[发明专利]一种侏罗系泥砂破碎带绳索取芯钻探防止孔壁坍塌的方法

说明书

本发明公开了一种侏罗系泥砂破碎带绳索取芯钻探防止孔壁坍塌的方法，该方法是一套在侏罗系泥砂破碎带绳索取芯钻探防止孔壁坍塌科学的防护和治理方法，主要根据侏罗系岩层的特征，降低泥浆的含水量并提高泥砂的比重，平衡孔壁岩石的侧压力，阻止泥页岩层的水化膨胀，防止孔径变小，低失水，使用比重系数、粘度系数优化的泥浆做冲洗液，提高泥浆粘度加强护壁，有效的抑制了孔壁的坍塌，同时进一步阻止了孔内缩经，减少了钻具被卡的几率，避免甚至出现钻具折断、烧钻、掉钻头、夹钻、跑钻等事故。

技术领域

本发明涉及勘探技术领域，具体涉及一种侏罗系泥砂破碎带绳索取芯钻探防止孔壁坍塌的方法。

背景技术

在侏罗系泥砂破碎带绳索取芯钻进过程中，由于岩层松散、松软、破碎等情况，加之在深层钻进中，破坏了地层本身的压力平衡，且上部冲洗液压力不足，对孔壁的维护起不到作用，时常发生孔壁坍塌、掉块等事故，一旦处理不完善会使钻孔报废，出现钻孔内径收缩导致钻具被卡，甚至出现钻具折断、烧钻、掉钻头、夹钻、跑钻等，造成了钻探成本高、施工进度缓慢、钻探质量差的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种侏罗系泥砂破碎带绳索取芯钻探防止孔壁坍塌的方法，该方法是一套在侏罗系泥砂破碎带绳索取芯钻探防止孔壁坍塌科学的防护和治理方法，主要根据岩层的特征，降低泥浆的含水量并提高泥砂的比重，有效的抑制了孔壁的坍塌，同时进一步阻止了孔内缩经，减少了钻具被卡的几率，避免出现钻具折断、烧钻、掉钻头、夹钻、跑钻等事故，降低钻探成本，加快了施工进度，提高了钻探质量。

为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种侏罗系泥砂破碎带绳索取芯钻探防止孔壁坍塌的方法，包括：

步骤1：根据钻井液循环速度及岩芯的提取时间，查阅设计部门地质资料，确定孔壁易坍塌、易发生孔内缩径位置，制定方案；

采用绳索取芯钻进，钻孔深度变深以后，孔内事故发生概率显著增加，其根本原因在于，钻孔深度增加以后，钻井液循环速度变慢，提取岩芯时间变长，钻井液护壁相对变弱，引起孔壁失稳，出现孔壁坍塌、孔内缩径事故；可以通过钻井液循环速度、提取岩芯时间再根据设计部门提供的地质资料，首先搞清孔内易发事故原因、事故性质及事故位置，制定处理事故可靠的方案；

步骤2：根据侏罗系泥砂破碎带情况，采用泥砂及造浆材料配置泥浆；

对于预防孔壁坍塌、孔内缩径事故，使用较高密度、低失水的泥浆效果较好，较高密度的泥浆是有较高的液柱压力，足以平衡孔壁岩石的侧压力，阻止泥页岩层的水化膨胀，防止孔径变小，低失水；

步骤3：在钻探时采用步骤2的泥浆作为冲洗液，使用该冲洗液进一步加强孔壁厚度，实现护壁堵漏。

优选的，所述的步骤2中配置泥浆的时，将聚乙烯醇与水按体积比1:100～200加热溶解，再与泥砂混合搅拌制成泥浆；

优选的，所述的步骤2中泥浆的性能指标控制在比重1.01～1.04，粘度18～22s；

采用此种优质泥浆做冲洗液，提高泥浆粘度加强护壁

优选的，所述的步骤2中采用的水为卤水（高矿化度）；形成高矿化度泥浆；

高矿化度泥浆由于其中的自由水不容易失去而进入岩层，使泥页岩层的粘土颗粒成份不易水化膨胀，同时由于该泥浆的滤液是有较高的矿化度而形成的渗透压，大于泥页岩中水的含盐而形成的渗透压，保证了水分不进入岩层；抑制了泥页岩的水化膨胀，使孔径不易变小；达到进一步防止孔壁坍塌、孔内缩径的效果。

优选的，所述的步骤2中，在钻探时适当降低钻进速度，延长冲洗液与孔壁接触时间，使得泥浆有效的对孔壁进行加固，并封堵漏洞。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：