[發(fā)明專利]易坍塌難成孔地層鉆探施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710778144.3
• 申請(qǐng)日: 2017-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN107420035B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉波;王志留
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）
• 主分類號(hào): E21B7/00
• 分類號(hào): E21B7/00;E21B7/20;E21B21/00;E21B33/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種易坍塌難成孔地層鉆探施工方法，包括如下步驟：利用鉆具在所需施工的位置進(jìn)行鉆孔；鉆孔完成后，將鉆具提升至地面；將準(zhǔn)備好的井管沿著鉆孔側(cè)壁放入鉆孔內(nèi)；將鉆具沿井管外壁放入鉆孔內(nèi)，并將連接在其上端的鉆桿與地面上的水坑連通，對(duì)鉆孔中的泥漿及巖體碎石進(jìn)行沖洗；卸下鉆桿，將鉆具留在鉆孔內(nèi)，并將準(zhǔn)備好的填料沿著鉆具空腔及井管與鉆孔之間的間隙填入鉆孔內(nèi)；取出鉆具，并將其與鉆桿再次連接，然后將鉆具伸入井管，鉆桿連通水坑，對(duì)井管內(nèi)殘留的漿液和雜物進(jìn)行沖洗；取出鉆具，成井保護(hù)。本發(fā)明的鉆探施工方法，克服了松散復(fù)雜地層在正常洗鉆孔過程中容易出現(xiàn)鉆孔坍塌的難題，保證了洗井作業(yè)的順利完成，提高了鉆井成功率，節(jié)約成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水文地質(zhì)勘查領(lǐng)域，具體涉及一種易坍塌難成孔地層鉆探施工方法。

背景技術(shù)

鉆探施工地層復(fù)雜多變。對(duì)于砂巖、復(fù)雜填土等易坍塌難成孔地層，在同樣的施工方法和條件下較其它地層而言，鉆探施工難度較大，成孔率較低。在洗井過程中，砂巖、復(fù)雜填土等地層，由于自身的強(qiáng)度低，易發(fā)生流變的特點(diǎn)，增加了塌孔的危險(xiǎn)性，影響了鉆探施工成孔的成功率，一旦塌孔，將會(huì)大大增加鉆探施工的成本。

目前，傳統(tǒng)水文鉆探施工方法順序?yàn)椋恒@孔鉆進(jìn)—鉆具提升—洗孔—安裝井管—填礫止水—成孔保護(hù)。但是，該傳統(tǒng)鉆探施工方法主要存在以下問題：一是傳統(tǒng)水文鉆探施工方法主要應(yīng)用于原巖堅(jiān)硬巖層。對(duì)于泥巖、砂巖、頁巖以及松散復(fù)雜填土層而言，地層為不穩(wěn)定地層，由于自身水化膨脹和裂解作用嚴(yán)重，容易發(fā)生塌孔危險(xiǎn)，增加成孔難度。二是泥巖、松散復(fù)雜填土層等不穩(wěn)定地層容易在洗孔過程中，泥漿液柱壓力不足以平衡地層壓力時(shí)，就會(huì)發(fā)生塌孔現(xiàn)象。三是泥漿液流的沖蝕，洗井泥漿及濾液對(duì)孔壁巖土的長(zhǎng)時(shí)間浸泡，降低巖土內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角，也大大增加了發(fā)生塌孔的概率。上述難題的存在，都會(huì)大大增加塌孔的危險(xiǎn)率，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

本發(fā)明是“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)(2016YFC080250504)、國(guó)家自然科學(xué)基金(41472259)資助研究成果。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種易坍塌難成孔地層鉆探施 工方法，可有效解決在洗孔過程中出現(xiàn)坍塌事故，提高鉆孔的成功率，減少鉆探施工的成本。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種易坍塌難成孔地層鉆探施工方法，包括如下步驟：

1)鉆孔鉆進(jìn)：利用鉆具在所需施工的位置進(jìn)行鉆孔；

2)鉆具提升：鉆孔完成后，將鉆具提升至地面；

3)安裝井管：將準(zhǔn)備好的井管沿著鉆孔孔壁放入鉆孔內(nèi)；

4)清洗鉆孔：將鉆具沿井管外壁放入鉆孔內(nèi)，并將連接其上端的鉆桿與地面上的水坑連通；水坑中的洗井液通過鉆桿、鉆具進(jìn)入鉆孔底部，對(duì)鉆孔中的泥漿及巖體碎石進(jìn)行沖洗；

5)填料止水：卸下鉆桿，將鉆具留在鉆孔內(nèi)，并將選好的填料沿著鉆具的空腔及井管與鉆孔之間的間隙填入鉆孔內(nèi)；

6)清洗井管：取出鉆具，將其與鉆桿連接，然后將鉆具伸入井管，鉆桿連接水坑；水坑中的洗井液通過鉆桿、鉆具進(jìn)入井管底部，沖洗井管內(nèi)殘留的漿液和雜物；

7)成井保護(hù)：取出鉆具，將井管與鉆孔之間的間隙用填料填平，對(duì)最終成井的井管進(jìn)行保護(hù)。

進(jìn)一步，如上述所述的易坍塌難成鉆孔地層鉆探施工方法，在步驟1)中，所述鉆具下端設(shè)有鉆頭。

進(jìn)一步，如上述所述的易坍塌難成鉆孔地層鉆探施工方法，在步驟3)中，所述井管的底部設(shè)置濾水管，用于在清洗水管時(shí)洗井液通過井管底部流出。

進(jìn)一步，如上述所述的易坍塌難成鉆孔地層鉆探施工方法，在步驟4)中，所述鉆具直徑與井管的直徑之和小于鉆孔的直徑。