2024-09-19 2053 0
本文對巖心鉆探施工工藝方面所遇到的技術難點提出具體解決方法!
在施工中經常遇到的巖心鉆探技術難題有如下幾種:
一、在巖心鉆探生產中,金剛石鉆頭遇打滑地層,其鉆進時效、臺效明顯降低,從而大大影響生產進度,同時每米鉆探成本也相對提高。我隊工程技術人員同機臺人員通過實踐,摸索出了一種對付打滑地層行之有效的方法,即投砂短時間斷水干磨加壓法。
使鉆進時效由原來的零點幾米提高到1.5~2m,同時由于加強了鉆頭胎體破度的合理造型(一般HRC=40~45),鉆頭平均壽命達30~35m。
此方法尤其適合繩索取芯鉆進,不提鉆就能使鉆頭胎體金剛石出露,同時亦避免了用強度處理金剛石胎體而造成鉆頭壽命過短的不足。
具體施工方法為:
(1)現場篩選出3~5mm的堅硬碎石(石英或致密花崗巖碎粒,現場取材方便)。
(2)打撈內管后,每次向鉆桿內投入0.3~0.5kg碎巖粒。
(3)對上主桿后開大泵,泵送碎粒至孔底。
(4)投入內管后,再對上主桿,用卡盤卡緊。不開泵,短時間斷水(2~4min),用油缸加壓干磨,干磨時要用油缸竄動鉆具,邊加壓邊干磨,迫使鉆頭胎體金剛石出露。
二、沖洗液“破乳”也是固體巖芯鉆探較常遇到的難題。
乳化沖洗液一旦“破乳”,輕者使鉆具在孔內回轉阻力增大,以至無法鉆進,重者引起孔內燒鉆事故。目前雖有多種解決乳化液“破乳”的方法,如用無基礎油的表面活性劑和使用復合型的抗鈣鎂潤滑劑等。盡管這些方法能收到一定效果,但不盡理想。如無基礎的表面活性劑潤滑效果差,復合型抗鈣鎂潤滑劑購貨難、成本高等。
采用乳化沖洗液加洗衣粉,配制成一種新型防破乳的沖洗液,既經濟、方便,效果又好。乳化液中起潤滑作用的活性物質——脂肪酸、脂肪酸酯鈉、環烷酸鈉等,皆易與那些含有二價金屬之類的巖石、礦石粉相吸附。如方解石、螢石、磷灰石、大理巖、白云巖、赤鐵礦、孔雀石、錳礦、白鉛礦有強吸附力,當乳化液中的活性物質與這些礦物相遇時,會產生強烈的吸附,最后形成巖粉、乳化劑與基礎油的混合物,乳化沖洗液就“破乳”了。
某機臺在施工中所遇的地層主要是花崗巖與灰巖、大理巖,其中有一個鉆孔中的大理巖層段長達100~250m。在兩年施工過程中,常因在大理巖段采用皂化油潤滑劑而造成井內嚴重破乳以至用柴油洗孔。后來采用乳化沖洗液加洗衣粉的預防措施,盡管每個孔的大理巖段長達200多米,皆從未出現破乳現象,順利通過大理巖段。
該措施的主要作用是抑制鉆進過程中在鉆桿及孔壁表面形成油垢,也不會破壞乳化沖洗液在鉆桿與巖石之間形成的界面潤滑膜。乳化沖洗液加洗衣粉的配制極為簡單,在水中加皂化油3~5kg/m3,加洗衣粉1~1.5kg(每班或隔班)。
其配制方法有兩種方式:
(1)用一小鐵桶加一定量皂化油與洗衣粉充分攪拌均勻后,倒入水源箱中;
(2)直接把定量皂化油與洗衣粉倒入水箱中攪拌。在無復合型抗鈣鎂潤滑劑情況下,采用此種方法通過破乳孔段,既經濟,又實用。
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