螺旋钻机在钻进泥岩或淤泥层时打滑的处理办法
螺旋钻机在钻进泥岩或泥层时,经常发生打滑,即钻机的压力作用无效,不能钻进或难以钻进,从而影响施工进度和生产效率。以下是旋转钻机泥岩钻井的一种有效方法。
一、泥岩简介
泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩、页岩等沉积岩中含有丰富的氧化物,呈红色、暗红色或褐色,故统称红砂岩。红砂岩主要由颗粒碎屑构造和泥质胶结构造组成。大多数红砂岩在大气环境作用下会发生破碎、破碎甚至泥化。因此,红砂岩的粒度和粒度分布会随着干湿循环的时间进程而变化。泥岩是一种由泥和粘土固化而成的沉积岩。它的组成类似于结构和页岩,但并不脆弱。不明显的层理或页岩的粘土岩。泥岩具有吸水性和粘结性。下图显示了一个典型的泥岩地层。
二、打滑原因
在施工过程中,如果采用干孔钻进泥岩,钻进效率较高;如果采用双层底桶,钻进效率较高,但荷载较大;一旦水进入孔内,就会立即出现滑脱现象,所以滑脱直接与水或泥浆有关,因此泥岩滑脱的主要原因如下:1。泥岩。硬度;2. 水或泥浆润滑;3.泥岩吸水软化。
三、使用不同的钻探工具进行钻探
1. 螺杆钻斗钻水孔泥岩时,由于泥岩被水软化,螺杆钻斗前端锥头将填满泥岩矿渣土形成整体,使钻具失去钻进功能。不可持续钻井后,水或泥浆进入钻斗与泥岩之间,起润滑作用,形成滑移。
2. 采用双底截桶钻进泥岩水孔时,截尾钻进方法是采用前合金钻头钻进。合金头容易破碎成泥岩,但由于前合金头很短,采用固定合金头的截尾体必须随动。由于刀体过钝,会形成阻力,导致刀体破碎成泥岩过浅,泥岩具有胶结作用,因而不能达到破碎效果。此外,在钻井过程中,大量的泥浆会附着在钻斗的外壁上,造成“浮钻”。因此,如果不能继续钻井,就会发生打滑。
3.通过以上分析,泥岩的胶结性不易破碎。需要更锋利的刀具,更深的钻进深度,更小的切削阻力,才能达到切割破碎的效果。
四、泥岩钻进打滑的处理:
因此,选择双底打捞桶,切割钻孔符合上述分析。但实际的砂斗也会打滑,但涉及的因素很多。
1. 钻桶上的缺陷,如中心定位不易太长,太宽,太钝,齿尖的角度和牙齿间的间隙位置,边缘的牙齿,的直径的类型铲斗齿或齿尖的穿,最好提高齿尖的长度,以减少接触面积。下图所示的钻头斗是专门针对泥岩钻井而改进的,包括斗齿反装、斗齿加长等。
2. 桶的直径越大,接触面积越大,越难克服滑移。因此,桩的直径越大,可以先使用桶的直径越小。
3.克服滑移的主要原因是水或浆体润滑引起的滑移。因此,只要克服了软化泥岩和地表水或泥浆的影响,就可以克服泥岩的滑移。克服这一问题后,应进行连续压钻,尽量减小动力头在孔内的空转,使水或泥浆不能进入切削表面,使齿尖始终与干燥地质接触,能正常钻进。
4. 操作控制非常重要。由于泥岩坚硬、胶结良好,在水润滑条件下不易切割。首先,必须将动力头提高到最高水平。之后,必须控制动力头缓慢和连续地旋转。动力头的速度和压力必须很好地匹配。如果压力冲程完成,则没有插入。泥岩、再提起动力头继续钻探,直到地质荷载切入上升,然后继续钻探,当荷载过大时,需要提起动力头降低荷载,从而保护钻机部件。当载荷降低时,应继续通过防水或泥浆进入切削表面来降低摩擦系数。
5. 由于泥岩软化,在滑变分级钻井中存在两种滑变现象。一是支撑滑脱,即泥岩滑脱;另一种是泥岩滑脱,因为泥岩较难钻探和切割,在水下或泥浆润滑下会发生滑脱。因此,为了有效地处理滑差,有必要对滑差类型进行识别。
6. 这两种滑脱的区别是非常重要的,而且处理方法也不尽相同。如果泥岩软化,基底滑移被反向正向压力所克服。如果泥岩的刚性较强,且摩擦系数随水的减小而减小,则可通过上述一系列积分方法加以克服。由于胶结材料的不同和风化程度的不同,泥岩的强度差异较大,并不是所有的泥岩都可以用切割方法钻取。