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

?

火山巖沉積地層的地?zé)峋┕すに?/h1>
2018-07-04 05:56:16靳廷朝黃烜
地質(zhì)裝備 2018年3期
關(guān)鍵詞:固井鉆具水泥漿

靳廷朝,黃烜

(1.河南省地礦局第一地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院,鄭州 450045;2.河南省地礦局第二地質(zhì)環(huán)境調(diào)查院,鄭州 450045)

1 項目概況

河南花仙子實業(yè)有限公司積極響應(yīng)政府號召在規(guī)劃區(qū)溫泉小鎮(zhèn)建設(shè)溫泉洗浴度假中心,委托我院在花仙子實業(yè)基地園內(nèi)施工一口深2000 m地?zé)峋1揪┕ゃ@進(jìn)采用正循環(huán)鉆井工藝,鉆井深度1760.90 m。

該項目位于火山巖地層,不同巖層的含水性差別很大,火山巖巖層地下水較為貧乏,找水難度很大,被當(dāng)?shù)厝苏J(rèn)為是“找水禁區(qū)”。在施工過程中,項目組技術(shù)人員反復(fù)研究相關(guān)資料,精確確定井位,在鉆井中,克服地?zé)峋幱跀嗔褞希瑤r層破碎,鉆進(jìn)施工中多次發(fā)生塌孔、掉塊、卡鉆及容易偏斜等技術(shù)難題,實現(xiàn)了火山巖地區(qū)地?zé)峥碧降男峦黄?,最終出水量達(dá)8.891 L/s,井口水溫為44 ℃。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 區(qū)域地層介紹

工作區(qū)位于溫泉鎮(zhèn)東塘溝,區(qū)域出露、隱伏的地層主要為太古界登封群(Ardn)、震旦系(Z)、寒武系(∈)、石炭系中上統(tǒng)(C2+3)、二疊系下統(tǒng)(P1)和第四系(Q)?,F(xiàn)由老至新分述如下:

(1)太古界登封群(Ardn)

角閃斜長片麻巖,黑云斜長片麻巖,角閃片巖,石墨片巖夾透閃石大理巖,混合巖。

(2)震旦系(Z)

① 下統(tǒng)馬家河組(Z1m),灰綠、紫紅色輝石安山玢巖,棕色石英斑巖夾透鏡狀大理巖、砂質(zhì)泥板巖,底部為凝灰質(zhì)砂巖、凝灰?guī)r、球狀熔巖。

② 中統(tǒng)云夢山組(Z2y),巖性為暗紫色、灰褐色厚層狀中粗粒石英砂巖夾砂質(zhì)頁巖,底部為礫巖及透鏡狀鐵礦層。

(3)寒武系上統(tǒng)崮山組(∈3g)

巖性為厚層白云巖、鮞狀白云巖,局部含燧石團(tuán)塊夾泥質(zhì)白云質(zhì)灰?guī)r。

(4)石炭系中上統(tǒng)(C2+3)

巖性為灰黃色砂質(zhì)頁巖、砂巖與黑灰色灰?guī)r互層夾煤層,底部為鐵鋁巖。

(5)二疊系下統(tǒng)(P1)

巖性為灰黃、黃綠色厚層砂礫巖,長石石英砂巖與砂質(zhì)頁巖互層夾灰質(zhì)頁巖及煤線,上部為雜色斑塊頁巖。

(6)第四系(Q)

淡黃色粉質(zhì)黏土,粉土夾紅褐色粉質(zhì)黏土條帶,底部為透鏡狀砂礫石層。

2.2 構(gòu)造

勘探區(qū)位于華北板塊南緣逆沖推覆構(gòu)造帶豫西段前緣部位,其北部與嵩箕隆起相鄰。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要有廟下斷層及溫泉街推覆構(gòu)造,其中溫泉街推覆構(gòu)造對該區(qū)溫泉的形成起控制作用。溫泉街構(gòu)造走向北西—東南向,傾向南西向,沿走向北端交于武莊正斷層,南端交于大張正斷層。該推覆構(gòu)造帶是由一組走向北西、傾向南西的逆沖斷層組成,由西南向東北依次為澗山逆沖斷層及支斷層、溫泉街逆沖斷層和趙莊斷層。

2.3 水文地質(zhì)條件

地下水的賦存和分布是以巖性為基礎(chǔ),地質(zhì)構(gòu)造起控制作用,氣候和地貌條件則是地下水形成的重要自然背景。本區(qū)地?zé)嵩粗饕獊碜缘厍蛏畈康臒崮埽瑐鬏敺绞街饕菐r石的熱傳導(dǎo),巖體的熱量再傳輸給循環(huán)水,形成地?zé)崴?;其次為斷裂?dǎo)通地下熱能,通過地下熱水將熱量向上傳輸。

該區(qū)域地下水主要賦存于上部第四系、上第三系松散地層的孔隙水及深部震旦系裂隙含水巖組,地?zé)崴a(bǔ)給來源主要來自大氣降水入滲,經(jīng)深循環(huán)后側(cè)向徑流補(bǔ)給本區(qū),以人工開采,側(cè)向徑流為主要排泄方式。

2.4 地?zé)岬刭|(zhì)條件

該區(qū)地?zé)犷愋蜑槁∑鹕降貙α餍?。蓋層不發(fā)育,熱儲呈帶狀,寬數(shù)十米至數(shù)千米。地?zé)犸@示為溫泉,分布受溫泉街?jǐn)嗔芽刂?,熱源通過深循環(huán)的地下水沿斷裂或裂隙對流傳遞,西北—東南向深大活動斷裂為該區(qū)的控?zé)針?gòu)造,其次級斷裂往往形成導(dǎo)熱構(gòu)造。熱水產(chǎn)量視水文地質(zhì)條件而定,溶隙熱儲較大、基巖裂隙熱儲一般較小,斷裂發(fā)育、裂隙開啟性及補(bǔ)給好的基巖熱儲,水量也較大。

3 鉆井工藝

根據(jù)區(qū)域地層情況及該項目的技術(shù)要求,使用TSJ 3000鉆機(jī)施工,以保證施工進(jìn)度。

3.1 鉆進(jìn)方法

該地?zé)峋捎谜h(huán)鉆進(jìn)工藝,牙輪鉆頭鉆進(jìn),采用塔式鉆具穩(wěn)斜,一開使用?346 mm牙輪鉆頭鉆進(jìn),二開使用?311 mm牙輪鉆頭鉆進(jìn),在一開二開鉆進(jìn)結(jié)束后下入?273.1 mm和?244.5 mm石油套管,進(jìn)行固井止水。固井結(jié)束后三開使用?216 mm牙輪鉆頭鉆進(jìn)至1760.90 m,因鉆井液循環(huán)不上返漿,為防止出現(xiàn)井下事故,決定終孔。

3.2 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計

0~300 m:孔徑346 mm,下入?273.1 mm套管,水泥漿固井;300~1000 m:孔徑311 mm,下入?244.5 mm 套管,水泥漿固井;0~1000 m:兩級鉆孔,一次下管固井;1000~2000 m:孔徑216 mm,裸孔或者下入?177.8 mm套管。

3.3 鉆具級配

3.3.1 一開鉆進(jìn)

井深:0~348.08 m;鉆具組合:?346 mm鉆頭+?178 mm鉆鋌6根+?159 mm鉆鋌6根+?89 mm鉆桿+主動鉆桿。

3.3.2 二開鉆進(jìn)

井深:348.08~1001.50 m;鉆具組合:?311.2 mm鉆頭+?178 mm鉆鋌6根+?159 mm鉆鋌6根+?89 mm鉆桿+主動鉆桿。

3.3.3 三開鉆進(jìn)

井深:1001.50~1760.90 m;鉆具組合:?216 mm鉆頭+?159 mm鉆鋌9根+?89 mm鉆桿+主動鉆桿。

3.4 鉆進(jìn)參數(shù)

鉆井采用TSJ3000型鉆機(jī)施工,泥漿泵型號3NB350,選用的鉆進(jìn)參數(shù)見表1。

表1 鉆進(jìn)參數(shù)表

4 泥漿工藝

4.1 配方及性能

4.1.1 鉆井液配方

0~348.08 m上部井段:5%預(yù)水化坂土漿+0.3% Na2CO3+0.3% NaOH+0.2% HV-CMC。

348.08~1760.90 m下部地層:0.4%水化坂土 + 0.2% Na2CO3+0.2% NaOH+0.2% LV-CMC + 1% COP-HFL。

4.1.2 泥漿性能

黏度35~50 s;濾失量10~15 mL;密度1.05~1.15 g/cm3;含砂量<0.3%;pH 8~10;泥餅厚度<0.5 mm。

4.2 泥漿配制

開鉆前配制20 m3泥漿。將黏土粉和清水混合攪拌,加入純堿(純堿加量為黏土粉重量的4‰左右)攪拌成基漿,之后再加入適量CMC和聚合物控制濾失,使泥漿性能達(dá)到設(shè)計要求。鉆進(jìn)中加入泥漿基液進(jìn)行調(diào)整。

4.3 泥漿的日常維護(hù)與管理

(1)每班測量1次泥漿性能,并做記錄。

(2)日常維護(hù)處理均在鉆進(jìn)過程中即在循環(huán)槽內(nèi)進(jìn)行,緩慢加入清水和處理劑溶液,邊循環(huán)邊調(diào)整泥漿性能,保證地表和孔內(nèi)泥漿同步調(diào)整。

(3)勤維護(hù)處理、勤撈渣、定期清理沉淀池,保持泥漿凈化。

(4)機(jī)臺建立健全泥漿管理組織和規(guī)章制度,泥漿處理劑、測試儀器和有關(guān)設(shè)備的使用、保管和維護(hù)工作有專人負(fù)責(zé)。

(5)正常鉆進(jìn)過程中,必須調(diào)整好泥漿參數(shù)做到密度適中、黏度恰當(dāng)、濾失量小。

5 成井工藝

5.1 鉆孔實際鉆遇地層

根據(jù)孔口撈渣判斷與綜合水文地質(zhì)測井解譯,鉆孔實際鉆遇地層自上而下為:

10~13.40 m:暗紅色黏土,粉土,底部為不整合碎石接觸面;213.40~810.00 m:火山巖,暗紫色、灰褐色厚層狀中粗粒石英砂巖,堅硬;3810.00~1123.00 m:火山灰?guī)r,暗灰色、灰色、破碎;41123.00~1760.90 m:紫紅色輝石安山玢巖,棕色石英斑巖。

5.2 成井結(jié)構(gòu)

5.2.1 地?zé)峋目咨斫Y(jié)構(gòu)

0~348.08 m孔徑346 mm,348.08~1001.50 m孔徑311 mm,1001.50~1760.90 m孔徑216 mm。

5.2.2 成井井管結(jié)構(gòu)

0~317.28 m下入?273.1 mm × 8.89 mm石油套管(J55);317.28~1001.50 m下入?244.5 mm × 8.94 mm石油套管(J55);980.50~1760.90 m下入?177.8 mm × 8.05 mm石油套管、濾水管(J55)。

5.3 井管安裝與固井

5.3.1 下管方法

0~1001.50 m下入?273.1 mm和?244.5 mm石油套管,套管連接采用變徑接頭,套管安裝采用一次性懸吊下入。

980.50~1760.90 m下入?177.8 mm×8.05 mm(J55)API套管,濾水管為割縫石油套管。套管安裝采用鉆具(左旋接頭+鉆桿)送入法,直接將井管送入到孔底,將套管送到預(yù)定位置后,右旋鉆具退出左旋接頭。

5.3.2 固井

0~1001.50 m井段在?273.1 mm和?244.5 mm套管與井壁之間注入水泥漿進(jìn)行固井,采用套管內(nèi)插入法固井。在下完套管后,開泵循環(huán)泥漿一周,循環(huán)結(jié)束后開始注水泥漿固井,水泥漿從鉆桿直接送入套管底部單向閥,通過套管與井壁之間上返至地面,打完水泥漿后上提鉆桿,泵入清水沖洗鉆具;然后,等待水泥凝固。固井灌入水泥漿50 m3,水泥漿密度1.75 g/cm3,候凝3天進(jìn)行下一步施工。

6 施工中遇到的困難

(1)40~400 m地層硬度高,鉆進(jìn)速度慢。

(2)由于地處破碎帶,1020~1250 m地層破碎,在施工中反復(fù)坍塌,施工難度大,工期延長。在鉆井中,采用特殊材料封固塌孔嚴(yán)重的地層,調(diào)配防塌泥漿、套管跟管等鉆探技術(shù),克服地?zé)峋幱跀嗔褞?,巖層破碎,鉆進(jìn)施工中多次發(fā)生塌孔、掉塊、卡鉆及容易偏斜等技術(shù)難題。

(3)1025~1760 m地層傾角大、軟硬不均、易偏斜,跳轉(zhuǎn)嚴(yán)重,鉆鋌多次折斷,為了保證鉆孔垂直度,采用了滿徑鉆具。

7 結(jié)論

(1)該井靜水位76.10 m,動水位192.30 m,降深116.20 m,出水量8.89 L/s,最終井口水溫44 ℃。

(2)該井驗證了火山巖存在裂隙發(fā)育帶的理論預(yù)測,提供了事實依據(jù)。

參考文獻(xiàn):

[1] 張偉, 王達(dá), 劉躍進(jìn), 等. 深孔取心鉆探裝備的優(yōu)化配置[J]. 探礦工程(巖土鉆掘工程), 2009,36(10): 34-38,41.

[2] 王扶志, 張志強(qiáng), 宋小軍. 地質(zhì)工程鉆探工藝和技術(shù)[M].長沙: 中南大學(xué)出版社, 2008.

[3] 毛雅杰, 陳全明. 湘河大泉釩礦復(fù)雜地層鉆進(jìn)技術(shù)[J]. 探礦工程(巖土鉆掘工程), 2010, 37(3):21-23.

[4] 周亮. 煤系地層護(hù)壁堵漏鉆井液配制技術(shù)探討[J]. 中國煤炭地質(zhì), 2009, 21(s2):120-122.

[5] 周亮. 煤系地層護(hù)壁堵漏鉆井液配制技術(shù)探討[J]. 中國煤炭地質(zhì), 2009,(9).

[6] 李之軍, 陳禮儀, 賈軍,等. 汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探一號孔(WFSD-1)斷層泥孔段泥漿體系的研究與應(yīng)用[J]. 探礦工程(巖土鉆掘工程), 2009, 36(12):13-15.

[7] 靳紅兵. 深部巖鹽取心鉆探技術(shù)[J]. 探礦工程(巖土鉆掘工程), 2011, 38(10):10-12.

猜你喜歡
固井鉆具水泥漿
低溫早強(qiáng)低水化放熱水泥漿體系開發(fā)
國外潛孔鉆具研發(fā)方面的新動向
施必牢螺紋在采樣鉆具防松連接中的應(yīng)用研究
幾種固井質(zhì)量評價儀介紹及其應(yīng)用分析
水泥漿防竄流主要性能探討
石油知識(2016年2期)2016-02-28 16:20:22
關(guān)于固井循環(huán)溫度的一點探討
旋挖鉆機(jī)鉆具產(chǎn)品類型
粉煤灰摻量對水泥漿體電阻率與自收縮的影響
殘余碳對摻萘系減水劑水泥漿體流變性的影響
一種新型繩索鉆具打撈器

富平县| 乐亭县| 五河县| 庄河市| 哈巴河县| 湘潭县| 福海县| 蕉岭县| 山西省| 湖口县| 攀枝花市| 五大连池市| 海晏县| 股票| 海宁市| 怀远县| 陆丰市| 南丹县| 彭山县| 昂仁县| 日土县| 新乡县| 方城县| 沭阳县| 北川| 大姚县| 高密市| 平遥县| 加查县| 安庆市| 丹巴县| 绥芬河市| 唐海县| 灌阳县| 阿克陶县| 突泉县| 徐闻县| 余庆县| 鹿邑县| 乐安县| 灌云县|