[发明专利]一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺

权利要求书

1.一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：先施工一个导向孔，施工方法采用复合片钻头钻进工艺，使用无线随钻跟钻监测孔斜并纠斜，其次采用分级扩孔施工：一开井段使用复合片钻头开孔，然后采用五种组合牙轮钻头分五级扩孔，使孔径达到需求规格，孔内下入螺旋管，水泥固井并候凝；二开井段使用复合片钻头进行导正孔施工，然后依次使用四种复合片钻头或组合牙轮钻头分四级扩孔，使孔径最终达到设计孔径，孔深达到设计孔深，顺孔后，下入工作管，水泥固井并候凝。

2.根据权利要求1所述的一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：钻孔一开施工终孔孔径Φ1300mm，孔深30.00m，下入Φ1100*14mm螺旋焊管29.00，钻孔二开施工终孔孔径Φ950mm，完钻井深813m，全孔下入Φ720mm直缝管。

3.根据权利要求1所述的一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：钻孔一开施工主要目的是封隔第四系粘土、砂层和砾石层，钻孔一开终孔Φ1300mm孔径结束，孔深为30.00m，下入Φ1100*14mm螺旋焊管29.00m，环状间隙用P.042.5#普通硅酸盐水泥封固、水泥浆返出地面。

4.根据权利要求1所述的一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：钻孔二开施工终孔孔径Φ950mm，设计孔深808m，实际完钻井深813m，孔内下入Φ720mm直缝管，二开Φ215.9mm导正孔，井深818m，导正孔施工采用无线随钻测斜仪实时监测孔斜，根据孔口坐标及现场全井测斜数据推算，钻孔孔底深808m位置南北位移ΔX＝+2.062m，东西位移ΔY＝-0.300m，闭合位移2.084m，闭合方位351.732°，达到设计要求。钻孔经过φ311mm、φ550mm、Φ850mm、Φ950mm扩孔，最后扩至孔深813m后钻孔施工结束，孔内下入Φ720mm×32mm直缝管279m、Φ720mm×24mm直缝管534m，共计813m，直排钻孔直缝套管用42.5#复合硅酸盐水泥240吨全封闭固井，水泥浆返出地向。

5.根据权利要求1所述的一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：钻孔一开为0～30m，施工场地位于泾河漫滩，钻遇地层为河流冲积物，以河卵石、淤泥、流沙层为主，施工中预防涌水塌孔、埋钻为主要目的，要兼顾排砂和流动性能，所需钻井液泥浆的配方为清水+5～7％膨润土+0.2％纯碱+0.3％烧碱+1％防塌防卡剂+1％水解聚丙烯腈铵盐+10～20％石灰石粉+0.5％纤维素，所需要达到的性能指标为密度1.15～1.25g/cm3，漏斗粘度35～50s，失水≤20ml，泥皮厚度≤1.5mm，PH值8～10，含沙量≤6％。

6.根据权利要求1所述的一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：钻孔二开为30～813m，钻遇地层为白垩系(泾川组、罗汉洞组、环河组、华池组、洛河组)、侏罗系(安定组、直罗组、延安组)、三叠系胡家村组，终孔位置为三叠系胡家村组。直罗组地坍塌掉块严重，延安组砂岩易缩径，对钻孔施工易造成不利影响，所需钻井液泥浆配方为清水+5～7％膨润土+0.2％纯碱+0.2％烧碱+1～2％防塌防卡剂+1～2％水解聚丙烯腈铵盐+15～25％石灰石粉，所需要达到的性能指标为密度1.17～1.27g/cm3、漏斗粘度30～45s、失水≤15ml、泥皮厚度≤1mm、PH值8～10、含沙量≤4％。

7.根据权利要求1所述的一种大孔径钻孔穿越巨厚含水层施工工艺，其特征在于：针对于钻孔深度的不同，使用不同的工作套管，孔深0～534m下入φ720×24mm的直缝管534m，重219.97t；孔深529～813m下入φ720×32mm的直缝管279m，重151.47t(其中孔深641.5～654m下入浮力塞12.5m)；套管总重379.14t(其中水泥塞重7.7t)。