孜拉山-超深水平孔钻孔


2022年商洛宝源工程有限公司

地质设计

设计顶角:90°,顶角偏斜范围:100m≤3°,设计孔深:1500m,全孔采取岩心

终孔概况

2020年1月6日~2021年4月27日,钻进至终孔1888.88m

设备

全液压水平孔岩心钻机

岩层信息

 1、花岗岩、闪长岩、辉长岩等为主,岩石硬度级别高,可钻性较差

 2、构造情况:近地表发育风化破碎带,深部存在断裂带、构造破碎带等

 3、水文地质情况:深部破碎带可能富含地下水,可能遇到孔内涌水情况




施工特点

 1、钻机需较大的给进力和回转动力,钻杆柱需采取润滑减阻措施

 2、水平钻孔内不能形成井壁稳定的液柱压力,破碎带段井壁稳定性差

3、钻进过程中岩屑在井壁下部聚集度高,钻头在切削面受到岩石反作用力的几种因素共同作用,钻孔过程

中易发生偏斜,钻孔轨迹控制极为重要

 4、钻头、钻具、钻杆磨损严重,磨损速度快

 5、孔内涌水量较大时,推送岩心管及打捞器难度较大,需配大压力和泵量的泥浆泵,采取井内泄压措施

 6、钻遇涌水的破碎带、软弱地层时,易发生坍塌、掉块引发卡钻、埋钻事故

 7、φ98钻具钻进至290m后,钻孔开始上漂,至390m时钻孔已累计上漂4°,至457m时上漂至最高点96.26

 8、钻孔涌水造成泥浆的润滑减阻作用大幅降低,钻杆、钻具磨损加快,回转阻力增加

9、钻进1100~1200m时,地层较硬,平均每天3~5m,钻头有效寿命在6~10m;1300~1600m,岩石硬度级别更高,

平均每天2~3m,钻头有效寿命在2~6m

  钻孔工艺方案

钻具配置

工艺技术点

一开

开孔:Φ146钻具单管开孔钻进

Φ146岩心管+φ150单管金刚石钻头

1、加大钻头直径,增加外环空间隙,减

少钻进阻力

2、采用小口径导孔,大口径扩孔,循环

钻进工艺

3、增大环状间隙,大泵量、大压力推送

钻具

4、采取增加泥浆粘度和润滑性能,钻杆

外壁涂抹高效润滑脂复合润滑减阻措施

5、采用内孔一致的有接头H、N□径绳索

钻杆,保证钻杆柱刚性和强度

孔口管:深度约97.07m

φ146套管+管靴

二开

钻进:采用JS122钻杆+φ122钻

具,下φ114套管

JS122取心钻具+JS122金刚石钻头

技术套管:深度约126m

φ114套管

三开

钻进:采用JS98B钻杆+φ98钻具

组合钻进,下φ95套管

JS98取心钻具+JS98金刚石钻头

技术套管:深度约991.51m

φ95套管

四开

钻进:采用JS75B钻杆+φ80钻具

组合钻进至终孔1888.88m

φ80取心钻具+φ80金刚石钻头