鉆進(jìn)技術(shù)的選擇及存在的問(wèn)題
鉆進(jìn)技術(shù)的選擇
在以往的工作中,鉆進(jìn)技術(shù)要求上對巖芯的質(zhì)量要求不高,重點(diǎn)是地層劃分以及地層的原位性試驗,因此常采用成本較低的鋼粒鉆進(jìn)技術(shù)。但本次工作對巖芯質(zhì)量要求較高,結合地層情況,以及鉆進(jìn)技術(shù)要求,綜合考慮后,采取金剛石鉆進(jìn)技術(shù),采用泥漿做為沖洗液。具體鉆孔設計為采用Φ130mm鉆具開(kāi)孔鉆進(jìn),錘擊跟進(jìn)Φ168mm厚壁套管護壁至15m;換用Φ91mm鉆具鉆進(jìn)至設計孔深,錘擊跟進(jìn)Φ127mm厚壁套管護壁至26m。
鉆進(jìn)存在的問(wèn)題
1、鉆頭存在的問(wèn)題
一般深厚砂卵石地層中的砂卵石具有一定的自由度,普通金剛石鉆頭在鉆進(jìn)這類(lèi)地層時(shí)竄動(dòng)比較厲害,鉆頭胎體受沖擊較大,鉆頭磨損快,壽命短,掉塊現象嚴重且影響取芯質(zhì)量。在該工區鉆進(jìn)出現如下問(wèn)題:
(1)內外保徑磨損較重,鉆頭唇面中間工作斷面磨損較輕
在鉆進(jìn)過(guò)程中,新鉆頭在鉆進(jìn)一定時(shí)間后,卡鉆的次數增多,且進(jìn)尺緩慢。提鉆后發(fā)現鉆頭內外保徑磨損較重,鉆頭唇面中間工作斷面磨損較輕,巖芯不能順利進(jìn)入巖芯管。分析其主要原因是砂卵石研磨性強,巖芯破碎,且鉆頭唇面金剛石分布與內外保徑設計不合理,導致鉆頭唇面不同步磨損,影響進(jìn)尺,內外保徑提前磨損后,巖芯不能順利進(jìn)入內管,發(fā)生卡鉆現象。
(2)胎體出現裂紋,甚至掉塊,損毀
分析原因:一是鉆頭內外側工作唇面與內外保徑磨損后,進(jìn)尺緩慢和易卡鉆,在沒(méi)有及時(shí)分析清原因時(shí),盲目加壓鉆進(jìn),以至于壓力過(guò)大壓裂胎體;二是巖芯自卡,脹裂胎體;三是鉆具振動(dòng)大,導致鉆頭胎體產(chǎn)生裂紋或掉塊,或是下鉆時(shí)操作不當,碰觸探頭石。
2、沖洗液存在的問(wèn)題
從取出的巖芯樣品觀(guān)察,發(fā)現地層中充填物大部分流失。分析原因是沖洗液濃度過(guò)高,且沖洗液量過(guò)大,導致深厚砂卵石地層中充填物流失,無(wú)法保證地層的原位性。
3、鉆進(jìn)參數存在的問(wèn)題
(1)鉆壓存在的問(wèn)題
在鉆進(jìn)過(guò)程中,出現了胎體被壓裂,卡鉆的情況。分析原因是在鉆進(jìn)過(guò)程中,出現進(jìn)尺緩慢、鉆頭竄動(dòng)比較厲害的情況,工人通常通過(guò)提高壓力來(lái)解決這些問(wèn)題。但盲目提高壓力,就出現了胎體被壓裂,加劇卡鉆的情況發(fā)生,加速鉆頭磨損,降低鉆頭壽命。
(2)轉速存在的問(wèn)題
金剛石鉆頭在鉆進(jìn)這類(lèi)地層時(shí)竄動(dòng)比較厲害,鉆進(jìn)不平穩;鉆具損耗較高,鉆機出問(wèn)題機率較高,需經(jīng)常維修,降低效率;并且巖芯的原位性較低。分析原因是轉速過(guò)高造成的。
(3)泵量存在的問(wèn)題
為防止埋鉆和加強孔內巖屑清理效果,往往采用大泵量。但大泵量帶來(lái)的后果是將地層中充填物帶走,造成取芯質(zhì)量較低;沖刷孔壁,造成孔壁失穩。