深海硬岩连续取心钻头的研制
2021-07-25王艳丽尹献涛殷国乐陈浩文王林清封优生许刘万
钻探工程 2021年7期
王艳丽,尹献涛,殷国乐,陈浩文,王林清,封优生,许刘万
(1.中国地质科学院勘探技术研究所,河北 廊坊 065000;2.廊坊聚力勘探科技有限公司,河北 廊坊 065000;3.邯郸市伟业地热开发有限公司,河北 邯郸 056000)
0 引言
深海硬岩取心钻探采用的主要方法是提钻取心技术、绳索取心技术[1-3]。回次钻进结束后,提钻取心技术需将孔内全部钻具提出钻孔,拆卸岩心管获取岩心;绳索取心技术需将岩心管从钻杆柱中心打捞至钻台平面,与提钻取心相比,减少了频繁提下钻,但用于投放、打捞内管总成的辅助时间长,总体钻井效率低。钻遇裂隙、溶洞发育地层,泥浆循环很难建立,会导致大量岩屑堆积孔底,易发生埋钻、卡钻事故。
气举反循环钻井技术,自20 世纪70 年代引进我国后逐渐发展成熟,已广泛应用于地热井、矿山送料孔、大口径工程井等领域[4-7]。气举反循环钻杆柱由上部的双壁钻杆和下部的单壁钻杆、钻铤组成,高压空气通过双壁钻具环隙压入末端双壁钻杆的中心通道内,高压气体的注入使得钻杆柱中心上部流体密度低于下部和环空,依靠钻杆柱内外密度差将岩心(样)抽吸至岩心(样)收集系统。钻遇裂隙、溶洞地层漏失对气举反循环过程的建立影响很小;抽吸作用减小了孔底岩屑的压持效应,可减少井底岩屑的重复破碎,提高钻井效率;岩心(样)随气液流上返能够实现连续钻井。
依托中国地质调查局地质调查项目“深海钻探技术与工程支撑(中国地质科学院勘探技术研究所)”,根据深海钻探硬岩取心技术需求,结合气举反循环钻进技术优势,提出气举反循环连续取心技术。……
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