２００８年第４期 西部探矿工程 ７５ ２．２钻井参数 钻头泥包的判断：钻进中扭矩值陡跌、钻速陡降，采取措 根据不同井段要合理选配和使用钻井参数（３０００ｍ 以前控制钻压在４ｔ内，５０００ ｍ以前控制钻压在８ｔ内）， 同步作好井斜的监测工作，４１００ｍ以前的快钻时井段 必须２００￣３００ｍ进行测斜、４１００ｍ以后坚持每趟钻测 斜一次。由于二开钻速快，特别是吉迪克组约２８００ｍ 以上地层，如果监控不力，则一旦井斜，若达到２。以后 造斜率将极高，几小时就会造成井斜严重超标。 施清洗钻头表面，钻速回升又突然降低、泵压显著升高； 下钻或短提后，钻时教快，钻进几米后，钻时明显变慢。 （４）蹩跳钻问题：钻进中若有蹩、跳，或蹩跳同时发 生，在排除井底落物、钻头断齿掉齿引起的情况下，则可 能是泥岩塑性强，使钻头因摩擦扭矩过大而产生震动； 或地层不均质（砂体含砾不均质或含砾石砾径变化造 成）使转盘负荷增大运转不平稳，正常情况下提划眼降 ２．３操作方面 操作上要严格把关，执行准确参数，送钻均匀平稳。 同时要加强与地质口的沟通和联系，会根据扭矩或钻时 变化，在软硬换层、快慢钻时界面处降低钻压和转数，提 划眼反复修整界面３～５次，避免形成台肩增斜。一定 要处理好错层界面，否则很可能会造成井斜并超标。 通过近几年的施工总结证明，只要能严格执行以上 三项防斜技术措施，井斜控制均能达到优良质量标准。 ３使用ＰＤＣ钻头工况异常的正确分析问题 （１）使用牙轮钻头后换ＰＤＣ人井，ＰＤＣ钻头人井 初期不进尺或进尺慢的分析：此种情况多为新钻具组合 与老井眼相容性差表现出的问题，即扶正器及钻具摩阻 使钻头实际承担钻压要小于指重表显示值。一般情况 下耐心钻进一段情况就会逐渐好转，若再不进尺可加大 钻压处理，在稳定器进入新井眼后钻时将正常。 （２）钻进中钻时变慢的原因分析：钻时变慢可能是 钻头磨损、钻头泥包、地层原因、参数不合理。从近年所 钻井情况看，三叠系以前均为正常磨损，没有因地层绷 齿的现象。所以，三叠系以前进尺变慢主要考虑泥包因 素和地层因素；同时还应考虑扶正器及钻具摩阻。三叠 系及石炭系有砾石，若钻过以后钻时突慢，则为因地层 绷齿异常磨损。但只要钻进中没有钻遇砾石，钻时变慢 可不考虑钻头异常磨损。另外，三叠系及石炭系泥岩可 钻性较差，由于地层物性与ＰＤＣ钻头的适应性问题钻 时一般在６０～９０ｍｉｎ，个别钻时甚至可达１５０～ ２００ｍｉｎ。因适应性问题，在不同区块同一地层钻时也 会有很大的区别，钻时相差有时近１／３～１倍。根据以 上分析，若判断为泥包因素，采取措施后情况没有好转 则起钻，若判断为钻头异常磨损则必须起钻检查，若为 地层因素可调整参数，若为钻头正常磨损，钻时不可接 受也要起钻检查。 （３）防泥包的问题：在施工的每一过程都必须要有 措施防止泥包，以避免无谓的起下钻和复杂情况、特别 是抗泥包性能差的修复钻头或二三次人井的旧钻头。 下钻或短提到底要转黾、大排量冲洗、钻井过程中要防 止短路循环，泥浆性能及地层变化时要调整合适排量。 低参数（ｗ一２０￣３０ｋＮ，Ｎ＝６０￣６５ｒ／ｍｉｎ）后能消除。 ４防测井阻卡 测井阻卡将会造成通井等返工工作量，一般损失时 间都在１天以上，所以必须要尽最大可能避免。测井遇 阻的主要原因是砂桥，其他还有大肚子台肩阻卡等。砂 桥的形成有：井塌成桥、大肚子岩屑滑落、扶正器和钻头 拉磨堆积、水泥环掉块。套管鞋附近遇阻主要原因是管 鞋处口袋岩屑滑落或水泥环掉。井眼中段遇阻：可能是 大肚子岩屑滑落、若在ＫＩＫＰ以上多为长提次数不够 使扶正器和钻头拉磨堆积岩屑。井底部分：多为短提次 数不够使扶正器和钻头拉磨堆积岩屑或泥浆悬浮力不 够沉砂积桥。 应采取以下措施：（１）扫塞前候凝时间应足够、保证 水泥胶结强度。（２）扫水泥塞：保持钻头工况平稳：最好 避免使用扶正器（或下小扶正器）、避免造成震动严重、 水泥环松动，同时扫塞参数不宜过大，特别转速，推荐钻 压：２０￣４０ｋＮ；转速５０～６０ｒ／ｍｉｎ。（３）按设计调整好 泥浆性能。（４）保证通井质量：起下钻钻阻卡情况显示 了井壁的清洁程度，阻卡点多、阻卡严重说明井壁清洁 程度差，极易造成拉磨堆积砂桥，测井大多遇阻，必须再 次通井、确保井眼畅通无阻。（５）使用封堵浆（井浆＋增 粘剂＋润滑剂＋防塌剂）封堵顶底两段，特别在井浆粘 切在设计低限的情况下，底段封５００ｍ，顶段封２００～ ３００ｍ，粘度１２０ｓ左右，长裸眼井由于表套下人深（１０００ ～１２００ｍ）可只封堵石炭系以下井底段。（６）起钻的整 个过程中灌满泥浆。特别泥浆密度偏低的情况下，同时 控制起钻速度，以降低抽吸。（７）为避免井壁水泥块挂 落、通井时可取消扶正器。（８）二开钻进无论是使用牙 轮钻头还是使用ＰＤＣ钻头转速都较高，敲打套管水泥 环胶结面破坏易掉块，钻进中注意观察和采取措施。 （９）若是大肚子台肩遇阻卡、最好采用导向装置测井。 ５长裸眼井换牙轮钻头下钻砂桥阻卡 由于ＰＤＣ钻头钻出岩屑较细，钻时变化小，不利于 卡层，所以地质要求在奥陶系风华壳卡层之前换牙轮钻 头。但换牙轮钻头下钻往往砂桥遇阻严重，极易造成卡 钻。其原因如下：（１）使用ＰＤＣ钻头长时间钻进，短提 维普资讯 http://www.cqvip.com ７６ 西部探矿工程 ２００８年第４期 导向钻进技术在重力污水管线铺设中的应用 张 娥，李粮纲，汪操根 （中国地质大学工程学院，湖北武汉４３００７４） 摘要：结合上海地区的实际工程，讨论了导向钻进轨迹设计原理及方法以及其在实际工程中的应 用。根据节省成本的目的，设计出辅助段铺管长度最短，同时满足工程要求的导向轨迹。同时提出了 控制工程质量及事故预防处理措施。 关键词：导向钻进；重力污水管 中图分类号：ＴＵｌ９４文献标识码：Ｂ文章编号：ｌＯ０４—５７ｌ６（２Ｏ０８）Ｏ４一Ｏ０７６一Ｏ３ 随着城市经济的发展和人口数量的迅速增长，生活 污水和生产污水的排放增加。需要对原有的地下污水管 线不断进行新建、改建和修复。在城市这些管网改造中， 如按传统的大开挖埋设管道施工方法工程造价高，同时 严重影响居民的正常生活及沿线单位工作。导向钻进技 术为这些管线的新建、改建和修复提供了技术支持。结 合上海新黄南路的污水主管道的非开挖铺设工程探讨导 向钻进技术在重力污水管线铺设中的若干问题。 １工程概况 制在５ｃｍ以内。 同时，新黄南路为嘉定区黄渡镇内的交通干道，车 辆多，需要交警部门和支持，在施工路段护栏隔离，夜问 施工穿上醒目的安全服。 本工程主要设备有：钻通ＺＴ—ｌ８钻机、塑料管对 焊管机、空压机及空压枪、泥浆泵、清水泵、发电机、导向 仪（ｍａｒｋＶＩ）、管线探测仪（雷迪ＲＤ４０００ｉ）、水准仪、全 站仪等。 选用管材为ＨＤＰＥ管，规格为ｊ２『３１５ｍｍ×７．５ｍｍ ×８０００ｒｎｍ。 该工程为上海市嘉定区水务局建设的苏州河上游 污水处理项目中的新黄南路的污水主管道的非开挖铺 设施工。新黄南路为双行车道，宽约８ｍ。在道路北面 为盐铁塘河，取水方便。 该工程共铺设管线１２１４ｍ，管线中心线标高误差控 结合了本工程２９＃～３４ 井段管线的非开挖铺设 来讨论导向钻进在污水管道铺设中的应用。 ２导向孔轨迹设计 表１为２９＃～３４ 井段污水管线的设计要求。根 次数不够，井壁不清洁。这是因为进入石炭系约５０００ｍ 石炭系地层以泥岩为主，地层可钻性差，钻时慢，采 一般，该段钻井进度严重阻碍 以后钻时变慢，钻至卡层前约进尺６００ｍ需２０ｄ左右，一 用ＰＤＣ钻头＋转盘钻进，般未按规范短提。（２）井塌成桥，这是因为提下钻长时 了钻井提速的实现。为此，我们采用用直螺杆＋ＰＤＣ＋ 问不循环，环空压耗长时问消失、致使处于跨掉临界状 转盘复合钻进取得了非常明显的效果；同时在泥浆方面 态的地层跨塌或掉块。（３）井眼静止后大肚子岩屑滑 也需要采取一些措施如：失水可适当放开、加强固控以 落成桥。对策：（１）按规范１００ ２００ｍ短提，保证井壁 减小固含及固相颗粒尺寸对钻速的影响、调整动塑比降 清洁和适当的地层掉块。（２）按设计处理好泥浆性能， 低喷嘴紊流粘度、增加泥浆的润滑性；另外运用好机械、同时强调：密度、粘度使用设计高限，ＡＰＩ失水控制在 水利参数的配套技术；操作上提高送钻技术等。现在钻 ４ｍＩ 以内、适当提高动塑比值，略大于０．ＳＰａ／ＭＰａ・Ｓ。 至卡层前约进尺６００ｍ仅需１５ｄ左右。（３）正式起钻前必须短提至石炭系以上，到底采用稠浆 ７认识与体会 在大力倡导钻井提速的今天，钻井施工中的一些常 携带大肚子滑落岩屑。（４）起钻前用稠浆封堵石炭系， 起钻过程中保证持续灌满泥浆、起下钻速度根据井况要 见问题往往成为了影响提速进程的瓶颈，严重阻碍了钻 井提速的进程，在理论分析的基础上结合现场实践所提 严格控制，杜绝激动及抽吸井塌。 ６提高石炭系钻井速度的问题 出的对策有利于消除这一瓶颈。
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