[發明專利]一種鉆井液及使用其的局部破碎地層斜井反井導孔鉆進工藝

有效

• 申請號: 201710703650.6
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107474806B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 費萬堂;馬雨峰;龍小剛;劉雙華;董云濤;王潤;程守業;姜浩亮
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網新源控股有限公司;河北豐寧抽水蓄能有限公司;北京中煤礦山工程有限公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 閆聰彥

1.一種局部破碎地層斜井反井導孔鉆進工藝，包括如下步驟：

S1、確定斜井導孔的開孔位置：

將斜井的斜直段井筒中心延長線與鉆機基礎平面的交點位置沿鉆頭鉆進方向后移0.5m～1.0m，即為斜井導孔的開孔位置；

S2、確定斜井導孔的開孔角度：

調節鉆機傾角，將鉆桿和鉆頭組成的鉆桿柱與豎直方向夾角增大0.2～0.8°，即為斜井導孔的開孔角度；

S3、安裝反井鉆機：

根據步驟S1確定的開孔位置，將鉆機安裝就位，并調整鉆機的垂直度；

S4、鉆進并確定破碎地層位置：

根據地質勘探報告初步確定破碎地層的位置；

采用鉆井液實施鉆進作業，當鉆機鉆進到初步確定的破碎地層時，降低鉆壓到正常鉆壓的70％，同時加大所述鉆井液的注入量；

當鉆井液的返出量減小55％以上或者鉆桿內反噴鉆井液時，利用電子鉆孔窺視儀最終確定破碎地層的位置；所述鉆井液為水基鉆井液，以重量份數計，其包括：膨潤土1.5～3份；包被劑0.1～0.3份；無機鹽3～8份；降粘降濾失劑1～3份；護壁劑1～5份；水100份；

S5、加固破碎地層并形成反井導孔：

將注漿材料注入破碎地層，待所述注漿材料的強度達到掃孔強度后，開動鉆機驅動鉆桿和鉆頭進行掃孔作業通過加固后的破碎段，然后進行正常鉆進直至導孔完成。

2.根據權利要求1所述的局部破碎地層斜井反井導孔鉆進工藝，其特征在于，所述膨潤土為鈉基膨潤土；所述包被劑為聚丙烯酰胺和/或脂肪族伯胺基聚醚；所述無機鹽為氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鋁、硫酸鋁或氯化鎂中的一種或多種；所述降粘降濾失劑為木質素磺酸鹽化合物或其衍生物；所述護壁劑為磺化瀝青。

3.根據權利要求1所述的局部破碎地層斜井反井導孔鉆進工藝，其特征在于，以重量份數計由如下原料組分組成：鈉基膨潤土1.5～3份；聚丙烯酰胺0.1～0.3份；氯化鋁4～6份；鐵鉻木質素磺酸鹽1～3份；磺化瀝青2～4份；水100份；或者：

鈉基膨潤土1.5～3份；JEFFAMINE D-230聚氧化丙烯雙胺0.1～0.3份；氯化鈉5～8份；MGAC-2 1～3份；磺化瀝青1～5份；水100份；或者：

鈉基膨潤土1.5～3份；環氧氯丙烷-二甲胺縮聚物0.1～0.3份；硫酸鋁3～5份；MGAC-21～3份；磺化瀝青1～5份；水100份。

4.根據權利要求1-3任一項所述的局部破碎地層斜井反井導孔鉆進工藝，其特征在于，步驟S1中，所述鉆頭所在的直線平行于所述斜井的斜直段井筒中心延長線。

5.根據權利要求4所述的局部破碎地層斜井反井導孔鉆進工藝，其特征在于，步驟S1中，所述開孔位置的偏移量ΔX滿足以下條件：

ΔX＝R–L·Φ–r–(0.3～0.5)

其中，R為開挖半徑，m；L為鉆進總深度，m；Φ為偏斜率，r為反井鉆機形成的留渣井半徑，m。

6.根據權利要求5所述的局部破碎地層斜井反井導孔鉆進工藝，其特征在于，步驟S3中，將鉆機頂起，通過目測以調整鉆機的前后方向與地面垂直；同時采用線垂測量法調整鉆機的左右方向與地面垂直。

7.根據權利要求6所述的局部破碎地層斜井反井導孔鉆進工藝，其特征在于，步驟S3中，所述垂直度的偏差小于或等于0.2‰。

8.根據權利要求7所述的局部破碎地層斜井反井導孔鉆進工藝，其特征在于，步驟S3中還包括采用水準儀和經緯儀核對鉆機方位的步驟，待確認無誤后方可實施鉆進作業。

9.根據權利要求8所述的局部破碎地層斜井反井導孔鉆進工藝，其特征在于，在實施鉆進作業之前還包括制作并預埋開孔扶正套的步驟，所述開孔扶正套為一直徑比鉆頭直徑大5～10mm的套筒，預埋所述開孔扶正套時的傾斜角度與所述鉆頭傾斜角度一致。