科学深钻扩孔钻头及钻进技术研究.pdf

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1、8探矿工程(岩土钻掘工程)2012年第39卷第3期科学深钻扩孔钻头及钻进技术研究王三牛，王聪，刘玮，杨引娥(1．中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊065000；2．贵州省地矿局102地质大队，贵州遵义563003)摘要：阐述了科学深钻扩孔钻进的必要性，重点探讨了科学深钻的扩孔钻进工艺技术及其所用扩孔钻头、钻具的选型及结构设计，并提出了超万米深孔科学钻探扩孔钻进的工艺及钻头、钻具的设计。关键词：科学钻探；深钻；扩孔钻进；扩孔钻头；扩孔钻具；超万米深孔中图分类号：P634文献标识码：A文章编号：1672—7428(2012)03—0008—06StudyonReamingBitforS

2、cientificDrillingandtheDrillingTechnique／WANGSan—niu，WANGco，UUWei，YANGYin—e(1．TheInstituteofExplorationTechniques，CAGS，LangfangHebei065000，China；2．102GeologicalBri-gade，GuizhouBureauofGeologyandMineralResources，ZunyiGuizhou563003，China)Abstract：Thenecessaryofreamingdrillinginscientificdrillingwa

3、spresentedandthediscussionwasmadeonreamingdrillingtechnology，thedesignofreamingbit，drillingtoolselectionandthestructuredesign．Thereamingdrillingtechnol-ogyandthedesignofthebitanddrillingtoolforthedeepholescientificdrillingofovertenthousandmeterswereputfor—ward．Keywords：scientificdrilling；deepdri

4、lling；reamingdrilling；reamingbit；reamingdrillingtool；deepholeover10thou—sandmetersdepth0引言关专家则提出需要下套管6～7层，据此可以看出超科学钻探是以地学研究为目的而实施的钻探，通深孔钻探扩孔钻进工作的重要性。过科学钻探的方法对地壳岩石圈、生物圈、水圈(含地下流体)的组织结构、物质成分、形成机理等进行各类1中国大陆科学钻探(CCSD)科钻一井(CCSD一1)研究。大陆科学钻探通过提高对深部地质的研究，进扩孔钻进而可以解决人类面临的资源(如油气、固体矿产、地在确定钻孔施工方案中，根据地质状况及工程热)

5、、灾害(如地震)以及环境等问题。我国从20世技术要求，对孔段101～2000及2000～4000In分别纪90年代末开始进行科学钻探研究，位于江苏东海进行0157／311和157／244．5mm扩孔钻进。由于的第一口科学钻探井——中国大陆科学钻探工程科石油钻井中很少采用扩孑L钻进方法，国内外很少有～钻一井(CCSD一1)于2001年6月开始钻探，2005深井用的扩孔钻头可供选择。况且，CCSD一1大陆年4月顺利结束；位于四川I汶川的汶川地震断裂带科学钻探项目是在结晶岩地层(主要是榴辉岩和片科学钻探工程目前正在施工中；深度达13000nl的麻岩)中钻进，岩石可钻性多数在8～9级，少数孔科

6、学超深井前期研究工作也已全面展开。段达到10～11级，地层非常坚硬，扩孔钻进的难度在科学深井成孔工艺方面，我国钻探界总结了很大。一套完整的施工方案，即小钻取心，大钻扩孔成井工为了满足中国大陆科学钻探工程的急需，我们艺，这种工艺既能提高钻进效率又能节省钻井成本。在总结过去多年各种类型的扩孔钻头的设计经验的为了应对复杂多变的地质条件，科学深钻施工均需基础上，针对这么坚硬的岩石扩孔，结合石油转盘钻要下人多层套管，以保证深部钻孔的顺利实施，因此机特点，选用牙轮钻头作为碎岩刀具，专门设计了就提出了对扩孔钻进的需求。中国大陆科学钻探工KZ型CCSD专用牙轮扩孔钻头(0157／311和157／程CC

7、SD一1井孔深5158m，设计下套管4层(不含244．5mm)，为该重大工程的扩孔钻进工作的顺利孔口管)；德国KTB科学深钻孔深9101In，下套管6实施提供了技术支撑。层；目前已展开前期研究工作的13000m超深井，有1．1CCSD一1井扩孔施工的井身结构(见图1)收稿日期：2011—11—29；修回日期：2012—02—16作者简介：王三牛(1957一)，男(汉族)，山西新绛人，中国地质科学院勘探技术研究所大VI径钻头与钻具研制中心生产技术