国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

復(fù)雜地層深孔鉆探泥漿護(hù)壁技術(shù)探討與實踐

2014-03-13 16:41陳永忠
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年7期
關(guān)鍵詞:礦產(chǎn)資源

陳永忠

摘 要:文章首先分析了我國深孔鉆探技術(shù)的現(xiàn)狀以及復(fù)雜地層的深孔鉆探工作面臨的主要問題,然后針對復(fù)雜地層深孔鉆探泥漿護(hù)壁技術(shù)進(jìn)行了探析和實踐。

關(guān)鍵詞:復(fù)雜地層;深孔鉆探;泥漿護(hù)壁;礦產(chǎn)資源;回轉(zhuǎn)阻力

在我國的礦產(chǎn)開發(fā)以及勘察過程中,鉆探技術(shù)發(fā)揮了非常重要的作用。在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會的不斷進(jìn)步下,我國的礦產(chǎn)資源儲量已經(jīng)面臨危機(jī)。為了保障經(jīng)濟(jì)以及社會的可持續(xù)發(fā)展,加大礦產(chǎn)資源的開發(fā)以及勘察力度非常必要。在這樣的情況下,勘察工作自然就對鉆探技術(shù)提出了更高的要求。鉆探施工非常隱蔽,無法及時了解孔內(nèi)詳情。而孔底相關(guān)工況信息傳遞到地面工作人員作序的時間越長,應(yīng)對孔內(nèi)復(fù)雜情況的難度就會越大。復(fù)雜地層的深孔鉆探工作往往需要穿越比較多的地層,并且施工時間比較長,因此施工難度相應(yīng)會更大。

1 我國深孔鉆探技術(shù)的現(xiàn)狀分析

上個世紀(jì)的90年代,國家礦業(yè)巨頭BHP礦業(yè)進(jìn)入我國礦業(yè)勘探領(lǐng)域,并認(rèn)為我國的礦業(yè)勘探技術(shù)還有很大發(fā)展空間。進(jìn)入21世紀(jì)以后,隨著資源需求量的增加,其開發(fā)強(qiáng)度也日益增大,這使得我國的地質(zhì)勘探工作逐漸向更深的地層推進(jìn),國家對于深孔鉆探技術(shù)的需求已經(jīng)日益上升。為了不斷滿足我國礦產(chǎn)資源的市場需求,全液壓鉆機(jī)被研發(fā)了出來。這一鉆機(jī)的特點更加適應(yīng)國際鉆探技術(shù)的發(fā)展趨勢,具有機(jī)械化程度高、給進(jìn)行程長以及無級調(diào)速等優(yōu)點。

我國的鉆探工藝門類比較齊全,繩索取心工藝、不提鉆孔底換鉆頭以及孔底動力鉆具等經(jīng)過30多年的發(fā)展已經(jīng)越來越成熟。近年來,繩索取心鉆探工藝的新規(guī)范已經(jīng)逐漸普及到了金屬礦的鉆探施工中,并且受到越來越多鉆探企業(yè)的重視。但由于受到設(shè)備故障率偏高等因素的影響,我國復(fù)雜地層深孔鉆探的效率在230到495米/月范圍內(nèi),巖心的平均采取率在60%到85%之間??椎讋恿夹g(shù)、液動潛孔錘技術(shù)以及孔底換鉆頭技術(shù)由于受到結(jié)構(gòu)、材料以及性能等各方面的制約因而一直沒有被應(yīng)用到實際生產(chǎn)過程中。相信通過對材料的改進(jìn)以及工藝的優(yōu)化,我國的深孔鉆探技術(shù)一定可以不斷向前進(jìn)步。

2 我國復(fù)雜地層的深孔鉆探工作面臨的主要問題

2.1 護(hù)壁難度比較大

對于復(fù)雜地層的鉆進(jìn)工作,隨著孔深度的不斷增加,地層的復(fù)雜程度也會越來越大,孔壁就越容易出現(xiàn)失穩(wěn)的情況。因此,在復(fù)雜地層的深孔鉆探工作中,保護(hù)孔壁是非常困難同時也是非常重要的環(huán)節(jié)。

2.2 回轉(zhuǎn)阻力較大

鉆孔深度越大,孔內(nèi)鉆桿的摩擦阻力就會越大,這一點在繩索取心工藝中體現(xiàn)得尤為明顯。繩索取心工藝中,鉆桿的磨損比較嚴(yán)重,回轉(zhuǎn)阻力還會帶來鉆機(jī)負(fù)荷,導(dǎo)致鉆桿的斷裂。

2.3 鉆頭壽命較短

復(fù)雜地層的深孔鉆探工作很難準(zhǔn)確控制鉆壓,再加上接頭密閉性不夠高等問題,很難保證沖洗液可以完全被送到孔底,這種情況就會造成鉆探工作的假循環(huán)最終導(dǎo)致鉆頭壽命受到影響。

以上存在的問題很多都與鉆機(jī)的沖洗液有莫大關(guān)系,因此在復(fù)雜地層的鉆探工作中,沖洗液發(fā)揮著非常重要的作用,對其要求自然也就越高。首先,沖洗液的濾失量應(yīng)該較低而造壁性則應(yīng)該較強(qiáng),這樣才能發(fā)揮吸附和粘結(jié)孔壁的作用,有效保護(hù)孔壁的穩(wěn)定;其次,沖洗液的潤滑性能應(yīng)該較好,這樣鉆機(jī)的粘附系數(shù)就比較小,因此摩擦以及回轉(zhuǎn)阻力都會相應(yīng)降低?;剞D(zhuǎn)阻力降低以后,材料的損耗就會減少,鉆機(jī)的使用壽命才能更長。

3 復(fù)雜地層深孔鉆探泥漿護(hù)壁技術(shù)探析和實踐

3.1 PHP系列泥漿護(hù)壁技術(shù)探析與實踐

(1)PHP系列泥漿護(hù)壁技術(shù)探析

PHP是由聚丙烯酰胺經(jīng)水解得到的,是一種長鏈高分子化合物。PHP的非離子吸附基團(tuán)很多,比如-CONH2,因此PHP在基團(tuán)的吸附作用下會形成薄薄的吸附膜,起到減輕泥漿濾液給地層帶來的侵蝕作用,從而起到護(hù)壁作用。同時,PHP也是一種表面活性劑,吸附到金屬以及巖石表面以后就可以起到潤滑作用,起到降低摩擦阻力的作用。

(2)PHP系列泥漿護(hù)壁技術(shù)實踐分析

某地的金礦鉆探施工中,花崗巖為主要地層構(gòu)成。由于該地地層受到斷層構(gòu)造的影響,因此出現(xiàn)了裂隙發(fā)育、地層漏失以及巖石破碎等問題。這些問題的存在很容易導(dǎo)致施工過程中的掉塊以及坍塌現(xiàn)象。為了防止鉆桿內(nèi)壁出現(xiàn)結(jié)垢問題,可以通過PHP泥漿護(hù)壁技術(shù)來加強(qiáng)該地層孔壁的穩(wěn)定性。所使用的PHP分子量在800到1200萬之間,水解度為30%。實踐證明,PHP系列沖洗液可以基本解決孔壁失穩(wěn)、鉆桿內(nèi)壁的結(jié)垢以及回轉(zhuǎn)阻力過大等問題,應(yīng)用效果良好。采用該沖洗液以后,鉆進(jìn)效率與質(zhì)量都得到了提高。普通沖洗液的效率大約在342米/月,而使用PHP系列沖洗液以后,效率提高到了430米/月,增幅高達(dá)25.7%。并且鉆探施工的事故發(fā)生率也明顯降低。PHP所帶來的這些改進(jìn)也正是其不斷獲得應(yīng)用的原因。但是PHP系列泥漿護(hù)壁技術(shù)在實際應(yīng)用中無法很好地解決破碎嚴(yán)重以及地層漏失嚴(yán)重等問題,而這些問題隨著鉆孔深度的增加愈加凸顯。最近出現(xiàn)的PHP洗液與PVA洗液混合的護(hù)壁技術(shù)改進(jìn)了這些問題,應(yīng)用效果更好。但是這一施工方法與單一PHP施工相比成本偏高,因此,我們還需要進(jìn)一步探索應(yīng)用效果更好、更加經(jīng)濟(jì)的護(hù)壁技術(shù)。

3.2 LBM泥漿護(hù)壁技術(shù)探析與實踐

(1)LBM泥漿護(hù)壁技術(shù)探析

LBM是在膨潤土經(jīng)化學(xué)改造升級而得到的新型高級造漿材料,有著濾失量低和粘度低等優(yōu)點。該沖洗液制作起來也比較容易,維護(hù)簡便,是一種具有多種功能的復(fù)合材料。LBM之所以可以起到護(hù)壁作用,原因就在于其含有大量的-CN、-COONa以及-CONH2等基團(tuán),因此所配置出來的具有切力低、粘度低、密度低、失水能力低以及分散性高等特點。此外,通過對加入量的調(diào)節(jié)就可以改變泥漿的性能。

(2)LBM泥漿護(hù)壁技術(shù)實踐分析

某地金礦的深孔鉆探施工中,由于地層破碎情況以及鉆孔的漏失情況都比較嚴(yán)重,因此給鉆探工作帶來了很大難度。該金礦的開發(fā)單位曾經(jīng)嘗試過使用花生皮、棉籽殼以及PHP泥漿來進(jìn)行堵漏,但效果都不夠理想。無奈之下使用PHP混合PVA技術(shù),但是卻造成了掉塊以及坍塌問題。采用LBM泥漿以后,僅僅用了五個小時就穿過了坍塌層并繼續(xù)向前鉆進(jìn),最后的鉆探深度為525.38米。并且LBM泥漿還成功排除了孔內(nèi)積留的沉淀物。此LBM泥漿護(hù)壁技術(shù)的應(yīng)用實例告訴我們,對于破碎以及漏失嚴(yán)重的復(fù)雜地層,LBM泥漿護(hù)壁技術(shù)在防止坍塌、穩(wěn)定孔壁以及防止鉆桿的內(nèi)壁結(jié)垢方面都有著非常好的應(yīng)用效果。

4 結(jié)束語

礦產(chǎn)的開發(fā)以及勘察過程中,鉆探技術(shù)有著非常重要的作用。而對于復(fù)雜地層來說,護(hù)壁難度比較大、回轉(zhuǎn)阻力較大、鉆頭壽命較短等問題都與沖洗液聯(lián)系緊密。因此要想實現(xiàn)復(fù)雜地層深孔鉆探技術(shù)的提高,探討泥漿護(hù)壁技術(shù)是非常必要的。PHP系列泥漿技術(shù)通過吸附作用形成的吸附膜來達(dá)到減輕泥漿濾液給地層帶來的侵蝕作用,從而起到護(hù)壁作用。其應(yīng)用可以基本解決孔壁失穩(wěn)、鉆桿內(nèi)壁的結(jié)垢以及回轉(zhuǎn)阻力過大等問題,但無法很好地解決破碎嚴(yán)重以及地層漏失嚴(yán)重等問題。LBM含有大量的-CN、-COONa以及-CONH2等基團(tuán),具有切力低、粘度低、密度低、失水能力低以及分散性高等特點。對于破碎以及漏失嚴(yán)重的復(fù)雜地層,LBM泥漿護(hù)壁技術(shù)在防止坍塌、穩(wěn)定孔壁以及防止鉆桿的內(nèi)壁結(jié)垢方面都有著非常好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)

[1]楊愛軍,要二倉,張富蘭.鄂爾多斯盆地鈾礦復(fù)雜地層鉆探施工技術(shù)[J].地質(zhì)裝備,2012(03).

[2]王秋成,徐景珠.復(fù)雜地層條件下泥漿在鉆進(jìn)過程中的應(yīng)用[J].西部探礦工程,2013(02).

[3]鄭思光,趙志杰,王克佳等.司家營(南)區(qū)大賈莊鐵礦復(fù)雜地層深孔鉆探技術(shù)[J].探礦工程-巖土鉆掘工程,2011(07).

猜你喜歡
礦產(chǎn)資源
關(guān)于礦產(chǎn)資源勘查與管理的思考
我國礦產(chǎn)資源保護(hù)法律制度完善路徑分析
自然資源部發(fā)布《中國礦產(chǎn)資源報告(2018)》
“十二五”期間我國礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的形勢和特點分析
我國礦產(chǎn)資源法律制度研究
國家礦產(chǎn)資源資產(chǎn)賬戶
礦業(yè)權(quán)出讓轉(zhuǎn)讓及礦產(chǎn)資源開發(fā)整合審計主要內(nèi)容和方法
哈薩克斯坦礦產(chǎn)資源使用法將作重大修改——哈薩克斯坦《礦產(chǎn)資源與礦產(chǎn)資源使用法典(草案)》解析
礦產(chǎn)資源開發(fā)中的環(huán)境補(bǔ)償問題探討
我國礦產(chǎn)資源綜合利用現(xiàn)狀及發(fā)展建議
章丘市| 响水县| 安化县| 巴彦县| 彭山县| 姜堰市| 德钦县| 罗源县| 日喀则市| 弋阳县| 富顺县| 凭祥市| 黑水县| 新龙县| 万盛区| 邓州市| 泰来县| 彩票| 白玉县| 上思县| 郎溪县| 北辰区| 平塘县| 宜州市| 霸州市| 石阡县| 海丰县| 阿尔山市| 米林县| 介休市| 东安县| 乌什县| 满洲里市| 盐亭县| 张掖市| 福鼎市| 登封市| 汝南县| 青浦区| 黄大仙区| 吴旗县|