Question

深部钻探的特点

Answer 1

深部钻探一般指1000m以深的钻探工程,与浅孔相比具有以下特点:

1.钻头转速较低

深部岩心钻探多采用地表驱动方式,加之孔身自然弯曲和钻杆加工质量问题,钻杆柱在钻进过程中往往承受着拉、压、弯、扭和摩擦力等复杂交变应力,从而成为整个钻进系统中最薄弱的环节,容易导致孔内事故。在这种情况下,钻头的转速受到了一定限制,不允许像浅孔那样采用高转速为主的钻进参数,钻头转速一般取浅孔的50%左右(2000m以深转速取200r/min左右)。

2.钻进压力波动大

深部钻进一般很难控制孔底实际压力。孔身自然弯曲和钻具回转、冲洗液循环等因素都将影响钻压传递效率,而钻压传递效率很难用计算方法得出,目前小口径钻进参数仪也不具备测试孔底钻压的功能,只能凭经验判断。所以,孔底实际钻压明显低于地表显示的钻压,且波动大,难以实现恒压钻进。

3.冲洗液量损失大

由于深孔冲洗液循环阻力大,泵压高,在超长钻杆柱的大量接头中容易出现冲洗液渗漏,使到达孔底的液量不足,冷却钻头、悬浮携带岩粉效果差,导致重复破碎、钻头微烧等。

由于设备能力、钻杆柱强度不足,深孔往往不能一径到底,一般采用塔式钻具组合,导致下部孔段冲洗液上返流速快,上部慢,悬浮携带岩粉能力差。

4.岩性多变、钻孔结构复杂

深部钻探钻遇地层多而复杂,岩石可钻性跨度大,地层的多变性决定了钻孔结构的复杂性,钻具级配多样性,孔底工作环境和钻进参数的多变性。