２０１５年第５期 西部探矿工程 ５１ 车载钻井机钻井工艺配套 吕光辉 ，张建华 ，罗礼辉 ，敖春来 （１．中国人民解放军６８６１２部队，宁夏银川７５００２１； ２．中国建筑材料工业地质勘查中心陕西总队，陕西西安７１０００３） 摘要：根据我军给水部队给水工程装备现状和水文水井钻探发展，探求给水装备钻井新工艺配套， 介绍了工艺现状、配套要求、工艺配套及优化、生产试验情况等。 关键词：给水工程；钻井工艺配套；潜孔锤；气举反循环 中图分类号：ＴＥ９２２文献标识码：Ｂ文章编号：１００４—５７１６（２０１５）０５—００５１—０３ １工艺现状 因此工艺配套应依托现有车载钻机，在保持原有 随着地下水资源的１３益紧缺，我部作为西北地区 泥浆正循环钻深的基础上，增加气举反循环、空气潜孔 主要给水部队，不仅承担着战时野战给水工程保障任 锤等钻井工艺技术，使其成为可采用泥浆或空气为钻 务，而且在西部大开发之际也经常为当地村民找水打 井循环介质，进行刮刀钻头、牙轮钻头和潜孔锤钻进的 井，支援地方经济建设，近年来还担负了矿难救援等抢 多功能水井钻机。 险救灾任务。 ３工艺配套及优化 多年以来，给水部队一直都沿用单一的泥浆正循环 ３．Ｉ工艺配套 传统钻井工艺，平均２００ｍ深度单井成井时间在１个月 （１）泥浆正循环工艺。泥浆正循环工艺作为传统 左右。不仅钻进效率低，施工成本高，而且浪费大量的 的钻井工艺技术具有通用、安全、稳定的特点，在任何 钻井设备资源。造成钻井工艺不能很好地与钻井机配 地层都可以使用。尤其是钻井开孔初期，都要用泥浆 套，单一钻井工艺不适应多种复杂地质条件钻进，低下 正循环钻井工艺，因此，泥浆正循环是其他２种钻井工 的钻井效率不能满足部队现有使命任务等多方面矛盾。 艺的基础和前提。 因此，改进现有国产钻井装备的工艺技术，加强工 钻进施工时沿用原来泥浆正循环时的配套钻具。 艺配套，使之充分发挥钻井机装备能力，适应多种复杂 （２）气举反循环工艺。该钻井工艺适应第四系破碎 地质条件和工况，提高钻井施工效率，不仅可拓展钻井 地层钻进，由于冲洗液慢进快出，其上返速度高出正循 机装备性能，发挥先进给水装备优势，提高给水部队快 环１０￣５０倍，排渣速度快，钻井效率高，而且冲洗液对孔 速构筑管井给水站的能力，也是新时期下给水部队使 壁冲击小，井径规则，井底干净，出水量大，成井时间 命任务发展的必然要求。 短。据统计洗井时间可缩短ｉ／２，出水量平均增加Ｉ／３， ２工艺配套要求 优质孔率为ｌＯ０％，综合成本仅为泥浆正循环的Ｉ／２。 经调研论证，结合西北地区地质条件特点和水文 工艺配套时采用适合于转盘式钻机使用的双壁钻 水井钻井装备实际，钻井工艺配套应满足如下要求： 杆。浅孔钻进时，可直接加双壁钻杆，减少了钻具的安 （１）与现有钻井机设备融合配套。 装拆卸时间和工作量（与单壁钻杆相比，不需要提出风 （２）增加气举反循环钻井工艺，满足第四系破碎地 管），而且可与原钻机 ８９ｒａｍ钻杆配套。但由于双壁 层钻进。 钻杆较重，受钻机提升能力限制，钻进效率和深度成反 （３）增加空气潜孔锤钻井工艺，满足基岩地层钻进。 比，固这种方法较适用于ｌＯ０￣２００ｍ的浅井施工中。 （４）在原有钻机泥浆正循环钻井工艺基础上，实现 其余配套设备见表１。 多种钻井工艺无障碍交替。 （３）空气潜孔锤工艺。该工艺特别适合钻进基岩 牧稿日期：２０１４—０２—０９ 第一作者简介：吕光辉（１９７１一），男（汉族），山东烟台人，工程师，现从事野战给水及钻探设备的研究与开发工作。 ５２ 西部探矿工程 ２０１５年第５期 地层，如用气动潜孔锤钻进石灰岩钻速可达每小时 ２０￣４０ｍ，花岗岩地层可达每小时８￣１６ｍ，而用泥浆正 循环钻进石灰岩地层每小时０．５～ｌｍ，花岗岩地层每小 时０．Ｏ５～０．ｉｍ。由于空气和泡沫钻进不会在井壁形成 用的循环介质是空气，适合在干旱缺水地区使用，能大大 降低施工成本。气举反循环及空气潜孔锤工艺与泥浆正 循环工艺相比，除能够有效提高工程速度外，还具有减轻 工人劳动强度、降低施工成本、不污染环境等优点。 空气潜孔锤工艺配套见表２。 泥皮，堵塞含水层，有利于增大出水量，同时该工艺使 表２空气潜孑Ｌ锤工艺配套 ３．２配套优化 锤只是对传统的泥浆正循环钻井工艺的有效发展和补 （１）气水两用水龙头的安装。在用一眼井钻井施 工中由于地层变化可能用到泥浆正循环、气举反循环、 空气潜孔锤等多种钻井工艺，气举反循环及空气潜孔 充，其使用必须以不影响传统的泥浆正循环钻进为前 提，因此使用气举反循环钻井时气水两用水龙头的安 （下转第５４页）