钻进技术的选择及存在的问题

钻进技术的选择

在以往的工作中，钻进技术要求上对岩芯的质量要求不高，重点是地层划分以及地层的原位性试验，因此常采用成本较低的钢粒钻进技术。但本次工作对岩芯质量要求较高，结合地层情况，以及钻进技术要求，综合考虑后，采取金刚石钻进技术，采用泥浆做为冲洗液。具体钻孔设计为采用Φ130mm钻具开孔钻进，锤击跟进Φ168mm厚壁套管护壁至15m；换用Φ91mm钻具钻进至设计孔深，锤击跟进Φ127mm厚壁套管护壁至26m。

 钻进存在的问题

 1、钻头存在的问题

一般深厚砂卵石地层中的砂卵石具有一定的自由度，普通金刚石钻头在钻进这类地层时窜动比较厉害，钻头胎体受冲击较大，钻头磨损快，寿命短，掉块现象严重且影响取芯质量。在该工区钻进出现如下问题：

（1）内外保径磨损较重，钻头唇面中间工作断面磨损较轻

在钻进过程中，新钻头在钻进一定时间后，卡钻的次数增多，且进尺缓慢。提钻后发现钻头内外保径磨损较重，钻头唇面中间工作断面磨损较轻，岩芯不能顺利进入岩芯管。分析其主要原因是砂卵石研磨性强，岩芯破碎，且钻头唇面金刚石分布与内外保径设计不合理，导致钻头唇面不同步磨损，影响进尺，内外保径提前磨损后，岩芯不能顺利进入内管，发生卡钻现象。

（2）胎体出现裂纹，甚至掉块，损毁

分析原因：一是钻头内外侧工作唇面与内外保径磨损后，进尺缓慢和易卡钻，在没有及时分析清原因时，盲目加压钻进，以至于压力过大压裂胎体；二是岩芯自卡，胀裂胎体；三是钻具振动大，导致钻头胎体产生裂纹或掉块，或是下钻时操作不当，碰触探头石。

2、冲洗液存在的问题

从取出的岩芯样品观察，发现地层中充填物大部分流失。分析原因是冲洗液浓度过高，且冲洗液量过大，导致深厚砂卵石地层中充填物流失，无法保证地层的原位性。

3、钻进参数存在的问题

（1）钻压存在的问题

在钻进过程中，出现了胎体被压裂，卡钻的情况。分析原因是在钻进过程中，出现进尺缓慢、钻头窜动比较厉害的情况，工人通常通过提高压力来解决这些问题。但盲目提高压力，就出现了胎体被压裂，加剧卡钻的情况发生，加速钻头磨损，降低钻头寿命。

（2）转速存在的问题

金刚石钻头在钻进这类地层时窜动比较厉害，钻进不平稳；钻具损耗较高，钻机出问题机率较高，需经常维修，降低效率；并且岩芯的原位性较低。分析原因是转速过高造成的。

（3）泵量存在的问题

为防止埋钻和加强孔内岩屑清理效果，往往采用大泵量。但大泵量带来的后果是将地层中充填物带走，造成取芯质量较低；冲刷孔壁，造成孔壁失稳。