文档介绍：顾北矿南二采区1512(3)工作面顶板
风氧化带地面预注浆加固钻井工程设计
贵州省地矿局一一五地质大队
二○一三年五月二十日
顾北矿南二采区1512(3)工作面顶板
风氧化带地面预注浆加固钻井工程设计
根据顾北矿南二采区地层资料和注浆方案要求,做如下钻井工程设计。
(一)钻井平面布置
(二)钻探设备及材料选择
施工钻探设备、物资配置表
名称
规格及型号
单位
数量
备注
设
备
类
钻机
XY-44、-6B型
台套
6
用于钻孔施工
钻塔
SG-18、-21
副
6
用于钻孔施工
泥浆泵
BW250、320型
台
6
用于泵送泥浆
变量泵
BW150
台
6
用于供水
泥浆搅拌机
1m3
台
6
用于配制泥浆
旋流除砂器
台
6
用于净化泥浆
工程用车
四驱皮卡
台
1
用于现场值班
发电机组
15Kw
台
6
用于现场供电
测斜仪
JXY-2
套
6
测量控制孔斜
套管类
Φ146
m
100
Φ127
m
1200
Φ108
m
2500
钻杆类
Φ60
m
3000
钻头类
三翼锥形钻头
Φ132
只
6
Φ112
只
6
名称
规格及型号
单位
数量
备注
牙轮钻头
Φ152
只
6
Φ132
只
12
Φ112
只
18
Φ93
只
12
泥浆材料类
优质人工钠土
T
50
HV-CMC
T
6
PHP
T
6
KCl
T
3
NH4-HPAN
T
3
Na2CO3
T
3
打捞工具类
Φ150锥子
只
6
公锥
Φ130锥子
只
6
公锥
Φ110锥子
只
12
公锥
Φ89锥子
只
6
公锥
(三)钻井工程
全井段采用四开钻井。
钻具组合及套管尺寸要求
钻具
组合
钻头尺寸×钻厚
套管尺寸×套管下深
备注
一开
小直径牙轮钻头151mm×10m
146mm×10m
封闭浮土层
二开
三翼锥形钻头
小直径牙轮钻头132mm×210m
127 mm×220m
隔断水敏层
三开
三翼锥形钻头
小直径牙轮钻头112mm×200m
108mm×420m
隔断水敏层
四开
小直径牙轮钻头
93mm至终孔
一开:以Φ151mm牙轮钻头钻穿表土层(井深0-10m,钻厚10m),下入Φ146mm套管封闭井壁;
二开:以Φ132 mm牙轮钻头(或三翼锥形钻头)钻穿220m以内主要含砂地层,下入Φ127mm套管封闭井壁。
三开:以Φ112 mm牙轮钻头(或三翼锥形钻头)钻穿砾石层,视注浆要求下入相应长度Φ108套管;
四开:以Φ92 mm牙轮钻头钻至终孔。
钻孔结束后暂将Φ146、Φ127、Φ108套管留于孔内做注浆阶段保护上部孔段用。
(1)钻进方法
三翼锥形钻头或牙轮钻头正循环全面钻进。
(2)钻进规程参数选择
钻压:根据岩石可钻性、钻具组合、钻头类型及钻头直径等因素综合考虑,使用三翼钻头为120~200N/mm(钻头直径,下同);使用三牙轮钻头为(350~500)N/mm;
转速:根据岩石可钻性、钻头直径及岩石完整程度等条件选择,采用150~300r/min。
泵量:根据孔径、钻速及孔壁情况选择100~250L/min。
(四)钻井液
依水源远近使用BW150泵或3D高压泵配合柴油机或电动机抽水,Φ40铁水管做供水管路。安装过程遵循“安全、就近、少占地”原则。
全井段使用清水基钻井液钻进。
钻井液要求低失水、低固相、低摩阻、携砂能力强。做到环境保护、钻井安全统一。
钻井液性能总体要求
井段(m)
密度(g/cm3)
粘度(s)
备注
全井段
-
28-40
低固相钻井液
(1)第四系
多层粘土和砂互层,采用低固相低失水抑制性钻井液,重点是保证比重,严格控制含沙量和失水量,相应技术口径钻穿后,采用套管护孔。钻井液配方:
1m3清水+4%山东产膨润土+%纯碱+1~2%LG(或使用腐植酸钾KHm、聚丙烯******盐NH4-HPAN)+1~2%CMC。
漏斗粘度35s左右,失水量(API/30min)在8ml /30min以下。并且根据实际钻进情况,进行适时调整,达到保持钻进正常钻进的目的。
同时视地层情况减少粘土加量,尝试利用地层粘土自然造浆。
(2)砾石层
该层相对较致密,坚硬。较大可能不会发生坍塌掉块情况,钻井液技术重点为保证粘度。钻井液