Page 101 - 水文地质勘察技术研究

第二章 水文地质勘探

第二，泥浆性能指标的控制。泥浆的密度、黏度、含砂量是钻井泥浆的三项

主要性能指标，这些性能指标对钻进效率、成井质量、防止孔内事故的发生有着
举足轻重的作用。在钻进过程中，周期性地测量这些指标，以便在不同的地质条
件下及时地调制合理的泥浆，这是泥浆钻进工艺中非常重要的一项工作。正确的
选择并保持泥浆的密度的合适值能有效地防止塌孔和地下水涌入钻孔。黏度和孔

内上返流速是决定钻井液从钻头周围运移岩屑并把它们带出钻孔的能力的主要
因素。

第三，转速与钻压的控制。回转速度及钻头压力依据地层情况和钻具组成情
况来控制，钻进中要保持均衡稳定，方可获得最佳的钻进效率。在固结性岩层，
增大钻头压力或转速通常可提高进尺效率，但预期的钻头寿命要减小。直径大的
钻头能承受较大的载荷压力，这是由其构造决定的，从钻进效率上来讲也应加大

压力。
给钻头加压主要是靠增加钻铤等钻具来实现的。整个钻柱，在井口处受拉力
最大，在井底钻头受压力最大，中间存在一个受力零点，也称中和点。在实际操

作中，必须把中和点控制在抗弯能力强、刚度大的钻铤上，才能保证钻杆一直处
于拉直状态，否则，会使钻杆受压而发生弯曲，时间长了钻杆会在弯曲处局部磨
损，容易引起孔斜事故或钻杆断裂。这就要求，钻机对钻具的提升力必须大于钻
具在泥浆中的实际重。在计算钻具在孔内的实际重量时，一定要把泥浆对钻具的

浮力考虑进去，否则会造成错误的结果。计算公式如下：
钻具在孔内的实际重量 =（钻具的密度 - 泥浆的密度）× 钻具在空气中的重
量 ÷ 钻具的密度
3
例：以钢为材质的钻具（密度为 7.8g/cm ），在空气中的重量为 12t，泥浆
3
的密度为 1.1g/cm ，则钻具在孔内的重量为：（7.8-1.1）×12÷7.8=10.31t。
运用这一方法，我们可以分别计算出钻杆与钻铤的重量，以便准确地控制钻
机的提升力，合理地施加钻压。所以，在钻进过程中，给钻具加压时，一定要有

科学的依据，切不可盲目地去加压，以免造成不必要的损失。
（2）空气钻进技术

在应用空气钻进技术中，基本上就用牙轮钻头和潜孔锤钻进，循环介质常用
气、水、泡沫的不同混合物。
第一，空气牙轮钻进。在空气牙轮钻进工艺中，空气所做的功主要用于返渣

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