钻井液对钻井速度影响研究

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1、钻井液对钻井速度影响研究摘要随着近几年矿建工程技术的发展，特别是立井井筒施工的技术发展，为矿山的发展建设提供了有力保障。做为井筒前期施工的辅助、有些必不可少的地面预注浆、冻结工程对于整体工程的质量、工期也起到越来越多的作用，而造孔质量、进度对前期、乃至整体工程的影响也越来越突出，本文通过一典型工程事例探讨、分析造孔过程中钻井液对造孔质量、进度的影响。关键词泥浆；性能；钻进效率；差距中图分类号TE254文献标识码A文章编号1673-9671-(2013)012-0138-01我国目前冻结造孔主要还是以传统的回旋钻进为主，根据孔径的大小、钻孔的深度等条件选择不同型号的

2、钻机。根据我们多年施工的情况，近年来主要以中、深孔为主，设备选型基本上以TSJ-1000.TSJ-2000为主，泥浆泵选用TBW850/5型，钻塔采用22.5米四角钻塔或A字塔，钻具组合采用110四方主动钻杆+C89或C73钻具+钻铤+钻头。但在同一种地层、同样的设备、同样的钻具组合的情况下，不同的钻机、不同的班次进尺的速度却有着很大的差异,本次探讨主要是针对泥浆性能分析，不含钻压、钻速因素。众所周知，泥浆在钻探过程中所起的作用。但是往往在实际应用中经常忽视泥浆性能对钻进的影响，只是凭借主观上的判断、经验，不经过科学的计算、仪器的检测，这使得我们地勘系统和石油钻井

3、上泥浆的应用有相当大的差距，石油钻井已经实现了钻井泥浆的配置、检测、使用、净化等标准化操作和配置，而我们在这方面还有很大的差距。泥浆性能的好坏不仅对钻进进尺有很大影响，而且对井身的质量、泥浆泵的检修也有很大影响。我们在济宁红旗煤矿冻结孔施工中，对泥浆性能的控制对钻进工程起到了关键性的作用。1工程概况山东省嘉祥红旗煤矿隶属于山东省宏河矿业集团，矿井位于山东省嘉祥县梁宝寺境内，区内地势平坦，气候温和，区内有梁宝寺至嘉祥等乡镇公路，交通便利。矿井采用立井开拓，在工业场地内布置主、副两个井筒，均采用立井开拓方式，采用冻结法施工。其中副井井筒冻结由兖矿新陆公司承担，造孔工程

4、由我处施工。2井筒地质概况根据嘉祥红旗煤矿矿井井筒检查孔综合地质报告，副井新地层厚度为333.77米。地层主要为粘土、粘土质砂、砂岩盘、钙质粘土及少量细砂层组成，粘土层约占表土层60%以上，遇水易产生吸水膨胀、分散剥落等现象。其中砂岩盘以石英为主，含少量溶洞，钙质胶结，坚硬；钙质粘土，致密，局部半固结；粘土、钙质粘土层、砂岩盘均为冻结造孔施工的易偏地段。基岩段主要由粉砂岩、细砂岩、泥岩、粗砂岩组成，上部岩性有少量泥岩，中下部以砂岩为主，岩石较硬，风化带和部分砂岩裂隙发育且连通性较强，岩体完整性差，易漏水。3冻结孔施工根据冻结工程施工组织设计，冻结孔设计采用外圈冻结

5、孔+内圈冻结孔的布置方式。质量要求：1）冻结钻孔偏斜率及靶域半径，所有钻孔偏斜率W2.0%。。2）冻结孔表土段径向内偏值，所有钻孔径向内偏值〈300mm。3）表土段最大孔间距W2.加，基岩段＜2.7mo4）测温孔：偏斜率按冻结孔要求控制。5）水文孔：各水平落点不超出井筒净断面。表1嘉祥红旗煤矿副井冻结孔设计技术参数表序号项目名称单位参数1井筒净直径m5.02开挖直径m7.53冲积层厚度m333.774井壁厚度m1.0〜1.25冻结壁厚度m4.86冻结孔圈径（外圈/内圈）m14.6/10.67冻结深度（外圈/内圈）m380/3428孔数（外圈/内圈）个38/199开

6、孔间距（外圈/内圈）m1.206/1.74510冻结管规格4）140X611冻结孔偏斜率％。2.012最大孔间距（冲积层/基岩）m2.2/2.713水文孔个数/深度个/m2/315,14814测温孔个数/深度个/m3/380,340,37018钻孔工程量m2249129工期天60备注：测温管、水文管为4）108X5mm的优质20号低碳钢无缝钢管我们按照甲方要求按期开工，在开始阶段，由于对地质情况的不熟悉、担心地层漏水，对泥浆的处理上也没有采取专门的技术管理，致使我们钻进效率低下，而且频繁修泵，钻进的辅助时间增多，而且维修材料也大幅增加。钻孔质量也不理想。我们根据现

7、场的实际情况，及时调整钻井液的性能，采用高触变性泥浆钻进穿过冲积松散地层，调配泥浆参数比重值、粘度值，降低了钻具造孔钻阻，科学地围护造孔井壁，防止钻头泥包，大大降低造孔辅助时间，提高了造孔生产效率；创造了该工地单机进尺349米，副井日进尺1108米的勘探进尺新记录。钻孔质量也得到充分保证。同时大胆改进泥浆调试使用，旧浆循环利用节能减排，充分发挥泥浆泵的使用潜能，减少了维修泥浆泵的时间和次率，前期一个班要修几次泵，每个钻孔还都要更换缸套、拉杆等，改进后，一个钻孔下来连皮活塞都不需更换，大大节约了泥浆泵使用耗材，减少了工人们的无效劳动力。整体工程比计划提前了五天完成，

8、而且在冻结