[發明專利]一種強涌水地層的鉆探施工工藝及注漿系統

在審

• 申請號: 202110679812.3
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113338848A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 杜銘辛;趙云良;胡建青;李訓魁;吝瑞華
• 申請（專利權）人: 中國煤炭地質總局第二水文地質隊
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B33/138;C04B28/00;C09K8/467;C09K8/48;B28C5/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 姜展志

本發明公開了一種強涌水地層的鉆探施工工藝及注漿系統，強涌水地層的鉆探施工工藝包括如下步驟:步驟1:將鉆具從井孔內取出,然后利用防噴器對井孔的井口進行封閉處理；步驟2：向井孔內壓注速效水泥漿，并開始向井孔的井口壓注清水以將井口處的速效水泥漿沖至向下擴散，然后迅速井孔內進行憋壓以候凝速效水泥漿；步驟3：待速效水泥漿候凝4.5?5.5h后；步驟4：在井孔內不存在明顯涌水時，打開防噴器，向井孔內下入鉆具以掃除井孔內的速效水泥漿；步驟5：掃除井孔內的速效水泥漿；步驟6：在經步驟5處理后，通過鉆具向井孔內底部壓注大比重泥漿，直至將井孔內的清水排凈即可，其處理效果佳。

技術領域

本發明屬于鉆探領域，尤其涉及一種強涌水地層的鉆探施工工藝及注漿系統。

背景技術

在鉆探施工項目中，局部地區施工會受復雜地層影響，鉆遇強富水性地層發生強涌水現象，導致泥漿被稀釋或全部被破壞，甚至會出現井內涌砂、塌孔等異常情況，給繼續施工帶來極大困難。由于強涌水、坍塌等復雜地質情況，給井壁造成了極不穩定因素，進而更容易發生井內事故，處理不當可能會造成鉆井報廢等嚴重后果。

發明內容

為了解決上述技術問題,本發明的目的之一在于提供一種施工方便，且能很好的對井孔內涌水區域和塌陷區域進行填堵的強涌水地層的鉆探施工工藝。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下:一種強涌水地層的鉆探施工工藝,包括如下步驟:

步驟1:將鉆具從井孔內取出,然后利用防噴器對所述井孔的井口進行封閉處理；

步驟2：向所述井孔內壓注速效水泥漿，直至速效水泥漿的壓注壓力達到4.5-5.5MPa即停止壓注速效水泥漿，并開始向所述井孔的井口壓注清水以將所述井口處的速效水泥漿沖至向下擴散，然后迅速所述井孔內進行憋壓以候凝所述速效水泥漿；

步驟3：待所述速效水泥漿候凝4.5-5.5h后，觀察所述井孔內是否存在明顯涌水，若存在明顯涌水則重復所述步驟2，直至所述井孔內不存在明顯涌水；

步驟4：在所述井孔內不存在明顯涌水時，打開防噴器，向所述井孔內下入鉆具以掃除所述井孔內的速效水泥漿；

步驟5：在掃除所述井孔內的速效水泥漿后，觀察所述井孔內的是否還存在明顯涌水，若存在明顯涌水則重復步驟1-步驟4，直至所述井孔不存在明顯涌水為止；

步驟6：在經步驟5處理后，通過所述鉆具向所述井孔內底部壓注大比重泥漿，直至所述將所述井孔內的清水排凈即可。

上述技術方案的有益效果在于：如此在發現井孔內存在塌陷區域或涌水區域后，及時的對井孔內壓注速效水泥漿進行填充，速效水泥漿在井孔內擴散并將井孔內充實，待速效水泥漿候凝后，利用鉆頭重新掃開井孔，此時塌陷區域和涌水區域被速效水泥漿填充，此時井孔內若還存在明顯的涌水，則需重新往井孔內壓注速效水泥漿并重新候凝，直至重新鉆取井孔后無明顯涌水出現，然后再往井孔底部壓注大比重泥漿，此時大比重泥漿由下往上附著在井孔的孔壁上并滲入到井孔的孔壁內進行進一步的封堵。

上述技術方案中所述速效水泥漿由原料與水混合至比重為1.5-1.65g/cm³,其中，所述原料為水泥、水玻璃和三乙醇胺所述原料中水泥、水玻璃和三乙醇胺按質量比為1000:18-22:1-2的配比組成組成，其硬化速度快。

上述技術方案的有益效果在于：其硬化速度快。

上述技術方案中所述原料中水泥、水玻璃和三乙醇胺按質量比為1000:20:1-2的配比組成。

上述技術方案的有益效果在于：如此使得其硬化速度快。

上述技術方案中所述大比重泥漿由水、膨潤土、重晶石、纖維素和火堿按照500:90:150:4:3的配比混合而成。