钻孔特性分析及钻探技术优化组合方案设计 钻探技术优化组合的分类
（一）1号组合
1.钻孔特性分析
钻孔为Ⅰ类深孔，既有坚硬、破碎、严重漏失地层，又有强水敏性地层，且造斜强度 大、研磨性弱。根据地层的构成及特性分析，该类深孔，可认为上部有部分强水敏性地层（如页岩等），下部为坚硬地层，全孔以坚硬、破碎地层为主，岩石可钻性高。影响钻探施 工的不利因素较多，包括钻孔深度大、地层坚硬、破碎、研磨性弱、漏失严重、造斜强度 大，且有强水敏地层等，属非常复杂、难度很大的钻探施工条件，将对钻进、护壁、堵 漏、防斜等产生严重影响。
2.钻探技术优化组合方案设计
（1）钻探设备优选。就设备优化选择而言，钻孔深度大、地层坚硬、破碎、研磨性弱是影响深孔钻探的关键因素。由于受岩石坚硬、破碎、研磨性弱的影响，机械钻速很低，甚至“打滑”不进尺，钻头寿命和回次进尺都很短，相应的提下钻次数和打捞岩心次数倍 增，钻探施工效率降低。因为决定钻探施工效率的主要有两个方面，一是钻头，在转速、钻压满足要求的前提下，钻头的性能和质量决定着纯钻进效率即平均机械钻速；二是提下 钻速度，由于钻孔深度大和提下钻次数的大量增加，提下钻速度对深孔钻探施工效率的影 响起着关键作用。在此情况下，动力头钻机的性能优势难以发挥，平均机械钻速、平均回 次进尺和钻头寿命都难以明显提高，而提下钻速度的劣势又会进一步扩大，即使动力头钻 机配备钻塔，在提下钻速度方面消除了劣势，但从综合经济效益考虑，选择动力头钻机会 得不偿失。以下通过计算对比进一步验证。
根据表3-1并考虑地层坚硬、破碎、研磨性弱等因素得出该类钻孔，即高可钻性弱研磨性破碎地层钻探技术指标参数（表8-4）。
表8-4 高可钻性弱研磨性破碎地层钻探技术指标参数
孔深取最浅H＝2000m，按照“第五章第三节二”同样计算得（下同）：Ed/E1＝1.0096 ＜e高（1.0402），故应选择立轴钻机。
主要配套设备，应选择28m钻塔，15～25MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。对上部强水敏地层，可采用常规WL钻探方法；特别加强 泥浆护壁，选择相应的抑制性泥浆，严格控制降低失水量，对遇水剥落性地层，可采用 PHP＋KHm；对融胀性地层，若含高岭石、伊利石矿物，则用钙基泥浆；含微晶高岭石，则用钾基聚合物泥浆，钻穿后下入技术套管护壁。对以下坚硬、破碎、弱研磨性地层，在 WL钻探的基础上组合应用液动锤进行冲击回转钻进，以提高机械钻速和回次进尺；选用 金刚石优质级（AA）以上、80～100目细粒、胎体硬度较低（如HRC30±1）的孕镶金刚 石钻头（以下简称金刚石钻头）；尽可能掌握并利用矿区钻孔弯曲规律，结合实际采用初 级定向、防斜钻具、防斜钻头等防斜措施，必要时采用连续造斜器纠斜或受控定向钻探技 术控制钻孔方向，以达到地质要求；可采用“低黏、低切力、低固相、低滤失量”等“四 低”泥浆（如LBM泥浆）加堵漏剂，并结合采用灌注水泥浆、下入多级套管等方法护壁、堵漏。
（二）2号组合
1.钻孔特性分析
钻孔为Ⅰ类深孔，地层硬度大、较完整、漏失量小、造斜强度和研磨性中等、水敏性 弱。该类深孔，可认为上部为弱水敏性地层，下部为硬地层，全孔以硬地层为主，岩石可 钻性中等。影响钻探施工的不利因素是钻孔深度大、地层硬，且有一定造斜作用，并有弱 水敏地层，将对钻进、防斜、护壁带来较大影响。
2.钻探技术优化组合方案设计
（1）钻探设备优选。对设备选择而言，钻孔深度大、地层硬、较完整、研磨性适中是 关键因素，难以提高钻头寿命和回次进尺。钻探技术指标参数见表8-5。
表8-5 中等可钻性较完整地层钻探技术指标参数
孔深取最浅H＝2000m，同样计算得：Ed/El＝1.0198＜e中（1.0303），故应选择立轴钻机。
主要配套设备，应选择23m或28m钻塔，15～25MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。上部弱水敏性地层，可采用常规WL钻探方法；采用相应 的钾基聚合物泥浆或钙基泥浆，穿过后下入套管护壁。以下硬地层，一般采取常规WL钻 探方法，必要时（钻速不高或回次进尺较短）组合应用液动锤形成冲击回转钻进；选用适 合液动冲击回转钻进使用的标准级（A）、60～80目、较高胎体硬度（如HRC40±1）的金 刚石钻头；尽可能掌握并利用矿区钻孔弯曲规律，采取初级定向、防斜钻具、防斜钻头等 防斜措施，以达到地质要求；可采用“四低”泥浆（如LBM泥浆）或PHP系列无固相冲洗 液，必要时加堵漏剂护壁、堵漏。
（三）3号组合
1.钻孔特性分析
钻孔为Ⅰ类深孔，地层条件很好，中硬、完整、造斜强度小、不水敏、不漏失，只是 研磨性强。该类深孔，可以认为全孔为中硬地层，也可以认为上部有部分松散覆盖层，但 很稳定，岩石可钻性较低，属非常好的地层施工条件。影响钻探施工的不利因素主要是钻 孔深度大。
2.钻探技术优化组合方案设计
（1）钻探设备优选。对设备选择而言，钻孔深度大、完整、研磨性强是关键因素。地 层条件很好，钻头寿命和回次进尺可以大幅度提高。钻探技术指标参数见表8-6。
表8-6 低可钻性强研磨性完整地层钻探技术指标参数
孔深取最深H＝3000m，同样计算得：Ed/El＝1.0557＞e低（1.0297），故可选择动力头钻机。
但是，这里必须说明的是，e低＝1.0297是根据目前生产实际情况，即立轴钻机采用13m 钻塔，立根为9m，施工孔深为500～1500m的矿区统计数据计算所得，有一定的局限性，对超过此深度很多的深孔不完全适用。实际上，随着孔深的增加，动力头钻机的效率优 势减小，成本会增加，要求的e值会更高，动力头钻机的经济性降低。另外，实际生产中，当孔深超过1500m或2000m时，立轴钻机的钻塔会加高，立根会加长为15m或18m，即使按 15m，提钻速度按450m/h，此时：Ed/El ＝1.0283＜e低，在这种情况下，就应该选择立轴钻 机。如果要选择动力头钻机，应与钻塔组合使用，增加立根长度（15m或18m），提高提下 钻速度，进一步提高钻探效率，这样才能保证其经济性。
主要配套设备，不论选择动力头钻机还是立轴钻机，最好配备23m或28m钻塔，15～25MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。若上部有部分松散覆盖层，采用双管提钻取心方法；采用 普通泥浆钻进，穿过后下入套管护壁。以下采用常规WL钻探方法；配标准级（A）或低 品级（C）、40～60目、胎体硬度HRC38～42金刚石钻头，亦可根据地层情况选用金刚石 复合片（PDC）钻头；采用PHP系列无固相冲洗液进行施工。
（四）4号组合
1.钻孔特性分析
钻孔为Ⅱ类深孔，地层坚硬、破碎，具有强研磨性、中等造斜强度，但水敏性弱、不 漏失。该类深孔，同样可认为上部有部分弱水敏性软地层，全孔以坚硬地层为主，岩石可 钻性高。影响钻探施工的不利因素是钻孔深度较大、地层坚硬、破碎、研磨性强，并有一 定的造斜作用，将对钻进、护壁、防斜产生很大影响。
2.钻探技术优化组合方案设计
（1）钻探设备优选。对此而言，钻孔深度较大、地层坚硬、破碎、研磨性强是关键因素，机械钻速很低，钻头寿命和回转进尺很短。钻探技术指标参数见表8-7。
表8-7 高可钻性强研磨性破碎地层钻探技术指标参数
孔深取最浅H＝1500m，Ed/El＝1.0121＜e高（1.0402），故选择立轴钻机。
主要配套设备，应选择23m钻塔，10～15MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。上部弱水敏性地层，采用常规WL钻探方法；采用相应 的钾基聚合物泥浆或钙基泥浆，穿过后下入技术套管护壁。以下坚硬、破碎、强研磨性 地层，采用液动锤WL冲击回转钻进，一定程度提高机械钻速和回次进尺；选用优质级（AA）以上、80～100目细粒、高胎体硬度HRC45金刚石钻头；采用防斜钻具、防斜钻头 等防斜措施；采用“四低”泥浆（如LBM泥浆）或PHP系列无固相冲洗液加堵漏剂，并结 合灌注水泥浆、下多级套管等方法护壁、堵漏。
（五）5号组合
1.钻孔特性分析
钻孔为Ⅱ类深孔，地层硬、研磨性弱，但较完整、造斜强度小、漏失量小、不水敏。该类深孔，可认为全孔主要为基岩地层，岩石可钻性中等。影响钻探施工的不利因素是钻 孔深度较大、地层硬且研磨性弱，可能产生钻头“打滑”，对钻进速度、钻头寿命产生较 大影响。
2.钻探技术优化组合方案设计
（1）钻探设备优选。对此而言，钻孔深度较大、地层硬、研磨性弱是关键因素，会出现“打滑”现象，对机械钻速较低、钻头寿命较短，但回次进尺较长。钻探技术指标参数 见表8-8。
表8-8 中等钻性弱研磨性完整地层钻探技术指标参数
当孔深H＝1500m时，Ed/El＝1.0339稍大于e中（1.0303），当H＝2000m时，Ed/El ＝1.0197 明显小于e中（1.0303），实际上，当H＝1620m时，Ed/El＝1.0301稍小但非常接近于e中（1.0303），故1600m以浅钻孔，应选动力头钻机，而1600m以深孔，应选用立轴钻机。
主要配套设备：选用动力头钻机时，最好与钻塔组合使用。无论选择动力头钻机还是 立轴钻机，均应配备18m或23m钻塔（使立根加长到15m以上）、10～15MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。针对地层硬、研磨性弱的特点，采用液动锤WL冲击回转 钻进方法；选用标准级（A）、50～70目、胎体硬度HRC40±1金刚石钻头，以防止钻头“打滑”，同时提高机械钻速和回次进尺；采用PHP系列无固相冲洗液，并加堵漏剂堵漏，若堵漏无效，可“顶漏”钻进。
（六）6号组合
1.钻孔特性分析
钻孔为Ⅱ类深孔，中硬地层、完整、造斜强度大、水敏性强、漏失量小、研磨性适 中，属较典型的页岩、泥页岩等水敏性地层，岩石可钻性低。该类深孔，影响钻探施工的 不利因素是钻孔深度较大、地层水敏性强且造斜强度大，将对护壁、防斜产生严重影响。
2.钻探技术优化组合方案设计
（1）钻探设备优选。对此而言，钻孔深度较大、地层中硬、完整、研磨性适中是关键因素，岩石可钻性低且完整，研磨性适中，机械钻速较高、钻头寿命和回次进尺都会较 长。钻探技术指标参数见表8-9。
表8-9 低可钻性完整地层钻探技术指标参数
孔深取最深H＝2000m，Ed/El＝1.0690＞e低（1.0297），故应选择动力头钻机。
主要配套设备，最好将动力头钻机与钻塔组合使用，配备1 8m或23m钻塔，使立根加 长到15m以上，或采用加长桅塔（立根长达9m）；采用10～15MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。中硬地层，岩石可钻性低，故采用常规WL钻探方法；选 用标准级（A）或低品级（C）、30～50目、胎体硬度HRC36～40金刚石钻头，亦可选用 PDC钻头，以提高钻进效率；尽可能掌握并利用矿区钻孔弯曲规律，结合实际采用初级定 向、防斜钻具、防斜钻头等防斜措施，必要时采用连续造斜器纠斜或受控定向钻探技术控 制钻孔方向，以达到地质要求；应特别加强泥浆护壁，根据地层特性选择相应的钾基聚合 物泥浆或钙基泥浆，严格控制降低失水量，并结合采用下入套管护壁。
（七）7号组合
1.钻孔特性分析
钻孔为Ⅲ类深孔，地层坚硬、研磨性强且造斜强度大，但地层较完整、水敏性弱、漏 失量小。该类深孔，可认为上部有部分弱水敏性软地层，全孔以坚硬地层为主，岩石可钻 性高。影响钻探施工的不利因素是地层坚硬、研磨性强且造斜强度大，将对钻进速度、钻 头寿命和防斜产生严重影响。
2.钻探技术优化组合方案设计
（1）钻探设备优选。对此而言，钻孔不很深、地层坚硬、较完整、研磨性强是关键因素，机械钻速很低，钻头寿命很短。钻探技术指标参数见表8-10。
表8-10 高可钻性强研磨性较完整地层钻探技术指标参数
当孔深最浅H＝1000m时，Ed/El＝1.03 87＜e高（1.0402），故应选择立轴钻机。
主要配套设备，配备13～18m钻塔、7～10MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。上部弱水敏性地层，采用常规WL钻探方法；采用相应的 钾基聚合物泥浆或钙基泥浆，穿过后下入技术套管护壁。以下坚硬地层，采用液动锤WL 钻探方法；配优质级（AA）以上、80～100目细粒、高胎体硬度HRC45金刚石钻头；尽可 能掌握并利用钻孔弯曲规律，结合实际采用初级定向、防斜钻具、防斜钻头等防斜措施，必要时采用连续造斜器纠斜或受控定向钻探技术控制钻孔方向，以达到地质要求；采用“四低”泥浆（如LBM泥浆）或PHP系列无固相冲洗液护壁、堵漏。
（八）8号组合
1.钻孔特性分析
钻孔为Ⅲ类深孔，地层硬、研磨性弱、造斜强度中等，且强有水敏性地层，但地层完 整、不漏失。该类深孔，可以认为上部有部分强水敏性地层，下部为硬地层，全孔以硬地 层为主，岩石可钻性中等。影响钻探施工的不利因素是地层硬、研磨性弱，有一定造斜作 用，且有强水敏性地层。将对钻进速度、钻头寿命、防斜和护壁产生较大影响。
2.钻探技术优化组合方案设计
（1）钻探设备优选。对此而言，钻孔不很深、地层硬、完整、研磨性弱是关键因素，可能产生钻头“打滑”现象，对机械钻速、钻头寿命产生一定影响。钻探技术指标参数见 表8-11。
表8-11 中等可钻性弱研磨性完整地层钻探技术指标参数
孔深取最深H＝1500m，Ed/El＝1.0508＞e中（1.0303），故应选动力头钻机。
主要配套设备，采用加长桅塔（立根达到9m）、7～10MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。上部强水敏性地层，可采用常规WL钻探方法；选用相应 的钾基聚合物泥浆或钙基泥浆，并严格控制降低失水量，钻穿后下入套管护壁。以下弱 研磨性、硬地层，采用液动锤WL钻探方法；选用配标准级（A）、50～70目、胎体硬度 HRC40±1金刚石钻头，以克服钻头打滑，提高钻进效率和回次进尺；采用防斜钻具、防 斜钻头等防斜措施；采用PHP系列无固相冲洗液。
（九）9号组合
1.钻孔特性分析
钻孔为Ⅲ类深孔，地层中硬、破碎、漏失量大，但造斜强度小、水敏性弱、研磨性适中，岩石可钻性低。该类深孔，影响钻探施工的不利因素是地层破碎、漏失严重，给护 壁、提高回次进尺带来困难。
2.钻探技术优化组合方案设计
（1）钻探设备优选。对此而言，钻孔不很深、地层中硬、破碎、研磨性适中是关键因素，将影响回次进尺，但中硬地层，机械钻速和钻头寿命较长。钻探技术指标参数见 表8-12。
表8-12 低可钻性破碎地层钻探技术指标参数
孔深取最深H＝1500m，Ed/El＝1.1032＞e低（1.0297），故应选择动力头钻机。
主要配套设备，最好采用加长桅塔（立根达到9m）、7～10MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。采用常规WL或液动锤WL钻探方法，以提高回次进尺长 度和钻进效率；配标准级（A）或低品级（C）、40～60目、胎体硬度HRC35～40金刚石钻 头；加强护壁、堵漏，可采用“四低”泥浆（如LBM泥浆）或PHP系列无固相冲洗液加堵 漏剂，并结合灌注水泥浆、下入套管护壁堵漏，防止孔壁坍塌、掉块而造成孔内事故。
以上是对1～9号组合的研究、设计。这9种组合，是Ⅰ～Ⅲ类深孔中每类有3种不同的地层因素组合而形成的9种典型组合，通过对这9种组合的分析、研究，可以得出以下 认识：
（1）钻机的选择主要决定于钻孔深度、地层硬度和破碎程度等，其中钻孔深度是首要因素；
（2）随着钻孔深度的增加和地层硬度的增大，对动力头钻机效能的发挥越来越不利；
（3）对某一类深孔，能否选择动力头钻机要取决于地层情况，其中地层硬度起着决定因素；
（4）WL钻探技术是目前深孔钻探最有效的钻探技术，与提钻取心相比，孔越深，越能显示其优势；
（5）坚硬、弱研磨性“打滑”地层仍是目前钻探施工中影响钻探效率和钻头寿命的主要问题，采用液动锤WL冲击回转钻探技术优化组合，对克服地层“打滑”、提高钻进效率 和钻头寿命有较好的效果；
（6）破碎地层，应采用液动锤WL冲击回转钻探技术优化组合，有效提高回转进尺和钻进效率；
（7）对造斜强度大的易斜地层，尽可能掌握并利用矿区钻孔弯曲规律，通过钻孔设计（顶角、方位角）加以克服，同时采用防斜、纠斜技术措施，如防斜钻具、防斜钻头及液 动锤WL冲击回转钻进，防斜技术和受控定向钻探纠斜技术，以保证钻孔质量。
（8）对水敏性地层要采用抑制性泥浆。根据地层实际情况选用钾基聚合物泥浆、钙基泥浆等不同类型，防止崩塌、缩径，钻穿后下套管护壁；
（9）对力学不稳定地层要采用护壁性能好的高聚泥浆，PHP系列或LBM泥浆；
（10）对漏失地层一般应采取堵漏措施，微漏地层应进行堵漏，对裂隙、岩溶性严重漏失地层，堵漏实在无效，若孔壁稳定，可“顶漏”钻进；
根据前面1～9号组合分析、研究和上述认识，对另外9种组合（10～18号组合）给出钻探技术优化组合设计方案如下：
（十）10号组合
Ⅰ类深孔，影响钻探施工的不利因素是钻孔深度大、地层坚硬、研磨性弱、有弱水敏性地层，对钻进速度、钻头寿命、护壁有很大影响。
（1）钻探设备优选。钻孔深度大、地层坚硬、完整、研磨性弱是关键因素。钻探技术指标参数见表8-13。
表8-13 高可钻性弱研磨性完整地层钻探技术指标参数
孔深取最浅H＝2000m，Ed/El＝1.0013＜e高（1.0402），故应选择立轴钻机。
主要配套设备，选择28m钻塔、15～20MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。上部弱水敏性地层，可采用常规WL钻探方法；采用相应 的钾基聚合物泥浆或钙基泥浆护壁堵漏，钻穿后下入套管护壁。下部坚硬地层，采用液动 锤WL钻探方法；配优质级（AA）以上、80～100目、胎体硬度HRC30±1金刚石钻头；采 用PHP系列无固相冲洗液。
（十一）11号组合
Ⅰ类深孔，影响钻探施工的不利因素是钻孔深度大、地层硬、破碎、造斜强度大。
（1）钻探设备优选。钻孔深度大、地层硬、破碎、研磨性适中是关键因素。钻探技术 指标参数见表8-14。
表8-14 中等可钻性破碎地层钻探技术指标参数
当孔深H＝2000m时，Ed/El＝1.0357稍大于e中（1.0303），当H＝3000m时，Ed/El＝1.0216 明显大于e中（1.0303），实际上，当H＝2300m时，Ed/El＝1.0306刚好大于而非常接近于e中（1.0303），故2300m以浅钻孔，应选动力头钻机，2300m以深孔应选立轴钻机。
主要配套设备，选择动力头钻机时，应与钻塔组合使用；配备23～28m钻塔；选用 15～20MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。采用液动锤WL钻探方法；配标准级（A）或优质级（AA）、60～80目、胎体硬度HRC40～45金刚石钻头；根据矿区钻孔弯曲规律，采用初级 定向、防斜钻具、防斜钻头等防斜措施，必要时采用连续造斜器纠斜或受控定向钻探技术 控制钻孔方向，以达到地质要求；采用LMB等“四低”泥浆或PHP系列无固相泥浆护壁，并结合灌注水泥浆、下入套管护壁钻进。
（十二）12号组合
Ⅰ类深孔，影响钻探施工的不利因素是钻孔深度大、地层水敏性强、漏失量大、研磨性强，且有一定造斜作用。
（1）钻探设备优选。钻孔深度大、中硬地层、较完整、研磨性强是关键因素。钻探技术指标参数见表8-15。
表8-15 低可钻性强研磨性较完整地层钻探技术指标参数
孔深取最深H＝3000m时，Ed/El＝1.0574＞e低（1.0297）。
根据计算结果，可选择动力头钻机，但与3号组合相似，应选择立轴钻机。如果选择动力头钻机，应与钻塔组合使用，提高提下钻速度，进一步提高钻探效率，以保证其经济性。
主要配套设备，配备23m或28m钻塔、15～20MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。采用常规WL或液动锤WL钻探方法；配标准级（A）或低 品级（C）、40～60目、胎体硬度HRC40±1金刚石钻头；可采用防斜钻具、钻头等措施进 行防斜；采用相应的钾基聚合物泥浆或钙基泥浆并加堵漏剂，严格控制降低失水量，并结 合下入套管进行护壁堵漏。
（十三）13号组合
Ⅱ类深孔，影响钻探施工的不利因素是钻孔深度较大、地层坚硬，且有强水敏性地层。
（1）钻探设备优选。钻孔深度较大、地层坚硬、较完整、研磨性适中是关键因素。钻探技术指标参数见表8-16。
表8-16 高可钻性较完整地层钻探技术指标参数
孔深取最浅H＝1500m，Ed/El＝1.0131＜e高（1.0402），应选择立轴钻机。
主要配套设备，应选择18m或23m钻塔、10～15MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。上部强水敏性地层，可采用常规WL钻探方法；选用相应 的钾基聚合物泥浆或钙基泥浆，并严格控制降低失水量，钻穿后下入套管护壁。以下坚硬 地层，采用液动锤WL钻探技术；配优质级（AA）、80～100目、胎体硬度HRC30金刚石钻 头；采用PHP系列无固相冲洗液。
（十四）14号组合
Ⅱ类深孔，影响钻探施工的不利因素是钻孔深度较大、地层硬、造斜强度大、漏失量大、研磨性强，且有弱水敏地层。
（1）钻探设备优选。钻孔深度较大、地层硬、完整、研磨性强是关键因素。钻探技术指标参数见表8-17。
表8-17 中等钻性强研磨性较完整地层钻探技术指标参数
当孔深H＝1500m时，Ed/El ＝1.0428明显大于e中（1.0303），当H＝2000m，Ed/El＝1.0295 稍小于e中（1.0303），实际上当H＝1950m时，Ed/El＝1.0306刚好大于而非常接近于e中（1.0303），故1950m以浅钻孔，应选动力头钻机，1950m以深孔应选立轴钻机。
主要配套设备，选择动力头钻机时，应与钻塔组合使用；均配备18m或23 m钻塔、10～15MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。采用液动锤WL钻探方法；配标准级（A）或优质级（AA）、60～80目、胎体硬度HRC40～45金刚石钻头；根据钻孔弯曲规律，结合实际采用 初级定向、防斜钻具、防斜钻头等防斜措施，必要时采用连续造斜器纠斜或受控定向钻探 技术控制钻孔方向，以达到地质要求；采用抑制性泥浆或LBM等“四低”泥浆加堵漏剂，并结合灌注水泥浆、下入套管等护壁堵漏。
（十五）15号组合
Ⅱ类深孔，影响钻探施工的不利因素是钻孔深度较大、地层破碎、研磨性弱、漏失量大，且有一定造斜作用。
（1）钻探设备优选。钻孔深度大、地层中硬、破碎、研磨性弱是关键因素。技术指标参数见表8-18。
表8-18 低可钻性弱研磨性破碎地层钻探技术指标参数
孔深取最深H＝2000m，Ed/El＝1.0977＞e低（1.0297），故应选择动力头钻机。
主要配套设备，采用加长桅塔（立根达9m）、10～15MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。采用液动锤WL或常规WL钻探方法；配标准级（A）或低 品级（C）、35～40目、胎体硬度HRC30金刚石钻头；采用防斜钻具、防斜钻头等防斜措 施；采用LBM等“四低”泥浆加堵漏剂，并结合下入套管护壁堵漏。
（十六）16号组合
Ⅲ类深孔，影响钻探施工的不利因素是地层坚硬、漏失量大，且有一定造斜作用。
（1）钻探设备优选。钻孔不很深、地层坚硬、完整、研磨性适中是关键因素。钻探技 术指标参数见表8-19。
当孔深H＝1000m时，Ed/El＝1.0459稍微超过e高（1.0402），当H＝1500m时，Ed/El＝1.0159 明显小于e高（1.0402），实际上，当H＝1080m时，Ed/El＝1.0403稍大而非常接近于e高（1.0402），故1080m以浅钻孔，应选动力头钻机，1080m以深孔应选立轴钻机。
表8-19 高可钻性完整地层钻探技术指标参数
主要配套设备，采用立轴钻机时，配备18m或23m钻塔、7～10MPa泥浆泵。若选用动力头钻机，最好采用加长桅塔（立根9m以上）。
（2）钻探方法与工艺优选。采用液动锤WL钻探技术；配优质级（AA）80～100目、胎体硬度HRC30金刚石钻头；采用防斜钻具、防斜钻头等防斜措施；采用PHP系列无固相 泥浆加堵漏剂堵漏，若无效，可“顶漏”钻进。
（十七）17号组合
Ⅲ类深孔，影响钻探施工的不利因素是地层硬、破碎、水敏性强、研磨性强。
（1）钻探设备优选。钻孔不很深、地层硬、破碎、研磨性强是关键因素。钻探技术指 标参数见表8-20。
表8-20 中可钻性强研磨性破碎地层钻探技术指标参数
孔深取最深H＝1500m，Ed/El＝1.0432＞e中（1.0303），应选择动力头钻机。
主要配套设备，最好采用加长桅塔（立根9m以上），配7～10MPa泥浆泵。
（2）钻探方法与工艺优选。上部强水敏性地层，可采用常规WL钻探方法；选用相应 的钾基聚合物泥浆或钙基泥浆，并严格控制降低失水量，钻穿后下入套管护壁。以下硬 地层，采用液动锤WL钻探方法；配标准级（A）或优质级（AA）、60～80目、胎体硬度 HRC40～45金刚石钻头；采用LBM等“四低”泥浆或PHP系列无固相冲洗液加堵漏剂，并结合采用水泥浆、下入套管护壁堵漏。
（十八）18号组合
Ⅲ类深孔，影响钻探施工的不利因素是地层造斜强度大、研磨性弱，且有弱水敏性地层。
（1）钻探设备优选。钻孔不很深、地层中硬、较完整、研磨性弱是关键因素。钻探技 术指标参数见表8-21。
孔深取最深H＝1500m，Ed/El＝1.0803＞e低（1.0297），应选择动力头钻机。
主要配套设备，最好采用加长桅塔（立根9m以上），配7～10MPa泥浆泵。
表8-21 低可钻性弱研磨性较完整地层钻探技术指标参数
（2）钻探方法与工艺优选。采用常规WL或液动锤WL钻进；配标准级（A）或低品级（C）、35～40目、胎体硬度HRC30金刚石钻头；根据矿区钻孔弯曲规律，采用初级定向、防斜钻具、防斜钻头等防斜措施，必要时采用连续造斜器纠斜或受控定向钻探技术控制钻 孔方向，以达到地质要求；采用LBM等“四低”泥浆或PHP系列无固相冲洗液。
各代表性组合的简明钻探技术优化组合方案见附表1。
钻探技术优化组合的特性~
1.创新性
钻探技术优化组合对钻探设备、方法、工艺等进行全面优化组合形成的综合深孔钻探技术，它不是一项现成的、不变的技术，它需要根据深部找矿钻探实际进行创新，只有不断创新，才能符合复杂多变的客观实际，实现优质、高效、经济的目标。
2.多样性
由于深孔钻探钻孔条件复杂多样，钻探技术优化组合一般不仅是钻探设备、钻探方法、钻探工艺等单项技术的优化组合，而是多项技术的全面优化组合，因此，深孔钻探技术优化组合具有多样性。
3.科学性
深孔钻探技术优化组合是根据深部找矿钻探实际，对钻探设备、钻探方法、钻探工艺等进行优化组合而形成的综合技术，充分考虑了钻孔的实际情况和各种影响因素，既有理论指导，又符合客观实际。
4.实用性
深孔钻探技术优化组合立足当前各项先进、可靠的实用技术，着眼于各个钻孔的具体条件，优化选择了相应的技术而形成一套钻探技术优化组合，具有很强的针对性和可操作性。
1.钻探设备的优化组合
钻探设备的优化组合是指根据不同钻孔情况优化选择钻机，并与钻塔优化组合。目前市场条件下，动力头钻机适用的孔深要根据地层的可钻性确定。一般情况下，中等可钻性地层，适用于1500m以浅的深孔；高可钻性地层，适用于1200m以浅的深孔；只有可钻性较低的地层，才能用于3000m以浅的深孔。要想动力头钻机在深孔钻探中发挥更好的作用，应将动力头钻机与钻塔组合使用，解决动力头钻机提下钻速度慢的“短板性问题”，这样才能进一步发挥动力头钻机在深孔钻探中的作用。因此，亟须研制、开发配备钻塔的深孔动力头钻机。
立轴钻机的性能不如动力头钻机，但其适应的孔深范围较广，耐用性强，目前在深部找矿钻探中，仍可发挥其重要作用。当然，也要根据钻孔深度与钻塔进行优化组合。一般情况下，1500m以浅钻孔仍可采用常用的13m钻塔，而超过1500m深孔，应配备18m及以上钻塔，使立根长度增长到15m以上，以减少提下钻时间，提高钻探效率。其他配套设备，如泥浆泵，1500m以浅钻孔，仍可采用BW250（7MPa）泥浆泵，而1500m以深钻孔应配备10MPa及以上的泥浆泵。
2.钻探方法的优化组合
钻探方法的优化组合是根据不同钻孔地层条件和环境条件优化选择钻探方法。WL钻探方法是目前地质找矿钻探技术成熟、应用广泛、综合地质效果最佳的钻探方法，深部找矿钻探仍然是主导方法，应根据不同条件组合其他钻探方法而形成多种组合钻探方法。包括将两种及以上方法组合而形成的组合钻探方法，如液动锤WL钻探方法、受控定向钻探方法等；也包括将两种及以上方法在同一钻孔中不同孔段分别应用的组合钻探方法，如将气动锤RC钻探方法和WL钻探方法分别用于同一钻孔的不同孔段等。
3.钻探工艺的优化组合
钻探工艺的优化组合是根据不同钻孔条件，将多种钻探工艺进行优化组合，如钻孔防斜，应将防斜钻具、钻头与技术规程参数优化组合，形成钻孔防斜组合钻探工艺。
4.钻探技术全面优化组合
钻探技术全面优化组合是以优质、高效、经济为目标，根据深部找矿钻探实际情况，对钻探设备、方法、工艺等全面进行的优化组合，是深孔钻探的最优技术方案。
钻井设备主要有哪些?
答：随着钻井深度的不断增加,钻井工艺技术不断发展,对钻柱的性能要求也越来越高。目前,已广泛使用具有防斜、防震、防卡等作用,由一种或数种钻具组合而成的...3.方钻杆方钻杆连接在钻柱的最上部,它的多边形截面与转盘中的方补心内孔相配合。方钻杆进入转盘后只能上下移动,因此在转盘旋转时,就能带动钻杆、钻铤和钻头...
钻井设备有哪些?
答：随着钻井深度的不断增加,钻井工艺技术不断发展,对钻柱的性能要求也越来越高。目前,已广泛使用具有防斜、防震、防卡等作用,由一种或数种钻具组合而成的...3.方钻杆方钻杆连接在钻柱的最上部,它的多边形截面与转盘中的方补心内孔相配合。方钻杆进入转盘后只能上下移动,因此在转盘旋转时,就能带动钻杆、钻铤和钻头...
“钻井工艺”该包括哪些?
答：石油和天然气的勘探和开发中钻成井眼所采取的技术方法。主要包括井身设计、钻头和泥浆的选用、钻具组合、钻井参数配合、井斜控制、泥浆处理、取岩心以及事故预防和处理等。石油钻井工艺的特点是：井眼深、压力大、温度高、影响因素多等。以往主要靠经验钻井，50年代开始研究影响钻井速度和成本的诸因素及其...
钻探的意思解释
答：此外，在工程建设中，钻探技术也扮演着重要的角色。例如，在桥梁、高速公路和大型建筑物等基础工程建设前，需要进行地质勘探和地基处理。钻探技术可以准确地了解地基的承载能力和变形特性，为工程设计和施工提供重要参数。总之，钻探是一种重要的地质勘探和工程技术手段，通过在地表或地下钻孔来获取地下信息，为...
石油钻井设备有哪些?
答：随着钻井深度的不断增加,钻井工艺技术不断发展,对钻柱的性能要求也越来越高。目前,已广泛使用具有防斜、防震、防卡等作用,由一种或数种钻具组合而成的...3.方钻杆方钻杆连接在钻柱的最上部,它的多边形截面与转盘中的方补心内孔相配合。方钻杆进入转盘后只能上下移动,因此在转盘旋转时,就能带动钻杆、钻铤和钻头...
地质钻探领域面临的工程技术保障问题
答：合理钻探规程的监测仪器,开发了实现钻进工程最优化和自动化的设备,定向钻进和多孔底钻进技术也得到了...分析表明,现代钻探技术装备在以下指标方面还不能适应地质勘探的任务和条件: ·考虑到损耗的因素,钻探设备...·缺乏可组合应用不同钻机方法以适应各种地质-技术条件和斜孔钻进的技术设备。 综上所述,为了完成联邦...
石油钻井设备主要包括哪些设备?
答：随着钻井深度的不断增加,钻井工艺技术不断发展,对钻柱的性能要求也越来越高。目前,已广泛使用具有防斜、防震、防卡等作用,由一种或数种钻具组合而成的...3.方钻杆方钻杆连接在钻柱的最上部,它的多边形截面与转盘中的方补心内孔相配合。方钻杆进入转盘后只能上下移动,因此在转盘旋转时,就能带动钻杆、钻铤和钻头...
石油钻井工具包括哪些?
答：随着钻井深度的不断增加,钻井工艺技术不断发展,对钻柱的性能要求也越来越高。目前,已广泛使用具有防斜、防震、防卡等作用,由一种或数种钻具组合而成的...3.方钻杆方钻杆连接在钻柱的最上部,它的多边形截面与转盘中的方补心内孔相配合。方钻杆进入转盘后只能上下移动,因此在转盘旋转时,就能带动钻杆、钻铤和钻头...
钻井技术是什么?
答：以喷射钻井及优化参数钻井为核心的钻井综合配套技术 《钻井》百度网盘高清资源在线观看：链接：https://pan.baidu.com/s/1N8jbHY5sU3aGiMsX2FIXaQ ?pwd=1234 提取码：1234 亚马逊6集自然惊悚剧集《钻井》公布卡司名单：伊恩·格雷(《权力的游戏》)、埃米丽·汉普希尔(《权力的游戏》)领衔主演，卡司...
第1章 课题目标
答：1）建立取心钻进井斜规律分析和测算的数学方法；2）编制取心钻进条件下防斜钻具的优化组合，研究运用国内外定向钻进新技术控制科学超深井井身轨迹的实施方案。课题研究采取的技术方案如下：1）运用数理方程、材料力学、弹性力学、岩石力学等基础理论建立孔斜发育基本模型，利用科钻一井大量的钻探与测井数据...
