Question

我国超深钻碎岩工具应用方案

Answer 1

根据我国13000m超深钻的设计方案，制定我国超深钻钻头应用方案。

可采用的井底动力驱动方式及配套的钻具组合如图7.1所示。

图7.1 井底动力钻具及配套的钻头

取心钻进中取心钻头技术方案（采用点取心方式）见表7.1。

表7.1 取心钻进技术方案

取心钻头选型：根据对碎岩工具性能分析，对于沉积岩地层使用复合片取心钻头、人造金刚石孕镶取心钻头、牙轮取心钻头。对于结晶岩地层使用牙轮取心钻头、金刚石孕镶取心钻头。对于沉积岩地层的扩孔钻进，使用牙轮扩孔钻头、复合片扩孔钻头、金刚石孕镶扩孔钻头；对于结晶岩地层的扩孔钻进采用牙轮扩孔钻头、金刚石孕镶扩孔钻头。

对于全面钻进钻头，使用的钻头类型见表7.2。

表7.2 全面钻进和井斜控制技术方案

全面钻头选型：根据对碎岩工具性能分析，对于沉积岩地层使用复合片钻头、金刚石孕镶钻头、牙轮钻头。对于结晶岩地层使用牙轮钻头、金刚石孕镶钻头。对于沉积岩地层的扩孔钻进，使用牙轮扩孔钻头、复合片扩孔钻头、金刚石孕镶扩孔钻头；对于结晶岩地层的扩孔钻进采用牙轮扩孔钻头、金刚石孕镶扩孔钻头。

我国第一次实施13000m的超深井，钻孔内的情况复杂多变，对地层的岩性及可钻性等级无法做出准确的估计，全面钻进时，使用何种钻头，应根据所钻地层的具体情况，灵活选择。

对于同一种钻头，不同的生产厂家由于生产工艺及制作材料的不同，生产出的钻头性能可能存在很大差别，应在使用过程中进行检验，选择最优的供货厂家。

随着井深的增加，由于地温梯度的存在，井底达到一定温度值，此时螺杆马达的橡胶元件成为其正常工作的制约因素。而涡轮钻具的最大优点是不含橡胶件，耐高温，工作温度可达250℃，此时改用高速涡轮配合孕镶金刚石钻头钻井取心技术，可以达到顺利钻进并提高钻井速度的目的。