【技术实现步骤摘要】
一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺
本专利技术涉及矿山
，具体为一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺。
技术介绍
根据矿井开拓布局以及排水需要，矿井有时需要从地面打设专用直排钻孔用于矿井排水管路的布置。对于部分矿区来讲，从地面打设贯通至井下巷道，会遇到复杂的地质条件，尤其是洛河组地层。洛河组地层分布广泛、厚度大，岩层主要为棕红色中粗粒砂岩和砾岩组成，胶结比较松散，地层中夹多层砾岩，砾岩成分主要为花岗岩、石英岩及其他变质岩，砾径在100～200mm，可钻性差，在该地层施工时非常困难。作为含水层，洛河组地层含水丰富，钻进施工时泥浆性能多变且难以维护，使用的泥浆粘度过高，孔壁泥皮厚而强度低，在地层压力、起下钻过程中抽吸力和冲击力的作用下，泥皮大面积脱落，多次造成起、下钻遇阻现象。泥浆粘度过低时，又造成了失水量增大、泥浆漏失和孔壁坍塌掉块等，孔内难以形成稳定的泥皮保护孔壁。洛河组地层的砂岩、砾岩成交互层状出现，岩层软硬不均，需频繁更换钻头，不仅钻探工艺复杂，而且极易造成钻孔弯曲、钻具折断、脱扣等孔内事故。洛河组上部以砾岩为主...
【技术保护点】
1.一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：先施工一个导向孔，施工方法采用复合片钻头钻进工艺，使用无线随钻跟钻监测孔斜并纠斜，其次采用分级扩孔施工：一开井段使用复合片钻头开孔，然后采用五种组合牙轮钻头分五级扩孔，使孔径达到需求规格，孔内下入螺旋管，水泥固井并候凝；二开井段使用复合片钻头进行导正孔施工，然后依次使用四种复合片钻头或组合牙轮钻头分四级扩孔，使孔径最终达到设计孔径，孔深达到设计孔深，顺孔后，下入工作管，水泥固井并候凝。/n
【技术特征摘要】
1.一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：先施工一个导向孔，施工方法采用复合片钻头钻进工艺，使用无线随钻跟钻监测孔斜并纠斜，其次采用分级扩孔施工：一开井段使用复合片钻头开孔，然后采用五种组合牙轮钻头分五级扩孔，使孔径达到需求规格，孔内下入螺旋管，水泥固井并候凝；二开井段使用复合片钻头进行导正孔施工，然后依次使用四种复合片钻头或组合牙轮钻头分四级扩孔，使孔径最终达到设计孔径，孔深达到设计孔深，顺孔后，下入工作管，水泥固井并候凝。
2.根据权利要求1所述的一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：钻孔一开施工终孔孔径Φ1300mm，孔深30.00m，下入Φ1100*14mm螺旋焊管29.00，钻孔二开施工终孔孔径Φ950mm，完钻井深813m，全孔下入Φ720mm直缝管。
3.根据权利要求1所述的一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：钻孔一开施工主要目的是封隔第四系粘土、砂层和砾石层，钻孔一开终孔Φ1300mm孔径结束，孔深为30.00m，下入Φ1100*14mm螺旋焊管29.00m，环状间隙用P.042.5#普通硅酸盐水泥封固、水泥浆返出地面。
4.根据权利要求1所述的一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：钻孔二开施工终孔孔径Φ950mm，设计孔深808m，实际完钻井深813m，孔内下入Φ720mm直缝管，二开Φ215.9mm导正孔，井深818m，导正孔施工采用无线随钻测斜仪实时监测孔斜，根据孔口坐标及现场全井测斜数据推算，钻孔孔底深808m位置南北位移ΔX＝+2.062m，东西位移ΔY＝-0.300m，闭合位移2.084m，闭合方位351.732°，达到设计要求。钻孔经过φ311mm、φ550mm、Φ850mm、Φ950mm扩孔，最后扩至孔深813m后钻孔施工结束，孔内下入Φ720mm×32mm直缝管279m、Φ720mm×24mm直缝管534m，共计813m，直排钻孔直缝套管用42.5#复合硅酸盐水泥240吨全封闭固井，水泥浆返出地向。
5.根据权利要求1所述的一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：钻孔一开为0～30m，施工场地位于泾河漫滩，钻遇地层为河流冲积物，以河卵石、淤泥、流沙层为主，施工中预防涌水塌孔、埋钻为主要目的，要兼顾排砂和流动性能，所需钻井液泥浆的配方为清水+5～7％膨润土+0.2％纯碱+0.3％烧碱+1％防塌防卡剂+1％水解聚丙烯腈铵盐+10～20％石灰石粉+0.5％纤维素，所需要达到的性能指标为密度1.15～1.25g/cm3，漏斗粘度35～50s，失水≤20ml，泥皮厚度≤1.5mm，PH值8～10，含沙量≤6％。
6...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙亚岳，段西亮，王青振，任邓君，邢介波，梁西栋，
申请(专利权)人：陕西正通煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。