煤矿大口径瓦斯抽放孔下管工艺实践
2021-02-12赵福森
赵福森
(中国煤炭地质总局 第二水文地质队,河北 邢台 054000)
1 工程概况
河南省许昌新龙矿业梁北矿瓦斯直排井,钻孔开孔孔径960 mm,下入φ820 mm×12 mm 护壁套管76.0 m;二开φ780 mm 组合牙轮扩孔至686.08 m 后全孔下入20 号钢φ630 mm,管套壁厚24 mm无缝管,套管空气中理论重量358.66 kg/m,管串总重量246.22 t。设计要求对技术套管进行全段水泥固井、耐压试验。施工采用GZ-2600 型钻机,钻塔为四角塔,最大荷载900 kN。
2 地质概况
导向孔施工结束后,该孔进行了常规物探测井。根据测井资料结合矿方原始资料划分地层。
第四系(Q)深度0~44.80 m,厚度44.80 m,底部砾石层深度38.85~44.80 m,厚度5.95 m。
石千峰组(P2sh)深度44.80~129.10 m,厚度84.30 m。
上石盒子组(P2s)深度129.10~361.05 m,厚度231.90 m。
下石盒子组(P1x)深度361.05~701.32 m,厚度340.27 m(未揭穿)。
3 下管工艺
3.1 圆孔、探孔
由于导向孔施工过程中采用MWD 无线随钻工艺,使钻孔轨迹“狗腿”(全角变化)较大,为了减小下套管作业过程中的阻力,需采用圆孔器对钻孔进行多遍圆孔作业。此次采用长度为9 m 的φ780 mm 圆孔器进行圆孔,并在“狗腿”处进行多次上下重复圆孔,直到钻孔轨迹圆滑,上拉下放无阻力为止。
圆孔结束后使用φ780 mm、长度20 m 探孔器进行试探孔,探孔过程准确记录了多个“遇阻”点,以便下管过程中到此处加以注意。
3.2 调整泥浆性能
由于此次下管预计时间较长,因此在保证钻孔孔壁完整性的前提下尽量减少孔壁对套管的摩阻力。结合测井资料该孔钻遇地层以平顶山砂岩为主,孔壁完整性较好,在探孔结束后重点对泥浆润滑性能进行了充分的调整,密度1.10~1.20 g/cm3,粘度在28~35 s,失水量不大于8 mL/30 min,含砂量<4‰,pH=9,保证孔底无沉砂。性能调节好后循环泥浆时按比例0.3%~0.5%缓慢加入2 t 液体无荧光润滑剂(型号GLUB),泥浆循环3 周,保证泥浆的性能达到设计要求,以降低下套管摩擦阻力。……
