气举反循环钻探.docx
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气举反循环钻探
气举反循环钻探
空气潜孔锤与气举反循环钻井工艺的组合应用
（一）
2008.06.0508:
52:
34 中国钻井网
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中国钻井网6月3日讯:
摘要:
本文详细阐述了空气潜孔锤和气举反循环两项钻井工艺的技术特点,应用场合;并通过列举两项工艺组合应用的若干工程实列,充分展现其在施工效率、成井质量、洗井效果、经济效益、市场竞争等方面的优越性。
同时还介绍了两项钻井工艺用于特种工程施工及开拓市场新领域的一些设想。
关键词:
空气潜孔锤、气举反循环、钻井工艺、组合应用、技术特点、市场竞争
1、引言
山西省第三地质工程勘察院利用空气潜孔锤和气举反循环钻进工艺用于水井施工在我局的历史并不长。
20世纪80年代末期引进SHB114/70系列气举反循环钻进工艺，在生产试验中，因地层、钻头结构以及人员对新技术的接受能力等因素，未能在生产中发挥其作用；2000年在购回XHP—750空气机后，先后购置了CIR、CWG、J250B、JWD-200`JWD-350等冲击器并又配置了相应锤头。
2001~2002年，引进气举反循环工艺并先后在十余口水井中使用，累计完成钻井进尺3000余米。
在同一钻孔中将两项空气钻进进行组合应用，取得了很好的效果。
经过近几年努力，在钻井工艺上：
常规取心、牙轮钻进、空气潜孔锤及气举反循环四工艺齐全，技术优势明显，在竞争中体现出科技含量的重要性；同时，也积累了经验。
2、两项工艺技术特点
2.1共同优点
2.1.1成井周期短
成井周期短，在激烈的市场竞争中可解决两项矛盾：
其一，可大幅度提高市场占有份额，在同样一个生产周期内，可完成更多的水井施工项目。
其二，很好地解决市场项目的同时率问题。
比如，因施工效率低，有限的设备腾不出来，使垂手可得的市场项目眼看着从身边遛走。
取得两项收益：
其一，施工周期短，相对消耗少，经济收益自然高；
其二，因施工效率高，能充分获得甲方的信任和赞美，增加回头客，可取得良好的市场声誉。
2.1.2钻孔保直好
由于空气潜孔锤钻进工艺的“小压力，慢转速”特点，以及气举反循环牙轮钻进工艺的“孔底加压，悬垂钻进”特点，使钻孔的垂直度较高，一般孔斜度不超过0.5°/100m，在完全满足水井孔斜度要求的同时，能确保下管、止水工艺顺利进行，同时为换径后的安全、高效钻进提供有力保证。
2.1.3技术含量高
这两项钻进工艺是靠精良的专用装备和精湛的操作技术作后盾。
与常规钻进工艺相比是一个革命性的改进。
因此，它的使用所带来的综合效益绝非与通过提高工人的劳动积极性，小改小革得到的微弱效益相比拟。
真正体现了当今市场竞争中，以技术、人才、装备为竞争主体的客观规律。
2.1.4摊销费用低
由于成井周期短，一些与时间成正比的消耗按比例摊消较少：
比如，人员工资、油料消耗、电费消耗等。
另外，由于成孔质量高，一些重复作业大幅度减少，比如常规工艺所成的钻孔，在下管前要进行多次修孔、验孔。
从而减少了许多辅助作业而带来的消耗。
引进这两项工艺，首次投资较大，但因其诸多优点，综合核算单米成本其效益还是很明显的。
切莫走入“只徒快、消耗大”的认识误区。
2.1.5钻洗结合妙
采用这两项钻进工艺，在含水层钻进时能达到边钻进边洗井的目的。
尤其是气举反循环，因其携带岩屑的流动方向与正循环相反，而且钻杆中的上返流速要远远大于外环流速，孔底十分干净，几乎不存在二次破碎现象，破碎下来的形状各异、大小不等的岩屑在第一时间就能被抽吸清除掉，对牙轮钻头轴承损害极小。
另外，由于能在孔底形成抽吸负压，在有效携带新岩屑的同时，还能将原岩层裂隙中部分残留堵塞碎屑一同清除掉。
但空气潜孔锤钻进工艺于深部含水层中的洗井作用有多少效果，有待进一步探讨。
2.1.6施工用水少
这两项工艺是以取之不尽，用之不竭的空气作为循环介质。
在施工中，几乎无需生产用水，采用空气潜孔锤时，配制泡沫液需少量的水，采用气举反循环时，若孔内涌水量少，水位不能保持，沉没比不足时，需向孔内补少量水，保持反循环的形成。
这样一来可节省一大笔生产供水费用，并在干旱缺水,无生产用水的施工场地具有得天独厚的优势。
2.2各自特点
2.2.1气举反循环配备的WF—5/60C空压机，其动力为6135系列柴油机。
与当前我们所使用的钻机、泥浆泵配用的动力机相同，其零配件互换性强，现场的机组人员均能自行维护保养，无需专设维管人员。
2.2.2气举反循环钻进工艺破岩效率高，孔底干净，钻头寿命长，若双壁钻杆数量足，则提钻间隔可大大延长，不仅提高纯钻时间，还可降低工人劳动强度，减少辅助工作。
2.2.3气举反循环钻进工艺岩屑上返速度极快，分选混合不严重，迟到时间可忽略，可根据粗大的岩屑层序，准确地进行地质判层，代替岩芯编录。
这是无岩芯钻进技术的发展方向。
2.2.4空气潜孔锤钻进工艺在漂、卵、砾石地层中钻进，效率高、钻孔垂直度好，对孔壁水浸老化不太严重，能达到快速钻穿复杂地层的目的。
3、两项工艺的组合应用
3.1同孔组合施工
我省许多地区基岩水井含水层较深，但承压水位较浅，而上层非含水层几乎为“干孔”，在此情况下，先用空气潜孔锤钻进工艺完成上部孔段施工，可获得较高的效率，同时无需生产水源，揭开含水层，地下水位升起之后，再换用气举反循环钻进工艺，同样不用生产水源，既节省供水费用，又能独占市场。
3.2群孔组合施工
在小型水源地,需施工数口水井，有时施工现场及附近根本找不到钻井水源，可先在同孔中采用“双工艺”组合，当反循环正常施工后，以正在施工的水井为水源，为其它孔提供开钻条件，可采用潜孔锤、常规的正循环钻进等方式钻进第二口、第三口，可大大缩短群孔项目成孔时间，提高水源地勘察经济收益。
3.3装备、工具之间组合完成特殊作业
3.3.1气举反循环配备的WF—5/60空压机与足够的风管、出水管相配合，可完成水位埋深较大的水井抽水试验工作。
3.3.2在水位较浅、涌水量不大的情况下，以空气潜孔锤钻进工艺配备的XHP—750空压机为气源，借助分流装置，完成2~3个钻孔的群孔抽水试验。
3.3.3利用XHP—750空压机为气源，以冲击器为冲击工具，下到孔内作振动源来处理孔内事故，与传统的打吊锤、强拉相比，既安全、又易成功。
空气潜孔锤与气举反循环钻井工艺的组合应用
（一）
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2008-07-0100:
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本文详细阐述了空气潜孔锤和气举反循环两项钻井工艺的技术特点,应用场合;并通过列举两项工艺组合应用的若干工程实列,充分展现其在施工效率、成井质量、洗井效果、经济效益、市场竞争等方面的优越性。
同时还介绍了两项钻井工艺用于特种工程施工及开拓市场新领域的一些设想。
关键词:
空气潜孔锤、气举反循环、钻井工艺、组合应用、技术特点、市场竞争
1、引言
山西省第三地质工程勘察院利用空气潜孔锤和气举反循环钻进工艺用于水井施工在我局的历史并不长。
20世纪80年代末期引进SHB114/70系列气举反循环钻进工艺，在生产试验中，因地层、钻头结构以及人员对新技术的接受能力等因素，未能在生产中发挥其作用；2000年在购回XHP—750空气机后，先后购置了CIR、CWG、J250B、JWD-200`JWD-350等冲击器并又配置了相应锤头。
2001~2002年，引进气举反循环工艺并先后在十余口水井中使用，累计完成钻井进尺3000余米。
在同一钻孔中将两项空气钻进进行组合应用，取得了很好的效果。
经过近几年努力，在钻井工艺上：
常规取心、牙轮钻进、空气潜孔锤及气举反循环四工艺齐全，技术优势明显，在竞争中体现出科技含量的重要性；同时，也积累了经验。
2、两项工艺技术特点
2.1共同优点
2.1.1成井周期短
成井周期短，在激烈的市场竞争中可解决两项矛盾：
其一，可大幅度提高市场占有份额，在同样一个生产周期内，可完成更多的水井施工项目。
其二，很好地解决市场项目的同时率问题。
比如，因施工效率低，有限的设备腾不出来，使垂手可得的市场项目眼看着从身边遛走。
取得两项收益：
其一，施工周期短，相对消耗少，经济收益自然高；
其二，因施工效率高，能充分获得甲方的信任和赞美，增加回头客，可取得良好的市场声誉。
2.1.2钻孔保直好
由于空气潜孔锤钻进工艺的“小压力，慢转速”特点，以及气举反循环牙轮钻进工艺的“孔底加压，悬垂钻进”特点，使钻孔的垂直度较高，一般孔斜度不超过0.5°/100m，在完全满足水井孔斜度要求的同时，能确保下管、止水工艺顺利进行，同时为换径后的安全、高效钻进提供有力保证。
2.1.3技术含量高
这两项钻进工艺是靠精良的专用装备和精湛的操作技术作后盾。
与常规钻进工艺相比是一个革命性的改进。
因此，它的使用所带来的综合效益绝非与通过提高工人的劳动积极性，小改小革得到的微弱效益相比拟。
真正体现了当今市场竞争中，以技术、人才、装备为竞争主体的客观规律。
2.1.4摊销费用低
由于成井周期短，一些与时间成正比的消耗按比例摊消较少：
比如，人员工资、油料消耗、电费消耗等。
另外，由于成孔质量高，一些重复作业大幅度减少，比如常规工艺所成的钻孔，在下管前要进行多次修孔、验孔。
从而减少了许多辅助作业而带来的消耗。
引进这两项工艺，首次投资较大，但因其诸多优点，综合核算单米成本其效益还是很明显的。
切莫走入“只徒快、消耗大”的认识误区。
2.1.5钻洗结合妙
采用这两项钻进工艺，在含水层钻进时能达到边钻进边洗井的目的。
尤其是气举反循环，因其携带岩屑的流动方向与正循环相反，而且钻杆中的上返流速要远远大于外环流速，孔底十分干净，几乎不存在二次破碎现象，破碎下来的形状各异、大小不等的岩屑在第一时间就能被抽吸清除掉，对牙轮钻头轴承损害极小。
另外，由于能在孔底形成抽吸负压，在有效携带新岩屑的同时，还能将原岩层裂隙中部分残留堵塞碎屑一同清除掉。
但空气潜孔锤钻进工艺于深部含水层中的洗井作用有多少效果，有待进一步探讨。
2.1.6施工用水少
这两项工艺是以取之不尽，用之不竭的空气作为循环介质。
在施工中，几乎无需生产用水，采用空气潜孔锤时，配制泡沫液需少量的水，采用气举反循环时，若孔内涌水量少，水位不能保持，沉没比不足时，需向孔内补少量水，保持反循环的形成。
这样一来可节省一大笔生产供水费用，并在干旱缺水,无生产用水的施工场地具有得天独厚的优势。
2.2各自特点
2.2.1气举反循环配备的WF—5/60C空压机，其动力为6135系列柴油机。
与当前我们所使用的钻机、泥浆泵配用的动力机相同，其零配件互换性强，现场的机组人员均能自行维护保养，无需专设维管人员。
2.2.2气举反循环钻进工艺破岩效率高，孔底干净，钻头寿命长，若双壁钻杆数量足，则提钻间隔可大大延长，不仅提高纯钻时间，还可降低工人劳动强度，减少辅助工作。
2.2.3气举反循环钻进工艺岩屑上返速度极快，分选混合不严重，迟到时间可忽略，可根据粗大的岩屑层序，准确地进行地质判层，代替岩芯编录。
这是无岩芯钻进技术的发展方向。
2.2.4空气潜孔锤钻进工艺在漂、卵、砾石地层中钻进，效率高、钻孔垂直度好，对孔壁水浸老化不太严重，能达到快速钻穿复杂地层的目的。
中国地科院勘探技术研究所与贵州省地矿局达成合作协议为岩溶地区找水成井提供技术支撑
2007-8-6来源:
中国有色网
为满足我国西部地区找水勘探需要，中国地质科学院勘探技术研究所不断开展西部水文水井快速钻探技术与装备的研究和创新工作，并大力推进相关新技术的应用。
日前，该所与贵州省地矿局达成了全面合作协议，为该局岩溶地区找水工程提供钻进装备和技术支持，解决1300万群众饮水难题。
在西部缺水地区进行水资源的勘探与开发，若采用常规的钻探技术进行施工，很多地区无法解决生产用水——不仅成本昂贵，而且勘探速度慢、效率低、孔内卡埋钻事故频繁，造成堵塞生产层裂隙、泥皮粘糊孔壁等问题，严重影响对水资源的评价。
针对这一系列钻探问题，中国地质科学院勘探技术研究所不断开展技术创新，围绕西部水文水井快速钻探技术与装备开展攻关。
多工艺空气钻探技术被视为当今应用最广和最有发展前景的钻探技术之一，我国已形成较为成熟技术，勘探技术研究所进一步研究和完善这一技术体系，完成了中国地质调查局立项研究的“干旱缺水地区水资源快速评价钻探技术的研究与开发”，并在山西鄂尔多斯盆地地下水勘查中成功应用，取得良好效果，目前正在从事地质调查项目“1000米全液压动力式水文水井钻机”的研究。
通过不断研究与推广应用，我国水文水井空气潜孔锤（泡沫）钻进技术钻进深度已达800多米，气举反循环钻进技术钻进深度已达4000多米。
贵州省由于独特的喀斯特地质地貌，造成地表严重干旱缺水，有1300万人饮水不安全。
贵州省地矿局一直致力于岩溶石山地下水的综合治理工程，实施地下水开发利用示范工程。
今年年初，该局向省政府呈报了《关于开发贵州地下水资源的初步建议》，得到省政府的高度重视。
贵州省成立了以副省长为组长的地下水资源勘查开发利用领导小组，开发地下水资源。
贵州省地矿局今年将选定毕节、铜仁地区作为试点，力争成井100口，积累经验后在全省范围开展。
在岩溶地区找水工程施工中，由于特殊的地质条件，钻进是一个难题。
地科院勘探技术研究所长期关注贵州地下水开发工程，并推广应用了部分技术和产品。
针对该省即将开展的大规模的地下水开发工程，他们在充分考察的基础上，认真部署，决定将水文水井钻探新技术应用到岩溶地区找水工程中，提供全面技术支持，确保项目的顺利实施。
7月7日，该所与贵州省地矿局签署了全面合作协议书。
勘探所结合贵州当地的地质条件，在找水项目中提供多工艺空气钻进技术体系中的空气潜孔锤（泡沫）钻进技术与气举反循环钻探成套技术。
多工艺空气钻进技术的采用，将突破干旱缺水地区钻进中长期存在的若干技术难题，能够安全钻进、高质量钻探，并保证了在若干岩层钻进中的效率。
7月14日至7月19日，贵州省地矿局派出15人的考察组来到勘探所。
双方进行了相关技术问题的解答、交流与沟通，并就施工中易出现的技术难题进行了现场交流。
通过考察学习，使参与该项目的技术骨干对水井钻探新技术有了全面了解，为下一步在贵州开展该项新技术的应用奠定了基础。
中国有色金属报-
来源：
国土资源新闻网
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