鉆孔沖洗液

鉆進(jìn)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(dá)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(jìn)，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(jìn)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(jìn)過程中，鉆頭不斷地破碎孔底巖石，延深鉆孔，與此同時(shí)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(shí)地?cái)y帶到地表，以保持孔底清潔；當(dāng)沖洗液中斷時(shí)，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(jìn)中，孔底鉆頭破碎巖石消耗的有效功，只占傳到孔底的機(jī)械功的很小一部分，絕大多數(shù)的機(jī)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(jìn)，其鉆頭溫升可達(dá)到二、三百度，如果得不到及時(shí)冷卻，將會造成燒鉆（即金剛石碳化）?；蜻^早磨損，所以鉆進(jìn)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(dá)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(jìn)過程中，尤其金剛石鉆進(jìn)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(shí)震動及減輕鉆機(jī)動力機(jī)等的負(fù)荷，使鉆頭工作平穩(wěn)。

4、形成泥皮，保護(hù)孔壁

鉆進(jìn)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(shí)，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(jìn)時(shí)，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(shí)，沖洗液是傳遞動力的工作介質(zhì)。

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(jìn)，但其功能和作用機(jī)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(jìn)工藝要求和經(jīng)濟(jì)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。

1、四球式摩擦 (極壓 ) 試驗(yàn)機(jī)評價(jià)法

本方法是在四球式摩擦 (極壓 ) 試驗(yàn)機(jī)上評價(jià)潤滑材料的μ值、 邊界膜強(qiáng)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(yàn)機(jī)評價(jià)法

本方法是在鐵姆肯磨損與潤滑試驗(yàn)機(jī)上(國產(chǎn)型號為 MHK一 500 環(huán)塊式磨損試驗(yàn)機(jī)) 評價(jià)潤滑介質(zhì)的抗摩擦能力, 即以該試驗(yàn)機(jī)鋼制試件純滑動摩擦面上不出現(xiàn)擦傷時(shí)負(fù)荷杠桿祛碼盤上的最大負(fù)荷 (同邊界膜強(qiáng)度的意義 ) , 用 OK 值表示。該指標(biāo)評價(jià)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(jià)法

極壓潤滑儀是 由美國白勞德泥漿公司為評價(jià)鉆井 泥槳的潤滑性能而設(shè)計(jì)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(yàn)機(jī)試環(huán)、試塊要求，該儀器工作原理同于鐵姆肯試驗(yàn)機(jī)。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(jì)算出沖洗液漏失量以反映巖體的透水性，邊鉆進(jìn)，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(yùn)動排泄而不可能在臨界面儲存。因此在此位置時(shí)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(dá)臨界面時(shí)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(shí)，測定水源箱水位，并記錄相應(yīng)的時(shí)間、鉆進(jìn)深度，每鉆進(jìn)0. 5m 時(shí)再測定記錄一次，直至完成完整的一回次；在每次上下鉆時(shí)觀測記錄一次鉆孔水位；當(dāng)沖洗液循 環(huán)中斷時(shí)及時(shí)記錄孔深和時(shí)間，并詳細(xì)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(jì)算單位時(shí)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(jìn)方法與工藝

6 成井工藝

7 特種鉆探

8 鉆孔沖洗液與護(hù)壁堵漏

9 鉆探工程質(zhì)量

10 與鉆探有關(guān)的試驗(yàn)

11 鉆探設(shè)備的使用與維護(hù)

12 孔（井）內(nèi)事故的預(yù)防與處理

13 鉆孔（井）竣工與驗(yàn)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