井壁保护及岩屑上返技术研究

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1、2010年伊犁盆地二维地震攻关项目井壁保护及岩屑上返技术研究小组名称：伊犁二维质量控制QC小组发表人：魏银同单位：地球物理勘探公司2224地震队二0一0年七月9目录一、QC小组概况1二、成员情况：1三、选题理由1四、现状调查2五、原因分析、确定目标3六、实施对策4七、实施过程及解决办法5八、效果检查6九、制定巩固措施、总结成果和今后的打算89一、QC小组概况小组名称伊犁二维质量控制QC小组成立时间20109年4月课题名称井壁保护及岩屑上返技术研究注册编号课题类型问题解决型活动时间2010.4-2010.7小组人数6人活动次数6次获奖情况二、成员情况：成员名单年龄文化程度职务/

2、职称组内分工备注魏银同41本科工程师全面负责陈精精28大学助理工程师技术实施赵全福40大专助理工程师野外质控陶宛东25本科助理工程师技术实施王军卡24大学助理工程师野外质控朱建军40大专工程师资料分析三、选题理由河南油田地球物理勘探公司2224地震队承担的“2010年伊犁盆地二维地震攻关采集项目”新疆北部，行政区划上隶属伊犁市察布查尔锡伯自治县。本次部署攻关测线南起乌孙山山体，北至伊犁河，测线地表海拔在650至1400m之间，地表起伏很大。该区近地表结构变化较大，大部分地段为鹅卵石层，地震在钻井井壁容易夸她，成井难度大，钻井费用高。施工初期一台曼钻300钻机两天才能钻井1口，

3、每口井耗费泥浆粉10袋，PC141约3kg9，泥浆比重大损伤泥浆泵，井壁垮塌钻井成功率低，施工效率低，生产成本高。2224地震队伊犁二维质量控制QC攻关小组根据该项目的实际情况，面对如此施工现状，科学筹划，坚持眼睛向内，苦练内功。深入贯彻“成本是企业核心竞争力”的管理理念，向管理要效益，向科学技术要效益，将科研“第一生产力”转化为“第一创效力”，大力推进科技技术，发挥“科学技术是第一生产力的作用”，成立QC攻关小组，对该区钻井出现的井壁垮塌及泥浆循环工艺进行改造，最大限度的降低成本，同时也为该地区及相邻地区今后的施工提供宝贵的经验，真正做到“施工一个区块，树起一面旗帜”，不断

4、提高我队信誉度。图1原测线部署图四、现状调查通过前期对工区的详细踏勘认为，工区地表类型分为三类，自北向南依次为：河滩区(河道鹅卵石区）、台地区（冲积砾石区)和山前区(砾石山）。9河滩区(河道鹅卵石区）主要分布于测线的北部，伊犁河南岸。地表较为平坦，但表层土含鹅卵石，深层鹅卵石占较大比重；海拔高程在650-670m之间；潜水面4－8m。台地区（冲积砾石区)是典型的近地表岩性，地形比较平坦，海拔750-1000m，其上有黄土覆盖，其下为砾石及鹅卵石。表层黄土厚度1m左右，局部可达到3-10m。山前区(砾石山），地形坡度较大，海拔高度1100-1400m，表层有厚度不等的黄土层，其

5、下为粗砾石或较大石块。从整体上来看，工区地表条件复杂（农田、戈壁砾石、黄土和老地层出露的山体），激发岩性变化大，巨厚的砾石层和疏松的黄土层使得激发、接收条件差。巨厚的砾石层（鹅卵石）钻井难度极大，施工效率低、成本极高。为保证在高速层和高含水层激发，预计北部井深20-30m（占工区的20%），中部井深40-60m（占工区的61%），南部井深30-40m（占工区的19%），钻井成本高，钻井效率低。五、原因分析、确定目标（1）该区地下鹅卵石硬度大，含水性高，钻头钻杆损害严重，泥浆配备不合理，损伤泥浆泵，如果没有有效的措施，不能使打碎的鹅卵石较快地随泥浆涌出地表，会造成钻头与鹅卵石的

6、摩擦时间变长，井壁垮塌，施工效率低，成本增加。9（2）伊犁盆地特殊的地质构造，决定了该工区的钻井存在严重的井壁塌陷的问题，这也是导致钻井效率低下的重要原因之一。而且也直接导致药包下井困难。通井又要花相当多的时间和人力，致使打井能力提不上去。鹅卵石的颗粒较大，固井就有了较高的要求。单纯的水，或者浓度较小的泥浆都不能满足该地区的固井要求。（3）由于鹅卵石层巨厚，颗粒较大等，难以被加压注入的液体等带出。这就对加压液体，也就是泥浆的粘稠度等有了较高的要求。（4）该工区的泥浆粉的需求量的大增，直接影响了钻井成本。且泥浆是消耗品。所以他的回收利用更是意义重大。为了解决这一系列问题，我们就

7、要采取行之有效的措施，确定一下目标：（1）对泥浆粉、PC141胶合剂特性分析研究，做好泥浆粉与PC141胶合剂的配比。(2)对泥浆比重与钻井泥浆上返速度进行研究，增加井壁的保护能力，确保井壁不易垮塌。（3）对钻井泥浆上返速度与钻井岩屑沉降速度分析，确保打碎的鹅卵石能够较快地随泥浆涌出地表。（4）做好泥浆的回收利用，降低施工成本。六、实施对策对泥浆粉和PC141胶合剂进行不同比例的配比，在不同地段进行试验、分析、归纳总结。最后对不同地质条件下的适用的泥浆浓度有较为详细的认识。根据该区近地表结构情况，通过详