Page 99 - 水文地质勘察技术研究
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第二章 水文地质勘探
保持钻具组合同心不变,重力大作用在钻头上转动平稳且钻压大,有利于加快钻
进速度且能预防井斜。利用偏重钻铤(一侧有盲孔)的构造特点,与其他钻具可
以组成钟摆钻具,这种组合方式可以对孔斜有效进行修正。
稳定器:又称扶正器,和钻铤组合使用的防斜功效远远强于钻铤单独使用。
保证钻头在井孔同心钻进,质量大刚度强,钻头工作稳定性大大增强,使用寿命
延长。主要类型有整体螺旋稳定器、整体直棱稳定器、可换套稳定器、滚轮稳定器。
③钻压。钻压决定钻头牙齿作用于岩石的功力,直观地体现在吃入岩石的深
度,直接决定了破碎后渣石的大小和破岩效果,对钻速的影响至关重要。正常施
工钻进中,如果其他条件不变,钻速与钻压在理想状态下基本上近似于线性关系,
实际情况中仍能在较大的范围内保持线性关系。
④转速。在较软地层,钻进速度与转速为正比关系,在坚硬地段,转速增大
钻进速度也随着增大,但是增大的幅度逐渐变小,是以指数关系变慢的。转速快,
钻压一定,牙齿在短时内破石浅,进尺慢。通常情况下,转速越大钻进速度越快。
考虑到对钻机钻具的寿命影响,通常采用钻具厂家推荐钻压的中间数值,不超过
最大值;转速在条件允许下尽可能增大,一般最高为 180~200r/min。
⑤钻井液。钻井液的介质经常用到的有泥浆、空气、泡沫、清水,有时也加
入其他物质,其功能总体上可以简单概括为:护壁、堵漏、破岩、返渣、冷却、
润滑六个方面。
护壁作用:井壁在垂直的岩层压力和水平的地应力作用下通常不是很稳定,
在松软泥土层易坍塌、易缩径;在沙砾层,易塌石漏浆。井壁不稳定时,方便易
行的办法就是调整泥浆的密度和黏度,使其渗透进地层,吸附在井壁,形成致密
厚实的保护层,平衡地层应力,达到保护井壁稳定的作用。
堵漏作用:钻进过程中,钻井液大量漏入地层或地层中大量水进入井孔,钻
井液漏失无法循环或过度稀释,致使携屑返渣能力减弱,进尺缓慢,甚至无法钻
进的现象称之为井漏。通过调整泥浆的浓度,或者加入其他材料,提高其性能,
堵住漏失的孔隙、裂缝、溶洞。
破岩作用:钻井液经高压注入井底,有较强的冲击能量,不仅把井底的碎屑
冲洗干净,钻头直接作用在井底岩石,而且液体会在高压环境下进入岩石裂缝或
孔隙侵入深部,有助于提高破岩效率。
返渣作用:钻井液在高压高速循环中,其特有的高密度高黏性液体流能携带
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