[發明專利]一種破碎地層裸孔鉆進方法

在審

• 申請號: 202011134606.6
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112282640A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 何安弟;彭清元;曹聰;劉智;曾敏
• 申請（專利權）人: 重慶市地質礦產勘查開發局南江水文地質工程地質隊
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B33/136
• 代理公司: 重慶創新專利商標代理有限公司 50125
• 代理人: 李智祥

本發明公開了一種破碎地層裸孔鉆進方法，包括以下步驟：步驟一，鉆探開孔，在所述開孔中下開孔套管；步驟二，在所述開孔中沿所述開孔套管繼續鉆進第一深度H1的第一灌漿段；步驟三，對所述第一灌漿段進行砂漿灌注；步驟四，在所述第一灌漿段中砂漿強度大于50％后，對所述第一灌漿段重新鉆進第二深度H2，形成第三深度H3的第二灌漿段，第二深度H2大于第一深度H1，H3＝H2?H1；步驟五，對第二灌漿段進行步驟三和步驟四形成后續灌漿段，并對后續灌漿段重復進行步驟三和步驟四，直至鉆孔完成。本發明破碎地層裸孔鉆進方法，在破碎掉塊地層鉆進中，不需要下多層套管護壁，且解決了鉆孔護壁的穩定性問題，大幅降低了鉆進的綜合成本。

技術領域

本發明屬于破碎地層鉆孔技術領域，特別是涉及一種破碎地層裸孔鉆進方法。

背景技術

在大量的水文水進、地質勘探鉆探中，常遇到破碎、易垮塌掉塊、漏失量大、溶洞發育的地層，如石灰巖地區，鉆進難度大。

現有技術中，破碎地層鉆孔時，為避免破碎塊等影響鉆孔，通常采取下套管的方式，如圖1所示，首先在鉆孔110中下第一套管120，還需鉆進時在第一套管120中繼續下第二套管130，如需繼續鉆進，則在第二套管130中下第三套管140，如此連續鉆進。

然而，首先該方式可能會下多層套管，所以施工口徑必須很大，且施工費用高；其次，一旦遇到較深的鉆孔(如150米以上)，需下多種口徑套管，由于套管內徑越來越小，最終會導致無法繼續鉆進成孔。

因此本領域技術人員致力于開發一種免下多層套管的破碎地層裸孔鉆進方法。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種免下多層套管的破碎地層裸孔鉆進方法。

為實現上述目的，本發明提供了一種破碎地層裸孔鉆進方法，包括以下步驟：

步驟一，鉆探開孔，在所述開孔中下開孔套管；

步驟二，在所述開孔中沿所述開孔套管繼續鉆進第一深度H1的第一灌漿段；

步驟三，對所述第一灌漿段進行砂漿灌注；

步驟四，在所述第一灌漿段中砂漿強度大于50％后，對所述第一灌漿段重新鉆進第二深度H2，形成第三深度H3的第二灌漿段，第二深度H2大于第一深度H1，H3＝H2-H1；

步驟五，對第二灌漿段進行步驟三和步驟四形成后續灌漿段，并對后續灌漿段重復進行步驟三和步驟四，直至鉆孔完成。

較佳的，步驟三中，砂漿的配合比為：水泥：河砂：水＝1：(0.5－1.2)：(0.7－3)。

較佳的，步驟三中，灌注的砂漿中摻有速凝劑，速凝劑為水泥用量的3-8％。

較佳的，步驟三中，對所述第一灌漿段進行兩次砂漿灌注，第一次灌注的砂漿配合比為：水泥：河砂：水＝1：(0.5－0.6)：(2－3)，第二次灌注的砂漿配合比為：水泥：河砂：水＝1：(1－1.2)：(0.7－1)。

較佳的，步驟三中，使砂漿沿所述第一灌漿段的中心線灌入。

較佳的，步驟三中，灌注的砂漿高度H4高于所述第一灌漿段的第一深度H1。

較佳的，步驟三中，砂漿的灌注量按照公式：Q＝V1+V2+L計算，其中，Q為砂漿灌注量，V1為灌漿段體積；V2為砂漿高于灌漿段的體積，L為砂漿漏失量。

較佳的，步驟四中，對第一灌漿段重新鉆進時，鉆具的鉆壓為100-500Kg，轉速為22～40r/min。

較佳的，步驟一中，下開孔套管時，使開孔套管固定于所述開孔，并使開孔套管高于所述開孔100－200mm。