螺旋鉆機在鉆進泥巖或淤泥層時打滑的處理辦法

2020-01-20 14:21

螺旋鉆機在鉆進泥巖或泥層時,經(jīng)常發(fā)生打滑,即鉆機的壓力作用無效,不能鉆進或難以鉆進,從而影響施工進度和生產(chǎn)效率。以下是旋轉(zhuǎn)鉆機泥巖鉆井的一種有效方法。

一、泥巖簡介

泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖、砂巖、頁巖等沉積巖中含有豐富的氧化物,呈紅色、暗紅色或褐色,故統(tǒng)稱紅砂巖。紅砂巖主要由顆粒碎屑構(gòu)造和泥質(zhì)膠結(jié)構(gòu)造組成。大多數(shù)紅砂巖在大氣環(huán)境作用下會發(fā)生破碎、破碎甚至泥化。因此,紅砂巖的粒度和粒度分布會隨著干濕循環(huán)的時間進程而變化。泥巖是一種由泥和粘土固化而成的沉積巖。它的組成類似于結(jié)構(gòu)和頁巖,但并不脆弱。不明顯的層理或頁巖的粘土巖。泥巖具有吸水性和粘結(jié)性。下圖顯示了一個典型的泥巖地層。

二、打滑原因

在施工過程中,如果采用干孔鉆進泥巖,鉆進效率較高;如果采用雙層底桶,鉆進效率較高,但荷載較大;一旦水進入孔內(nèi),就會立即出現(xiàn)滑脫現(xiàn)象,所以滑脫直接與水或泥漿有關(guān),因此泥巖滑脫的主要原因如下:1。泥巖。硬度;2. 水或泥漿潤滑;3.泥巖吸水軟化。

三、使用不同的鉆探工具進行鉆探

1. 螺桿鉆斗鉆水孔泥巖時,由于泥巖被水軟化,螺桿鉆斗前端錐頭將填滿泥巖礦渣土形成整體,使鉆具失去鉆進功能。不可持續(xù)鉆井后,水或泥漿進入鉆斗與泥巖之間,起潤滑作用,形成滑移。

2. 采用雙底截桶鉆進泥巖水孔時,截尾鉆進方法是采用前合金鉆頭鉆進。合金頭容易破碎成泥巖,但由于前合金頭很短,采用固定合金頭的截尾體必須隨動。由于刀體過鈍,會形成阻力,導(dǎo)致刀體破碎成泥巖過淺,泥巖具有膠結(jié)作用,因而不能達到破碎效果。此外,在鉆井過程中,大量的泥漿會附著在鉆斗的外壁上,造成“浮鉆”。因此,如果不能繼續(xù)鉆井,就會發(fā)生打滑。

3.通過以上分析,泥巖的膠結(jié)性不易破碎。需要更鋒利的刀具,更深的鉆進深度,更小的切削阻力,才能達到切割破碎的效果。

四、泥巖鉆進打滑的處理:

因此,選擇雙底打撈桶,切割鉆孔符合上述分析。但實際的砂斗也會打滑,但涉及的因素很多。

1. 鉆桶上的缺陷,如中心定位不易太長,太寬,太鈍,齒尖的角度和牙齒間的間隙位置,邊緣的牙齒,的直徑的類型鏟斗齒或齒尖的穿,最好提高齒尖的長度,以減少接觸面積。下圖所示的鉆頭斗是專門針對泥巖鉆井而改進的,包括斗齒反裝、斗齒加長等。

2. 桶的直徑越大,接觸面積越大,越難克服滑移。因此,樁的直徑越大,可以先使用桶的直徑越小。

3.克服滑移的主要原因是水或漿體潤滑引起的滑移。因此,只要克服了軟化泥巖和地表水或泥漿的影響,就可以克服泥巖的滑移??朔@一問題后,應(yīng)進行連續(xù)壓鉆,盡量減小動力頭在孔內(nèi)的空轉(zhuǎn),使水或泥漿不能進入切削表面,使齒尖始終與干燥地質(zhì)接觸,能正常鉆進。

4. 操作控制非常重要。由于泥巖堅硬、膠結(jié)良好,在水潤滑條件下不易切割。首先,必須將動力頭提高到最高水平。之后,必須控制動力頭緩慢和連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。動力頭的速度和壓力必須很好地匹配。如果壓力沖程完成,則沒有插入。泥巖、再提起動力頭繼續(xù)鉆探,直到地質(zhì)荷載切入上升,然后繼續(xù)鉆探,當荷載過大時,需要提起動力頭降低荷載,從而保護鉆機部件。當載荷降低時,應(yīng)繼續(xù)通過防水或泥漿進入切削表面來降低摩擦系數(shù)。

5. 由于泥巖軟化,在滑變分級鉆井中存在兩種滑變現(xiàn)象。一是支撐滑脫,即泥巖滑脫;另一種是泥巖滑脫,因為泥巖較難鉆探和切割,在水下或泥漿潤滑下會發(fā)生滑脫。因此,為了有效地處理滑差,有必要對滑差類型進行識別。

6. 這兩種滑脫的區(qū)別是非常重要的,而且處理方法也不盡相同。如果泥巖軟化,基底滑移被反向正向壓力所克服。如果泥巖的剛性較強,且摩擦系數(shù)隨水的減小而減小,則可通過上述一系列積分方法加以克服。由于膠結(jié)材料的不同和風化程度的不同,泥巖的強度差異較大,并不是所有的泥巖都可以用切割方法鉆取。