 。钻 进 1 m 后应 提 ~2
盘转速要 高 , 速高 时钻 具 的 同心 度会 更 好 , 转 然后 提 起 方 钻快速 下放 , 反复 几 次划 眼 , 可起 出方钻 。建 议 方 就 钻 (1 钻进 时 间控 制 在 5 6 , 宜 快 , 孔 偏 斜 率 1m) ~ h不 开
应控 制在 0 2 以内 。必要 时换 2 5 9 . 1 . mm 钻头 进行 扩
采 用 四角钻塔 。 2 I3 泥浆 泵 .. 冷 冻孔 施 工 孔 径 1 0 9 mm, 深 在 5 0~ 8 0 之 孔 0 0m 间, 泥浆 泵 的流量 应满 足将 孔 内的岩 屑携 带 出井 口的要
* 收 稿 日期 :0 01一9 修 回 日期 :0 0I -8 2 1— l1 2 1一20
具在 自然情 况下 , 钻头 和钻具 总是靠在井 斜反方 向 的井 壁上 , 样钻 头在快 速划 眼 中 , 将井壁 多余部分 划掉 , 这 可
扩大井 径 , 成一个 和 上部 垂 直 的轴 线 , 利于 钻孔 的 形 有 垂直 ) 。
3 3 起 下钻 、 . 加尺
②水 泥 泥 浆 : 应 于易 塌 砂 层 、 石 层 、 稳 定 地 适 砾 不
们在 每个钻孔 的施 工 中严 格钻井 参数 , 保证钻孔 的垂直 度 , 密钻井 的井斜 测 点 , 加 保证 钻 孔 垂直 度 或在 设计 的 偏 距 范围之 内 , 避免 相邻 两井井 下发生 “ 串通” 象 。 现 针 对冻结 钻孔施 工 冲击 层 的特性 , 我们加强 了泥浆 的正 常维护工 作 。即开 钻前 要 调 配好 适 合 冲击 地层 的 优 质泥 浆 , 彻底 循 环 5 。同时 还 要更 加 注 重 泥浆 的 并 h 日常维 护 , 保证 泥浆 在 整个 钻井 过 程 中的一 致性 , 免 避
() 3 钻井 过程 中如何 防斜 纠斜 。
2 冷 冻孔 施工 技术 的研 究和应 用
2 I 主要 钻探 设备 的选 型 .
钻 探设 备 的合 理 选 择 直接 影 响钻 进施 工 的正 常 和
快 速进 行 。
2 1 1 钻 机 ..
() 1 冲洗液 是钻 探 的血 液 , 钻 井 工 作 中尤 为 重 要 是 的 问题 。结合 冲积层 换层 频 繁变化 大 , 浆应 随时结 合 泥
[ 3 冷开奎. L 向钻进技术及其 在煤矿工程 中的应用[- 1 深孑 定 J. I
中 国煤 层 气 , 0 4 1 . 2 0 ()
[ - 王衍森 , 维好. 21 杨 深部 土人工冻 土力学特 性 的试 验研究方
法 探 讨 I] 建 井技 术 ,0 3 5 . -. J 20()
情 况下 , 以最快 的速度 下放 主动钻杆 , 不开 动转盘 , 反复
为保证 开孔 的质量 , 注意 下 面 的操作 : 进 中采 要 钻
用轻压 、 慢转 、 泵量 , 般 开 孔 使用 慢 速 ( 、 全 一 1 2挡 ) 慢 , 送绳 、 均匀 。压 力 1  ̄ 2 k 0 0 N。方 钻 、 龙头 不 能晃 动 , 水
3 2 正 常钻 进 . 如若在井 深 2 m 测斜 时 钻 孔偏 斜 率 在 0 6 以下 0 .
彻底 、 大幅度地调换泥浆或改变泥浆的本来性能, 影响 钻 孔 的泥浆 体 系 , 以很 大 程 度 上保 证 钻 孔 的顺 利 结 可
柬。
参考文献 :
时 , 尽 量 多 加 钻 铤 ( 议 1 6 应 建 4 ~ 1 9 5 mm 钻 铤 6 根 ) 在 游动滑 车不晃 动 的情 况下尽 量开 高挡 即 4挡 , , 提 高孔 内钻具 的 同心度 。在进 尺 的情况下 压力应尽 量小 , 如压力 小进尺 缓慢 时可 适 当加 压 。一 般 情况 下 压力 控 制在 4  ̄ 8 k 钻孔偏 斜 允许 的情 况下 可 加压 N s - 0 0 N, o 1 0 N。原则是 “ 5k 轻压 吊打 ” 。需 要记 住 的是 : 每次残 尺
是 : 度 1  ̄2 s 失水 量小 于 1 mL, 粘 8 5, 0 比重 1 0 ~ 1 1 , . 5 . 5
1 . k ・ TS 一2 0 4 0 N m, J 0 0水 源 钻 机 在 钻 井 工 程 中 属 于 常 用机 具 。
2 1 2 钻塔 ..
胶 体率 大 于 9 , 同的 区域 , 泥 浆 的要 求 也是 不 同 7 不 对
21 0 1年第 9期
西部探 矿 工程
19 9
冻 结 法 凿 井 冷 冻 孔 施 工 技 术 应 用
徐 培 远
( 河南省 煤 田地质 局 , 河南 郑 州 4 0 5 ) 5 0 3 摘 要: 通过 冻结 法凿 井冷 冻孔施 工技 术在 冲积层 较 厚的 煤矿 建 井施 工过程 中的应 用 , 绍 了在 应 用 介
孔 。随着孔 径 的 扩 大 , 次 下 人 10 再 9 mm 钻 头后 , 的 它 活动 空 间会 大 , 自然垂直 会好 , 有利于钻 孔打直 。
结合理 论 和经 验 , 孔钻进 方钻在 整个钻孔 中相 当 开
重要 , 上部开 孔 打直 , 步才能 多加钻铤 , 下 以增加 钻具 的 稳定 性 , 保证 钻孔 的垂直 度和提 高钻井 效率 。所 以施工 冻结 钻 的钻 机要对 开孔第 一根 的钻进施 工十分 重视 。
的 , 以要 结合 实 际情 况 。 所 现场应 备 的泥 浆材料 有 : 土 、 MC、 碱 ( 钠 C 纯 面碱 ) 、 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 ( AM )少 量 、 解 聚 丙 烯 腈 HP 水 ( AN) 腐植 酸钾 。 HP 、
( ) 冻孔 常用 的几 种泥 浆 : 2冷
2 1 6 纠偏设 备 .. 选 用 5 I 0 、L I 5 7螺杆 定 向钻 进纠 偏 , 1 2 X7 5 Z 6 X Z 同 时配 备 J T一5 型陀螺 测斜 仪及定 向控 制 面板 。 D A
2 2 冲 洗液 .
() 配冻结 凿井 冷冻 孑施 工 的钻机及 配套 设 备 。 1选 L () 2研究 冻结 凿井 冷冻 孔施 工 的泥浆工 艺 。
以防在下 钻过程 中 , 浆 中悬 浮 的砂 子和 固体从钻 头眼 泥
进人 钻具 , 确保 钻头到 井底后 开泵顺 畅 。下钻 中一定要
钻 探工程 施工领 域不 断拓宽 , 许多工 程对钻孔 轨迹 要求越 来越高 , 尤其 是建 井 工 程 的冻 结凿 井 , 了满 足 为 井 筒冻 结深度逐 渐加 深的需要 , 常规 的钻探 技术发 生 了
起 再进行 扫孔 。另外 , 送绳速 度要 均匀 , 绝忽快 忽慢 。 杜 方 钻打完后 要进 行几 次精心 细致 的扫孔 、 眼 。扫 孔转 划
针对 冲积地层 的钻 机高钻 速 , 要加 强对设备 的保养
和维 护 。定期 对设 备进 行 检 查 、 护维 修 , 维 备好 充 足 的 配件 , 以免延 误工期 。 对 冲击层 中钻 进 , 井 井下 相 互 “ 两 串通 ” 的情况 , 我
3 1 开 孔钻进 .
测斜 , 几分钟后 可进 行测斜 , 根据 测斜数 据采取措 施 ; 如 不需要 测斜 可缓慢 开动转 盘 , 千斤顶将 钻塔移 到起钻 用 前 的位 置 , 扫孔 2mi 即可进行 正常钻 进 。 0 n后 主 动钻杆 残尺钻 完后 提起钻具 , 对本 次钻进井 段进 行 划眼 。划 眼的方法是 : 主动钻杆 提起后 在保证安 全的
作者简介 : 徐培 ̄ ( 9 4) 男 ( 1 6一 , 汉族) 河南虞 城人 , , 工程 师, 现从事煤层气钻井工程技术及管理工作 。
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西部探 矿工程
2 1 年第 9期 01
①煤 碱剂 泥浆 : 应于松 散粘 土 、 适 流砂 和风化岩 层 、