王永全，吴国强，许刘万

（1．中国煤炭地质总局第四水文地质队，河北 邯郸056001；2．中国地质科学院勘探技术研究所，河北 廊坊065000）

1 引言

在干旱缺水、漏失非常严重的复杂地层开展水文水井钻探，若采用常规清水（泥浆）作为冲洗介质，因水供应带来的许多困难，成本极高、钻效很低且漏失严重，导致钻进根本无法进行。在此情况下我们采用了泡沫剂作为冲洗介质，实践证明它具有钻进效率高、成孔质量好、大大减少了水的用量、成本低的优势。所谓空气泡沫钻进，就是将一定浓度的泡沫剂水溶液，用一定的方式注入空气中，形成气、泡、水三相流体作为冲洗介质的一种钻探工艺方法。我们在山西乡宁某矿区的水源井施工中，根据该井的具体情况，大胆地采用了空气泡沫钻进工艺，较好地解决了钻井周期长、成本高、效率低的问题，取得了非常好的技术效果，使得工程任务圆满完成。

2 水源井的基本概况

2．1 预计钻进地层

这眼井处于丘陵低山地带，设计钻遇地层为：第四系（Q）0～60m，岩性为黄土、砂土；二叠系（P）＋石炭系（C）：60～240m，岩性为泥岩、砂岩和煤层；奥陶系（O）：240～650m，岩性为灰岩、泥灰岩、白云岩；寒武系（ε）：650～950m，未揭穿，岩性为白云岩、白云质灰岩、泥灰岩、泥质白云岩。

取水目的层位为寒武系岩层，预计水位埋深720m。

2．2 设计井身结构

设计井深950 m，井身结构为：

一级（0～70m）：井径394mm，套管377mm；

二级（70～330m）：井径311mm，套管273mm；

三级（330～660m）：井径245mm，套管219mm；

四级（660～950m）：井径190mm，套管168mm（必要时下入）。

各级套管重叠10m以上。

3 空气泡沫钻进技术

空气泡沫钻进即采用空气＋泡沫做为冲洗介质的一种钻探工艺，可以实现气流上返速度（0．6～1．2m／s）不大的情况下，借助泡沫携带岩屑上浮，改进和提高气流携带岩屑的能力，以降低对空压机风量的要求。……