6.3 回转钻进

6.3.2  硬质合金取心钻进应符合下列规定：

    1  硬质合金钻头应符合下列规定：

        1)钻头体直径298mm以内，宜采用特殊梯形螺纹与岩心管连接；直径325mm以上可采用焊接或螺纹连接，焊接时应保证钻头与岩心管的同心度。

        2)钻头硬质合金切削具宜采用钨钴类八角柱状硬质合金，对不同岩层和钻头直径，其镶焊数量、出刃大小及镶焊角度宜按表6.3.2-1和表6.3.2-2选取。

表6.3.2-1  硬质合金切削具镶焊数量(颗)

表6.3.2-2  硬质合金切削具镶焊角与出刃

    2  钻进技术参数应根据岩石性质、钻头结构、设备能力和孔壁稳定性合理选择，并应符合下列规定：

        1)钻压可按下式计算：

    式中：F——钻头压力(kN)；

              F₀——每颗硬质合金切削具所需压力，宜按表6.3.2-3选取(kN/颗)；

              m——硬质合金镶焊数量(颗)。

表6.3.2-3  硬质合金切削具所需压力

        2)转速由钻头圆周线速度确定，其线速度宜为1.0m/s～2.5m/s，钻头直径小、钻进软岩时宜采用高转速；钻头直径大或钻进卵石、砾石层及中硬岩时宜采用低转速。

        3)泵量根据钻头直径、岩石性质宜按表6.3.2-4选取，也可按下式计算：

    式中：Q——冲洗液量(L/min)；

              D——钻头直径(cm)；

              K——系数，K取(15～20)L/(cm·min)。

表6.3.2-4  硬质合金钻进泵量(L/min)

    3  正常钻进时钻具应连接取粉管。孔底岩粉超过0.5m时，应专程冲捞岩粉。 

    4  井孔内残留岩心超过0.5m或有脱落岩心时，不宜下入新钻头，应采用轻压、慢转、小泵量的方法，将岩心套入岩心管后，再调整到正常钻进参数钻进。 

6.3.3  全面钻进应符合下列规定： 

    1  全面钻进适用于生产井的钻进。

    2  全面钻进宜根据地层特性按本规范表6.1.2的规定选用钻头，钻进参数应根据地层特性、钻头类型与规格、设备性能选择。

    3  在松散、破碎等易坍塌地层中钻进时应采用泥浆护壁，必要时应采用套管护壁。 

    4  在松散、破碎地层中钻进宜采用轻压、慢转，且较大的泵量；在黏性土层钻进应采用大泵量并酌情提动钻具。

6.3.4  扩孔钻进应符合下列规定： 

    1  扩孔钻进可用于探采结合井、硬岩大直径成井等工程施工，扩孔级差与级数应根据岩石性质和设备能力确定。

    2  扩孔钻进的钻头宜根据地层特性按本规范表6.1.2的规定选择。

    3  扩孔钻进的钻具应有足够的连接强度，并应有导正装置和小径超前导向钻具。 

    4  扩孔钻进技术参数应符合下列规定：

        1)黏性土地层扩孔宜采用钻头压力5kN～15kN，钻头线速度0.5m/s～1.5m/s，泵量不低于400L/min的钻进参数。

        2)砂类地层扩孔宜采用钻头压力3kN～8kN，钻头线速度0.4m/s～1.1m/s，泵量不低于400L/min的钻进参数。

        3)岩层扩孔钻进应根据钻头类型、扩孔级差和岩性等因素选择。

6.3.5  反循环钻进应符合下列规定：

    1  反循环钻进可用于地下水位较浅和漏失较小的地层。泵吸反循环和射流反循环可用于钻进孔深120m以内的钻孔，气举反循环可用于钻进孔深大于25m的钻孔。

    2  反循环钻进宜根据地层特性和反循环钻进方法按本规范表6.1.2的规定选用钻头，钻头钻压和转速宜按本规范第6.3.2条第2款的规定采用，当孔径大于800mm时，宜按本规范第7.4.2条的规定采用。

    3  反循环钻进应保持冲洗液连续循环。停钻时应保持冲洗液正常循环至孔内钻屑排净后，再停止送液。

    4  根据不同的地层可采用清水、泥浆或其他对水质、出水量影响较小，且护壁性能良好的冲洗液。当冲洗液护壁无效时，应下套管护壁。

6.3.6  泵吸反循环钻进应符合下列规定：

    1  应配备性能良好的砂石泵和启动真空泵或注水泵。其性能应符合下列要求：

        1)砂石泵的有效真空度不得低于0.08MPa。 

        2)泵体内的液体通道直径应大于钻杆内径。

        3)砂石泵泵量应满足冲洗液在钻杆内上返速度的要求，冲洗液上返速度宜为2.5m/s～3.5m/s。

    2  砂石泵安装位置应接近地面。

    3  钻进中应控制上返冲洗液中岩屑含量不大于5％～8％。

    4  钻头上应装设吸水喉管，应控制岩屑粒径，喉管的内径应小于钻杆内径5mm～10mm，喉管安装部位距钻头底部不应小于150mm～200mm。

6.3.7  射流反循环钻进应符合下列规定：

    1  应配备具有下列性能的射流泵：

        1)泵的管道可顺利通过大颗粒岩屑，喷嘴工作时，循环管路负压值应达0.078MPa～0.088MPa。

        2)射流泵由离心泵驱动，其泵量为60m³/h～150m³/h，泵压为0.6MPa～0.8MPa。

    2  射流泵的安装位置、上返冲洗液中的岩屑含量、钻头上喉管的设置应按本规范第6.3.6条第2款～第4款的规定执行。

6.3.8  气举反循环钻进应符合下列规定：

    1  气举反循环宜在淹没比大于0.5的情况下使用。

    2  混合器最大淹没深度应与空压机的风压匹配，其匹配关系应符合表6.3.8-1的规定。

表6.3.8-1  混合器最大淹没深度与风压的关系 

    3  钻杆内径应与钻孔直径相匹配，其匹配关系宜符合表6.3.8-2的规定。

表6.3.8-2  钻杆内径与钻孔直径的关系

    4  空压机风量应与钻杆内径相匹配，其匹配关系应符合表6.3.8-3的规定。

表6.3.8-3  空压机风量与钻杆内径的关系

    5  气举反循环钻进宜采用悬挂式风管，风管之间应采用左旋螺纹连接，应逐节拧紧。