定向斜孔鉆探施工技術(shù)

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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(shù)林謝同禮(安徽省煤田地質(zhì)局第一勘探隊(duì))摘要:羅元勘探區(qū)地層陡,多在60o～80o,施工定向孔可以增大鉆孔遇層角,獲得代表性強(qiáng)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(lán)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(shí)或放置半年以上不使用,均需校驗(yàn).1.2重慶地質(zhì)儀器廠:TCH一2000型恒速測(cè)井絞車,配1.5KW變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī).1.3德州石油機(jī)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

2、根.1.4山東萬(wàn)達(dá)電纜廠:中5.6單芯承壓電纜1500米.1.5中105無(wú)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(duì)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(qiáng)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39—2孔為試驗(yàn)孔,進(jìn)鉆時(shí)間為2003年12月.該孔設(shè)計(jì)孔深620米,直孔段285m,斜孔段335m,設(shè)計(jì)頂角2O.,方位角179..將該孔孔身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為四開(kāi).～開(kāi):為了防止新地層坍塌,拉槽,設(shè)計(jì)孑L徑為中190,下入14O護(hù)壁套管.二開(kāi):直孑L段,孔徑中118mm.

3、三開(kāi)造斜段,子L徑為中118mm.設(shè)計(jì)造斜強(qiáng)度O.3./m,造斜段長(zhǎng)65m.四開(kāi):穩(wěn)斜取芯段:孔徑為94mm.實(shí)際施工中,一開(kāi)采用中94mm孔徑取芯鉆進(jìn)至風(fēng)化帶下完套基巖后,測(cè)井?dāng)U子L為中190mm.擴(kuò)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(hù)壁鉆進(jìn),泥漿比重為1.O3～1.07,粘度21～26S,PH值8,含砂量≤4%.二開(kāi):采用中94mm鉆頭取芯鉆進(jìn)至290m,擴(kuò)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(hù)壁鉆進(jìn),泥漿比重為:1.0

4、3—1.O5,粘度23～28S,PH值8～9,含砂量≤2%.三開(kāi)造斜段:采用中118mm造斜鉆頭+7LZ95螺桿鉆+中105mm無(wú)磁鉆鋌+中73mm鉆桿的鉆具組合,使用低固相潤(rùn)滑泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)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(jìn)參數(shù)為:轉(zhuǎn)速165r/min,泵量700L/min,鉆壓1500～2000Kg泵壓6～7Mpa,造斜終止深度338m,頂角20.,方位角177..四開(kāi):穩(wěn)斜取芯段,采用中94mm孔徑取芯鉆進(jìn),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(rùn)滑泥漿護(hù)壁鉆進(jìn).泥漿比重1.

5、03～1.O5,粘度23～28S,PH值8～9,含砂量≤2%.使用鉆進(jìn)參數(shù):壓力表顯示鉆壓1.2～2T,轉(zhuǎn)速12O～15Or/min.泵量150L/min.鉆進(jìn)過(guò)程中,為減少起下鉆次數(shù),增加鉆進(jìn)時(shí)間,提高回次進(jìn)盡,我們采用了89mmX8厚皮巖芯管,同時(shí)采用了以下的技術(shù)措施:3.1為了減少鉆具磨損,堅(jiān)持使用優(yōu)質(zhì)低固相潤(rùn)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(dāng)出現(xiàn)巖芯脫落時(shí),采取巖芯管追至孔底,嚴(yán)禁使用無(wú)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

6、具磨損超限,立即淘汰.在該孔穩(wěn)斜取芯鉆進(jìn)過(guò)程中,總計(jì)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(cè)井:頂角21..方位角185..第一個(gè)試驗(yàn)孔結(jié)束后,我隊(duì)組織了四臺(tái)鉆機(jī)于2004年2月進(jìn)入羅元地區(qū)定向施工.目前定向鉆孔施工9個(gè)孔,已完工6個(gè)孔,獲得了該地區(qū)螺桿鉆造斜鉆進(jìn)的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)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O4—0.6泥巖砂質(zhì)泥巖3—40.45—0.7泥巖砂質(zhì)泥巖3—40.4～05砂巖4—50.45—06砂巖4—50.3～0.5泥

7、巖砂質(zhì)泥巖3—404～05泥巖砂質(zhì)泥巖3—4O.35～0.5砂巖4—504—05砂巖4—50.25一O.35泥巖砂質(zhì)泥巖3—403～0.4泥巖砂質(zhì)泥巖3—4O25～O.35砂巖4—50,3—0,4砂巖4—5已完工的6個(gè)孔全部中靶,中靶精度和其它質(zhì)量指標(biāo)均達(dá)到地質(zhì)要求,6個(gè)定向鉆孔驗(yàn)收為特級(jí)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(jì)孔深712米,井身結(jié)構(gòu)為:一開(kāi):405米,孔徑中215mm,下入178mm護(hù)壁套管;二開(kāi):405—415米直孔段,孔徑13Omm;三開(kāi):415