深部钻探论坛(厦门)课件.ppt

3、科钻施工 从2009年开始，我们承担了多个施工条件复杂的科学钻施工。到目前西藏科钻已竣工，金川等项目正在施工中。 4、海上钻探施工2006年我院开始进行海上钻探施工，设计生产了简易海上钻探施工平台，并获国家专利。2011年至今海上钻探大规模开展，最大孔深已超过1700米。 5、产学研一体化——成立钻探研究中心 敬请各位批评指正！ 谢谢！ 中国岩金勘查第一深钻施工技术及进展 山 东 省 第 三 地 质 矿 产 勘 查 院 山东省地矿局钻探技术研究中心 陈师逊 一、项目概况 1、地理位置 2.项目来源和目的 由山东黄金集团向国家申请立项 ，资金来源国家财政补贴和山东黄金集团自筹。 揭示深部矿体及地层的物质组成、结构、产状、构造属性；研究深部成矿规律，为深部找矿理论探索提供可靠依据；探明主矿体级次生矿体的赋存情况；充分运用最新科技手段，获取深部各种信息，探索本地区地层、地质构造、成矿规律等，为总结成矿模式、成矿理论提供依据。 3.钻孔钻孔设计及地质条件 开始设计了3个超深勘探钻孔，分别为ZK96-6，3000米；ZK112-1，3000米；ZK96-5，4000米。 该矿区地层以侵入岩各种花岗岩为主，另有黑云变粒岩及斜长角闪岩，夹磁铁石英岩，脉岩闪长玢岩、煌斑岩、辉绿玢岩等发育并穿插其中。岩石硬度较高，研磨性较弱，岩石的可钻性级别为7~9级。对钻探影响较大的是构造带和蚀变带。 二、施工质量要求 按现行《地质岩心钻探规程》六大钻探质量指标执行。 满足测井和科学实验测试等具体工作和孔径要求。 三、施工技术方案 1、钻孔结构 钻孔结构示意图 2、现场布置 现场布置平面示意图 开钻仪式 施工现场 3、 主要钻探设备 钻机—HXY-9（B）（配135KW电机） 水泵 采用了两种泵：BW250/7和BW300/16 BW300/16泥浆泵 BW300/16水泵参数 钻塔 A27-90 其他设备 钻杆拧管机 搅拌机 钻井参数采集仪表 绳索取心绞车 4、钻杆方案 1、塔式复合钻杆，即在地层允许的情况下，S95钻进完成后不下套管，上部钻杆扭矩大用?89绳索钻杆，下部用?71钻杆带75mm钻头，以减小扭矩。 2、同径复合钻杆，即钻进至一定深度后上部采用?73加重厚壁钻杆，以满足传递上部大扭矩，每个回次上部的钻杆提出再进行绳索取心打捞。 3、国外进口钻杆。 4、目前采用异径复合钻杆。上部采用2 3/8“(?60.3×7.11mm)石油钻杆,管体钢级S135，接头钢号SAE4137H1，下部（2800m）用S75绳索取心钻杆。 1 5、钻头 1）钻头直径（外径/内径）： 122mm/85mm、95mm/64mm、 76.5mm（77.5mm）/46mm 2）钻头类型：热压孕镶。 3)金刚石粒度：40—80目。 4)胎体硬度：HRC25-45。 5)钻头水口、水槽的设计应考虑泥浆冲洗液泵压和岩心采取率要求，适当减小水口、水槽断面，减少水口、水槽数量。 6)钻头唇面形式。根据地层岩石可钻性情况，唇面多种形式。 6、冲洗液 选择冲洗液材料主要考虑： 抗盐性、适当耐高温、低粘、携粉能力和护壁效果 上部（单管钻进）采用粘土固相泥浆。 配方：膨润土8~10%+纯碱+CMC 下部（绳索取心钻进）采用无固相泥浆 配方：（根据需要调整加量） HPH+PAC141+复合润滑剂（GLUB）+聚乙烯醇（PVA） 7、钻进参数 孔段（m） 钻头直径（mm） 钻压(KN) 转速(rpm) 泵量(L/min) 备注 0~32 ?170 3.0 82 90 合金钻头 32~81 ?150 6.0 170 90 81~501 ?122 25 337~484 52 501~2229 ?95 15 234~333 52 2229~ ?75 7.0~10 170~234 52 五、施工中遇到的问题和主要对策 1、钻机问题 2、钻杆问题 采用S95绳索取心钻进至2229米，经过施工验证，上部地层比较完整，所以没有直接下套管，采用了塔式复合钻杆钻进，但是由于下部?71钻杆在95mm口径部分（大约50~80米）环状间隙大，刚开始换径时钻杆承受压力大，而且钻杆处理的很硬，刚性大，柔性不足，增加了断钻杆几率，经常发生断钻杆。后来进一批没有经过热处理的，9米定尺，提高了钻杆柔性，减少了接头数量，这一问题基本得到解决。 3、跑钻事故 钻杆没有探伤仪器。有些损伤裂痕根本检查不出来。钻进至2658米，造成了钻杆提出大约600米钻杆断裂而跑钻。下正丝锥子吃住钻杆提不上来，无奈反开钻杆，钻杆从2275米处反开，发现下部71钻杆有弯曲。后用反丝钻杆反至2430米，由于地层破碎，形成大肚子，钻杆折断吃不上锥子了，又扩孔至2430米。 4、岩心堵塞影响效率