鉆孔沖洗液沖洗介質(zhì)種類

第一類：液態(tài)沖洗介質(zhì)（簡稱沖洗液），是以水和油為主體的沖洗介質(zhì)。包括清水（淡水）、鹽類飽和溶液、乳狀液、泥漿等散種。

第二類：氣態(tài)沖洗介質(zhì)，是以空氣為主體的沖洗介質(zhì)，包括干空氣和霧化氣體等。

第三類：其他類型的沖洗介質(zhì)，如粘性泡沫和充氣泥漿等。這些雖然是液態(tài)和氣態(tài)沖洗介質(zhì)的演進，但其功能和作用機理又區(qū)別于液態(tài)和氣態(tài)沖洗介質(zhì)，成為一種新型的沖洗介質(zhì)。

上述各種沖洗介質(zhì)各有自身的特性和適應(yīng)范圍，因此在應(yīng)用中要根據(jù)地層情況、鉆進工藝要求和經(jīng)濟效果與可能性來選擇。其中第一類在我國巖心鉆探應(yīng)用較廣泛。

鉆進過程中，根據(jù)沖洗液的循環(huán)路徑不同，有以下三種循環(huán)方式：

1.正循環(huán)：沖洗液由泥漿泵經(jīng)由高壓膠管和鉆具內(nèi)孔送至孔底。然后通過鉆頭底端經(jīng)由鉆具和孔壁之間的環(huán)狀間隙返回地面；

2.反循環(huán)：沖洗液由泥漿泵吸取后，所經(jīng)的路線是正循環(huán)的逆向。

3.孔底反循環(huán)：沖洗液 由泥漿泵經(jīng)由高壓膠管送入鉆桿內(nèi)，再經(jīng)特制的孔底反循環(huán)鉆具（或接頭），使一部分沖洗液沿鉆桿與孔壁間的環(huán)狀間隙返回地表；另一部分沖洗液，由于特制反循環(huán)鉆具（或接頭）的抽吸作用而吸入孔底，經(jīng)鉆頭到巖心管、鉆桿內(nèi)，到特制反循環(huán)鉆具（或接頭）處，經(jīng)特制反循環(huán)鉆具（或接頭）的分水眼，一部分沖洗液隨送入的沖洗液返回地表，另一部分隨送入的沖洗液吸入孔底。如此來回循環(huán)，使之達到?jīng)_洗鉆孔的目的。

在巖心鉆探中，要保證優(yōu)質(zhì)快速安全鉆進，正確地選擇，使用沖洗液起著十分重要的作用，因此沖洗液被稱為鉆進過程中的“血液”。其功用如下：

1、清洗孔底，懸浮和攜帶巖粉

鉆進過程中，鉆頭不斷地破碎孔底巖石，延深鉆孔，與此同時孔底會產(chǎn)生大量的巖粉、巖屑，借循環(huán)著的沖洗液，將鉆頭破碎的巖粉、巖屑及時地攜帶到地表，以保持孔底清潔；當(dāng)沖洗液中斷時，利用沖洗液本身的一定性能（如觸變性），將巖粉懸浮起來，防止巖粉迅速沉淀造成埋鉆事故。

2、冷卻鉆頭，提高鉆頭使用壽命

鉆進中，孔底鉆頭破碎巖石消耗的有效功，只占傳到孔底的機械功的很小一部分，絕大多數(shù)的機械功作用于與巖石的摩擦，轉(zhuǎn)化為熱，因此孔底鉆頭溫升較高。尤其是金剛石鉆進，其鉆頭溫升可達到二、三百度，如果得不到及時冷卻，將會造成燒鉆（即金剛石碳化）。或過早磨損，所以鉆進過程中，借循環(huán)著的沖洗液將其熱量帶走，從而冷卻鉆頭，達到延長鉆頭使用壽命之目的。

3、潤滑鉆頭和鉆具，減弱鉆具震動

鉆進過程中，尤其金剛石鉆進中，使用加潤滑劑的乳化沖洗液，它可以減小鉆頭和孔底巖石、鉆具和孔壁間的摩擦阻力和有效地減弱鉆具高轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)時震動及減輕鉆機動力機等的負荷，使鉆頭工作平穩(wěn)。

4、形成泥皮，保護孔壁

鉆進過程中利用沖洗液本身的性能，在孔壁上形成薄而致密的泥皮，防止孔壁坍塌、掉塊；調(diào)節(jié)沖洗液的比重，可以防止涌水、漏失、井噴等事故。同時，某些沖洗液對不穩(wěn)定的和水敏性的地層還有抑制的作用，有效地防止孔壁的膨脹、坍塌。

5、輸送巖心

反循環(huán)連續(xù)取心鉆進時，利用沖洗液作介質(zhì)，連續(xù)地通過鉆桿柱向地面輸送巖心，這種方法取得的巖心，代表性好，層次確切。

6、采用渦輪鉆、螺桿鉆及沖擊回轉(zhuǎn)鉆等時，沖洗液是傳遞動力的工作介質(zhì)。

1、四球式摩擦 (極壓 ) 試驗機評價法

本方法是在四球式摩擦 (極壓 ) 試驗機上評價潤滑材料的μ值、 邊界膜強度、 綜合磨損值 ( ZMZ ) 等。 我國標(biāo)準(zhǔn)為 SY2665一77 ( sY2665一655) , 美國標(biāo)準(zhǔn)為 ASTM , DZ783~ 71。

2、鐵姆肯試驗機評價法

本方法是在鐵姆肯磨損與潤滑試驗機上(國產(chǎn)型號為 MHK一 500 環(huán)塊式磨損試驗機) 評價潤滑介質(zhì)的抗摩擦能力, 即以該試驗機鋼制試件純滑動摩擦面上不出現(xiàn)擦傷時負荷杠桿祛碼盤上的最大負荷 (同邊界膜強度的意義 ) , 用 OK 值表示。該指標(biāo)評價方法：我國采用 SY2685一82 標(biāo)準(zhǔn) , 美國采用AsTM、DZ782一74標(biāo)準(zhǔn)。

3、白勞德極壓潤滑儀評價法

極壓潤滑儀是 由美國白勞德泥漿公司為評價鉆井 泥槳的潤滑性能而設(shè)計的結(jié)構(gòu)緊湊的測定儀器。該儀器摩 擦副為環(huán)一塊式, 試環(huán), 試塊尺寸規(guī)格與材質(zhì)均大致同于鐵姆肯試驗機試環(huán)、試塊要求，該儀器工作原理同于鐵姆肯試驗機。該儀器試環(huán)用鎖緊螺母固定在轉(zhuǎn)動的主軸端與安裝在扭臂連接軸末端夾持器中的試塊相對轉(zhuǎn)動。施加載荷是由扭臂將壓力傳遞到試塊，并由試塊傳遞到試環(huán)上而完成。

鉆孔沖洗液觀測原理

鉆孔沖洗液漏失量觀測確定導(dǎo)水裂隙帶高度的方法是利用了液體在孔內(nèi)自重壓力下會沿裂隙流動漏失，根據(jù)鉆探過程中給水量和回水量計算出沖洗液漏失量以反映巖體的透水性，邊鉆進，邊取數(shù)據(jù)，觀測資料較為直觀，是一種直觀的觀測手段。在導(dǎo)水裂隙帶范圍內(nèi)的水流必然向采空區(qū)運動排泄而不可能在臨界面儲存。因此在此位置時鉆孔沖洗液漏失，水位相應(yīng)下降；鉆孔中斷給水后，水位不斷下降直至孔底。鉆孔到達臨界面時的耗水量、水位變化幅度，因臨界面所處位置的巖性、裂隙發(fā)育和聯(lián)通程度不同而有所差異。

鉆孔沖洗液工作方法

鉆孔開鉆后采用清水作為沖洗液，待形成循環(huán)時，測定水源箱水位，并記錄相應(yīng)的時間、鉆進深度，每鉆進0. 5m 時再測定記錄一次，直至完成完整的一回次；在每次上下鉆時觀測記錄一次鉆孔水位；當(dāng)沖洗液循 環(huán)中斷時及時記錄孔深和時間，并詳細描述記錄巖芯的垂向裂隙發(fā)育狀況；最后整理觀測資料，計算單位時間沖洗液漏失量，繪制鉆孔沖洗液漏失量曲線和鉆孔水位曲線，綜合確定導(dǎo)水裂隙帶高度。

備案信息

備案號：6145-20002100433B

前言

1 范圍

2 規(guī)范性引用文件

3 總則

4 鉆探準(zhǔn)備工作

5 鉆進方法與工藝

6 成井工藝

7 特種鉆探

8 鉆孔沖洗液與護壁堵漏

9 鉆探工程質(zhì)量

10 與鉆探有關(guān)的試驗

11 鉆探設(shè)備的使用與維護

12 孔（井）內(nèi)事故的預(yù)防與處理

13 鉆孔（井）竣工與驗收

附錄A （規(guī)范性附錄）巖土可鉆性分級

附錄B （規(guī)范性附錄）工程地質(zhì)鉆孔及鉆具口徑系列

條文說明