《岩心钻探工艺邯郸》PPT课件

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1、金刚石岩心钻探工艺技术中国地质大学（北京）工程技术学院地质超深钻探技术国家专业实验室刘宝林教授2010年3月6日关键环节钻探技术方案设计安全（设备、孔内、人员）钻进速度、回次长度钻井液技术钻进工艺参数（钻压、转速、流量）钻头选型及使用操作经验、岗位责任认真学习并遵守《xxx钻探规程》人为事故地层设备熟悉钻机、泥浆泵、钻塔、绳取绞车等主要设备的性能、结构特点、工作原理仪器仪表配备齐全、正常定期检查维护（润滑油、温升、振动），严禁带病工作设备钻机—功率配备、转速、扭矩、加压力、提升力泥浆泵—功率、流量、泵压钻塔—额定载荷、最大载荷、高度等绳取绞车—提升速度、提

2、升力仪器仪表—钻压、泵压、电压、电流等（最好配备钻速、扭矩、流量、转速等）特别对深孔钻机，功率与孔深的匹配问题？功率配备、功率消耗问题钻进过程中，总功率都消耗在哪？深孔钻机的动力机功率配备大，额定输出扭矩大，浅部钻进时，易造成钻杆超负荷使用更换动力机钻头克服水平摩阻力所需功率P1；钻具在循环泥浆中自转所消耗的功率P2；钻具反转时克服循环液阻力消耗的功率P3；钻具克服孔壁摩阻力消耗功率P4；钻具纵向振动消耗的功率P5；钻具横向振动消耗功率及其他消耗功率P6。钻头-岩石钻机RPMWOB冲洗液地层情况井深钻柱-井眼井斜屈曲振动摩阻机械功率总功率消耗N=N1+N2

3、+N3N1—钻柱空转功率消耗取决于钻井深度、钻柱结构参数、井斜状态、井身结构、泥浆性能和转速等。通过理论计算或实际测量而比较容易获得。N2—附加功率消耗施加钻压后（下部钻柱发生屈曲而接触井壁，产生摩擦阻力并引发各种振动）所造成的。主要由钻压、转速、钻具结构、泥浆性能和井壁状况等因素决定，特别是钻进规程参数和振动规程的强弱对其影响很大。理论计算或实际测量都有一定难度。N3—井底钻头破碎岩石所消耗的功率主要取决于钻头性能和所钻地层的性质。实时优化决策NROP=（N-N1）/ROP=（N2+N3）/ROP代表了单位进尺所必须消耗的钻进能量（比能）在一定条件下，通

4、过调节钻进规程参数、钻具组合或泥浆性能，可以使NROP达到极小值获得最好的钻进效果（钻进效率高、钻头寿命长、钻柱和井壁安全、井眼轨迹偏斜小）钻头性能评价NBIT=N3/ROPN3-钻头与岩石之间的相互作用在某一时段，可以假设钻头的性能和泥浆性能变化很小应取决于岩石性质和地层压力当钻遇高压层时NBIT将明显减小当钻头性能变坏时，NBIT将呈增加趋势对钻柱和井壁安全进行评价N1+N2基本上都消耗在钻柱-井眼部分，对钻柱和井壁构成危险在一定的条件下，N1+N2应该存在一个临界值，保证钻柱和井壁的安全。根据N1可以判断井下其它工况如井眼偏斜程度、泥浆润滑性能等。钻

5、杆、钻具钻杆性能（最大扭矩—厂家测试数据、经验数据）钻杆弯曲、钻杆磨损丝扣油、护丝接头、拧卸操作（浮动、自由钳、上扣扭矩、密封性）钻具单动性、间隙调节、报信机构卡簧匹配钻杆的动扭矩（惯性转矩）问题深孔中高速旋转的钻杆在遇到卡钻时，会产生较大的动扭矩，造成钻杆过载或折断。煤炭地质钻探规程岩心钻探规程表11管材磨损和弯曲最大允许限度单位为毫米钻进方法钻杆岩心管直径单边磨损直径均匀磨损任意每米长度弯曲磨损为壁厚每米弯曲硬质合金钻进<2<3<3<1/3<2金刚石钻进<2<3<1<1/3<0.75绳索取心钻进<1<1.5<1<1/3<0.75钻进过程的操作1、“摸

6、、闻、观”结合，及时发现设备或孔内异常工况手摸—反应最快，了解设备运转时的振动情况、钻进速度变化等耳闻—反应次之，了解设备运转时的振动情况眼观—反应最慢，钻速、钻压、泵压、电流（扭矩、功率）、返水情况等钻进过程的操作2、平稳起动、平稳调节3、顺利下钻距孔底约1.0m左右，送水并轻压慢转扫孔4、正常钻进时（包括倒杆），严禁中途将钻具提离孔底5、浅孔倒杆时，防止冲洗液将钻具浮起而造成岩心堵塞6、严禁在钻头提离孔底时高速旋转钻杆，以防反扣事故起下钻过程的操作1、机上余尺的丈量与记录2、随时观察孔口夹持器工作状态，严禁卸钻杆时孔内钻杆反转，造成脱扣跑钻事故3、提钻

7、回灌（最好养成习惯）4、提下钻过程中的阻力变化5、操作要平稳（提下钻速度、钻杆的摆放等）6、丝扣油、护丝接头、拧卸操作（浮动、自由钳、上扣扭矩）7、检查钻杆（丝扣、裂纹、弯曲、磨损、密封）取心操作1、卡簧取心—卡簧尺寸（每次仔细测量、用上回次岩心试验），卡簧自由内径应比钻头内径小0.3～0.5mm（岩心、煤炭规程）2、采用立轴或动力头实现“提—卡—扭”，严禁取心钻具的内管受力3、绳索取心—钻具组装与调试（单动性、卡簧座间隙、报信机构等）、投放到位、提升速度与阻力（0.5m/s～2m/s）、钻杆内壁结垢、干孔投放等复杂地层问题松散软、硬脆碎、水敏地层等怕振动

8、、怕冲刷、怕磨损孔壁稳定（漏失、缩径扩径、坍塌掉块等）取心率低（堵