難鉆進(jìn)地層用新型鉆頭、鉆具及泥漿的研究與開發(fā)參與人員

何遠(yuǎn)信、趙爾信、賈美玲、蔡家品、陶士先、黃衛(wèi)東、黃玉文、劉振宇、張建元、賈軍。

該課題研究包括難鉆進(jìn)地層新型鉆頭、鉆具及泥漿的配套研究，難鉆進(jìn)地層主要是指地層硬、脆、碎和末膠結(jié)的卵礫石層，地溫梯度較高，對(duì)沖洗液有損害，他們的特點(diǎn)是鉆進(jìn)難、取心難、保證沖洗液的功能難。在解決深度較大的硬巖鉆進(jìn)中，該課題在鉆頭結(jié)構(gòu)上利用三角聚晶和孕鑲金剛石層相間排列，互為依托，使破巖過程具有三角聚晶式的大切削具式的體積破碎，又賦予自銳式孕鑲金剛石壓入壓碎式的體積破碎，對(duì)硬巖鉆進(jìn)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，既保持了鉆速，又維持了長壽命。利用超細(xì)粉末既亞納米和準(zhǔn)鈉米級(jí)粘結(jié)金屬粿粒，大多數(shù)粿粒為5-10μ米左右，并與預(yù)合金方式既每個(gè)粿粒的成份中包括了鈷鎳銅，這樣就解決了粘結(jié)金屬的均勻分布問題，陰陽離子新型泥漿是，稀釋劑同時(shí)為陰陽離子型，通過其陰離子的吸附，拆散聚合物中的高分子和粘土粿粒間的形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，達(dá)到降粘的目的。通過陰離子的吸附，降低粘土的比表面，削弱粘土的水化能力，據(jù)此制備了在井溫達(dá)到220度時(shí)具有降粘性能優(yōu)良的，抗污染能力強(qiáng)的稀釋劑，這種稀釋劑無污染，有利于環(huán)保。在鉆進(jìn)過程中，遇到非膠結(jié)的卵礫石層和硬、脆、碎地層，取心一直是個(gè)難題，該課題是利用水射流產(chǎn)生負(fù)壓，既在非膠結(jié)巖心進(jìn)入巖心管后，由于射流的作用，產(chǎn)生負(fù)壓，使內(nèi)管中的液流向上流動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)上浮力，抵消巖心的自重，減少巖心間的相互磨損。采用渦動(dòng)鉆頭減少徑向拌動(dòng)，使巖心不受撗向振動(dòng)，此項(xiàng)措施在非膠結(jié)地層和硬、脆、碎地層，屒心采取率由30%提高到90%。 2100433B

潛孔錘跟管鉆進(jìn)工藝、器具與鉆頭的研究，是地礦部“七五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“多工術(shù)的開發(fā)研究”（編號(hào)86019）中的專題之一。通過方案優(yōu)選、模擬試驗(yàn)，不斷修改完善，在我國率先研制出了QG型跟管鉆進(jìn)鉆具，經(jīng)過一次和兩個(gè)鉆孔井下試驗(yàn)，總共鉆進(jìn)46.8m，跟管45.98m。實(shí)踐表明，所研穩(wěn)定地層（卵礫石層、流砂層，砂土層、回填土層）中實(shí)現(xiàn)潛孔錘同步果良好。