繩索取心鉆進(jìn)工藝在鹽礦深部鉆探中的應(yīng)用研究

羅冠平

(福建省121地質(zhì)大隊(duì)，福建 龍巖 364021)

1　概況

寧夏固原市硝口—寺口子地區(qū)鹽礦預(yù)查項(xiàng)目ZK輔—1號(hào)鉆孔位于寧夏回族自治區(qū)固原市原州區(qū)中河鄉(xiāng)硝口村，距離原州區(qū)西北24.8 km，距離固原市區(qū)39.5 km。該孔設(shè)計(jì)深度1800 m，要求鉆孔終孔直徑≥75 mm，要求取心率>75%，鹽層及鹽層頂、底板5 m內(nèi)取心率在85%以上。該孔地層復(fù)雜，上部有強(qiáng)水敏性的泥巖地層，下部有強(qiáng)水溶性的巖鹽地層。

ZK輔-1孔地層自上而下分別為：

(1)第四系，主要為風(fēng)成黃土、砂，膠結(jié)性差，易造漿，鉆頭易形成泥包，厚度9.55 m。

(2)古近系清水營(yíng)組，是以湖相為主、河流相次之的紅色泥巖夾多層優(yōu)質(zhì)石膏礦層及少量薄層砂巖的一套紅色沉積。自上而下由細(xì)變粗，砂巖、粉砂巖逐漸增多，泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖逐漸減少，均不顯示任何層理，致密堅(jiān)硬，貝殼狀斷口發(fā)育。厚為1247.28 m，鉆孔1100 m以淺巖層比較穩(wěn)定，孔深1100～1246.83 m巖層為紅色泥巖夾石膏層，孔壁穩(wěn)定性較差，水敏性強(qiáng)，孔內(nèi)常出現(xiàn)縮徑、坍塌，易發(fā)生埋鉆、卡鉆事故。該段巖心圖片見圖1。

圖1　孔深1201～1203 m處巖心

(3)白堊系乃家河組，為一套藍(lán)灰、灰綠色間紫紅色泥巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖夾石膏、鈣芒硝及巖鹽層，其中含芒硝礦層及巖鹽礦層為本次勘查目的層。本組巖性變化較大，按其巖性特征及含礦性可分為上、下兩個(gè)巖性段，上巖段紫紅色中—厚層砂質(zhì)泥巖、灰綠色厚層狀泥質(zhì)白云巖中夾厚層巖鹽，厚度不均，下巖段為含芒硝巖段，見青灰色厚層石膏及灰黃色石膏質(zhì)泥巖。礦心圖片見圖2。

圖2　孔深1275～1278 m處鹽礦心

2　鹽礦深部鉆探中應(yīng)用繩索取心鉆進(jìn)工藝的難點(diǎn)

由于鹽礦地層的復(fù)雜性(常含有強(qiáng)水敏性和強(qiáng)水溶性地層，容易造成孔壁坍塌、縮徑或超徑)和繩索取心工藝的特殊性(環(huán)孔間隙小，對(duì)孔壁規(guī)整度和鉆井液質(zhì)量要求高)，使得繩索取心工藝在鹽礦鉆探中難以發(fā)揮出應(yīng)有優(yōu)勢(shì)，還因孔內(nèi)事故頻發(fā)而造成效率低下，表現(xiàn)出“不適應(yīng)”。要在鹽礦深部鉆探中應(yīng)用繩索取心工藝，必須要?jiǎng)?chuàng)造條件，解決繩索取心工藝與鹽礦地層的“不適應(yīng)”問題，才能發(fā)揮出“繩鉆”優(yōu)勢(shì)，取得生產(chǎn)效益。鹽礦深部鉆探中應(yīng)用繩索取心工藝的難點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面。

(1)泥巖地層的水敏性。鹽礦上部厚覆蓋層和含鹽地層中都含有較多的強(qiáng)水敏性泥巖地層，泥巖中粘土顆粒易水化、分散和膨脹，造成孔壁縮徑、坍塌等，護(hù)壁困難。

(2)巖鹽地層的水溶性。巖鹽中的NaCl和其他無機(jī)鹽易溶于水，鉆進(jìn)過程中，這些物質(zhì)溶解于鉆井液中，使得鉆井液的粘度、切力升高，濾失量劇增，破壞了鉆井液的性能，同時(shí)造成孔壁“大肚子”和垮塌，給繼續(xù)鉆進(jìn)帶來困難；鉆遇高壓鹽水層時(shí)，鹽水的侵入也將嚴(yán)重破壞鉆井液性能。巖鹽層的水溶性，也使得鹽礦心采取困難，取心率低。

(3)孔內(nèi)事故的預(yù)防。繩索取心在復(fù)雜地層中鉆進(jìn)容易發(fā)生孔內(nèi)事故，根據(jù)鉆進(jìn)鹽層特性，對(duì)可能發(fā)生的孔內(nèi)事故提前采取預(yù)防措施，避免孔內(nèi)事故的發(fā)生，是鉆井能否成功和取得高效益的關(guān)鍵。

3　技術(shù)方案和措施

針對(duì)繩索取心工藝在鹽礦深部鉆探應(yīng)用中存在的問題，本文重點(diǎn)從鉆孔結(jié)構(gòu)優(yōu)化、適巖鉆頭選型、鉆井液方案設(shè)計(jì)、鉆進(jìn)參數(shù)選擇等4個(gè)方面出發(fā)，采取針對(duì)性措施，以解決繩索取心工藝在鹽礦深部鉆探中的“不適應(yīng)”問題。

3.1　鉆孔結(jié)構(gòu)優(yōu)化

3.1.1常規(guī)巖心鉆探鉆孔結(jié)構(gòu)

小口徑金剛石繩索取心鉆探常用口徑及技術(shù)套管層級(jí)有4層，即為?150 mm口徑級(jí)配?146 mm套管，?130 mm口徑級(jí)配?127 mm套管，?110 mm口徑級(jí)配?108 mm套管，?95 mm口徑級(jí)配?89 mm套管，最后采用S75繩索取心鉆進(jìn)至終孔，在鉆孔深部再次遇到漏失、破碎等復(fù)雜地層，鉆進(jìn)困難，則可將S75繩鉆桿作為技術(shù)套管，換S59鉆具鉆進(jìn)至終孔，見圖3。常規(guī)鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)空間隙都較小，其目的一是為了保護(hù)繩鉆桿；二是為了確保在高速旋轉(zhuǎn)下的鉆桿柱的穩(wěn)定性。

圖3　常規(guī)巖心鉆探鉆孔結(jié)構(gòu)層級(jí)

3.1.2鹽礦繩索取心鉆進(jìn)對(duì)鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊要求

鹽礦地層中普遍含有水敏性強(qiáng)的泥巖地層及水溶性強(qiáng)的巖鹽地層，有些泥巖地層中夾有砂礫、芒硝、石膏等。這一類地層在鉆穿以后往往會(huì)出現(xiàn)縮徑、坍塌、掉塊或形成“大肚子”，縮徑、坍塌會(huì)造成抱鉆事故，掉塊會(huì)造成卡鉆事故，“大肚子”會(huì)造成斷鉆桿或斷套管事故，而這些事故都將阻礙繩索取心鉆進(jìn)的正常進(jìn)行。常規(guī)繩索取心鉆進(jìn)鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的小間隙特點(diǎn)，將加大這些事故發(fā)生的概率，小間隙使得鉆桿柱容易被抱死或卡住，在“大肚子”孔段，高速旋轉(zhuǎn)的鉆桿柱容易甩斷，有技術(shù)套管隔離時(shí)，也容易打斷外空的套管。所以要確保繩索取心鉆進(jìn)在鹽礦地層中正常施工，就必須保證孔壁的穩(wěn)定，而維護(hù)孔壁的穩(wěn)定，除了要做好鉆井液護(hù)壁措施外，改善鉆桿柱與孔壁間的環(huán)狀間隙，解決繩索取心鉆進(jìn)小間隙給鉆孔帶來的鉆井液循環(huán)阻力大、對(duì)孔壁“激動(dòng)”壓力和抽吸作用破壞大等問題變得尤為重要。

3.1.3鹽礦繩索取心鉆進(jìn)鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化辦法

鉆桿柱與孔壁間的環(huán)空間隙的改善，必須要靠加大鉆頭外徑來實(shí)現(xiàn)，比如將S95改為S95+(≥3 mm)鉆進(jìn)，將S75改為S75+(≥4 mm)鉆進(jìn)，如此可以將環(huán)空間隙由原來的2～3 mm增加到4～5 mm以上，有效改善環(huán)空間隙，降低鉆井液循環(huán)阻力，改善鉆井液流變狀態(tài)，減少鉆井液對(duì)孔壁的沖刷危害。鉆頭外徑加大后，在現(xiàn)有繩索取心鉆具級(jí)配體系下，如果上部孔段不完整，需要技術(shù)套管隔離，則需要向上跨級(jí)級(jí)配套管，比如在?127 mm技術(shù)套管下進(jìn)行S95+(≥3 mm)鉆進(jìn)，在?108 mm技術(shù)套管下進(jìn)行S75+(≥4 mm)鉆進(jìn)；如果孔壁能夠通過鉆井液維持穩(wěn)定，則盡量不下套管，進(jìn)行裸眼鉆進(jìn)。

3.2　適巖鉆頭選型

3.2.1鉆頭選擇

繩索取心鉆進(jìn)最常用的是金剛石鉆頭，在一些較軟地層中，也有用到硬質(zhì)合金或聚晶金剛石復(fù)合片(PDC)鉆頭，鉆頭的選型及其參數(shù)主要根據(jù)所鉆巖性來確定。固原硝口-寺口子礦區(qū)所鉆遇地層以泥巖為主，夾巖鹽礦層及石膏礦層，可鉆性級(jí)別為4～6級(jí)，部分孔段軟硬互層，孔壁穩(wěn)定性差，巖層破碎，因此，其鉆頭選型應(yīng)著重考慮適合于軟-中硬地層鉆進(jìn)，同時(shí)，為了盡量減少鉆孔裸露時(shí)間和提下鉆次數(shù)，以減少抽吸破壞，確?？妆诜€(wěn)定，要求所選擇的鉆頭具備高時(shí)效和長(zhǎng)壽命特點(diǎn)，所以我們主要選擇多臺(tái)階(高臺(tái)階)金剛石鉆頭(見圖4)和聚晶金剛石復(fù)合片(PDC)繩索取心鉆頭，后者適合于鉆進(jìn)軟-中硬地層，常用于可鉆性級(jí)別6級(jí)以下、抗壓強(qiáng)度低、研磨性低、帶有薄夾層或膠結(jié)性差的地層中，鉆頭上的硬質(zhì)合金層有良好的抗沖擊韌性，金剛石聚晶層有極高的耐磨性，因而在軟-中硬地層中鉆進(jìn)能夠有高時(shí)效。常用的PDC鉆頭有圓柱式(見圖5)和尖齒式(見圖6)，前者耐磨性較強(qiáng)，適合于較硬地層；后者對(duì)巖層切入快，適合于均質(zhì)、較軟地層使用。使用PDC鉆頭時(shí)，要選用大泵量、較低鉆壓(控制進(jìn)尺)，以免因巖粉懸攜不及時(shí)，造成鉆頭損壞和抱鉆事故的發(fā)生。

圖4　多臺(tái)階鉆頭

圖5　?81 mm圓柱PDC鉆頭

圖6　?81 mm尖齒PDC鉆頭

3.2.2鉆頭和擴(kuò)孔器改進(jìn)

結(jié)合鹽礦地層特性，為了改善繩索取心鉆進(jìn)環(huán)狀空間、降低鉆井液的沖刷破壞和提高鉆頭時(shí)效，我們對(duì)鉆頭和擴(kuò)孔器進(jìn)行了一些改進(jìn)：(1)將鉆頭外徑由95 mm增加到98 mm，77 mm增加到81 mm；(2)降低鉆頭外工作層有效面積，降低50%；(3)加寬鉆頭水口；(4)降低擴(kuò)孔器工作層面積，使其與改過后的鉆頭外工作層面相對(duì)應(yīng)，同時(shí)將其工作層面傾斜度由原來的45°增加到75°。

3.3　鉆井液方案設(shè)計(jì)

根據(jù)本孔地層特性和繩索取心鉆進(jìn)工藝對(duì)鉆井液的特殊要求，我們選擇在上部清水營(yíng)組地層中采用高效優(yōu)質(zhì)無固相鉆井液，以實(shí)現(xiàn)快速鉆進(jìn)、節(jié)約成本；在下部鹽礦地層中采用MBM飽和鹽水鉆井液護(hù)壁鉆進(jìn)。

3.3.1高效優(yōu)質(zhì)無固相鉆井液配方

上部古近系清水營(yíng)組泥巖中含的粘土礦物被鉆穿以后，隨著與鉆井液接觸，逐漸出現(xiàn)分散、溶脹、坍塌、剝落、縮徑等現(xiàn)象，浸泡時(shí)間越長(zhǎng)，縮徑越厲害。當(dāng)環(huán)空上返速度過高，形成紊流時(shí)，對(duì)孔壁的沖刷作用大，不利于孔壁穩(wěn)定，小口徑鉆進(jìn)尤為突出。因此，考慮到繩索取心對(duì)流變性能和盡量少含固相的要求，決定在上部古近系清水營(yíng)組孔段采用高效優(yōu)質(zhì)無固相鉆井液(基礎(chǔ)配方：1 m3水+1～2 kg PHP+2～3 kg固體潤(rùn)滑劑)。因地層存在遇水膨脹及縮徑等復(fù)雜情況，加入隨鉆堵漏劑(GPC)和改性瀝青(GLA)、纖維素(CMC)等高分子處理劑，以控制失水量和提高對(duì)水敏性地層的抑制性。根據(jù)鉆進(jìn)巖層情況，按需不斷調(diào)整各種材料的加量，以控制鉆井液性能。

3.3.2MBM飽和鹽水鉆井液配方

進(jìn)入巖鹽礦層后，由于無固相鉆井液易溶蝕巖心及地層內(nèi)巖鹽，因此，為了保證孔壁穩(wěn)定以及提高巖心采取率，在下部鹽礦層地層中改用多功能劑(MBM)飽和鹽水鉆井液(基礎(chǔ)配方：1 m3水+35%NaCl+4%MBM)，為了能夠更好地與繩索取心鉆進(jìn)相適應(yīng)，在基礎(chǔ)配方上添加抗鹽共聚物(GTQ)、GPC、GLA等處理劑，以改善鉆井液流變性能、降低失水量。鹽水鉆井液具有高礦化度，強(qiáng)的抗鹽侵、抗鈣侵和抗高溫能力，對(duì)巖鹽水溶性和泥頁(yè)巖水敏性都有強(qiáng)的抑制性，有利于維持孔壁穩(wěn)定；巖屑不會(huì)分散于鹽水中，容易沉淀清除，有利于降低鉆井液中的無用固相。但鹽水鉆井液配制成本較高，配置和維護(hù)不易，對(duì)設(shè)備和管材有較強(qiáng)的腐蝕性。

3.4　鉆進(jìn)參數(shù)選擇

相較于常規(guī)繩索取心鉆進(jìn)工藝，為了解決繩索取心鉆進(jìn)工藝與鹽礦地層的配伍性問題，我們?cè)阢@孔結(jié)構(gòu)、鉆頭選型、鉆井液配比等方面都作了較大的改變，因此，鉆進(jìn)參數(shù)的選擇要與這些因素的變化相適應(yīng)，體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

(1)轉(zhuǎn)速：采用S95+3 mm鉆進(jìn)和S75+6 mm裸眼鉆進(jìn)，由于環(huán)空間隙較大，應(yīng)采用較低轉(zhuǎn)速；尖齒PDC復(fù)合片鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，由于其是“犁剃式”碎巖方式，不需要開高轉(zhuǎn)速；在變徑過程中，要慢轉(zhuǎn)，隨著鉆孔延深，鉆桿中和點(diǎn)不斷下移，就可以恢復(fù)較高轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)。

(2)鉆壓：由于環(huán)空間隙較大，要求鉆壓不能太大，金剛石鉆頭鉆進(jìn)時(shí)一般控制在8～10 kN；尖齒PDC鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，要控制進(jìn)尺，其鉆壓要求更低，一般控制在5～8 kN；在變徑過程中，要輕壓，隨著鉆孔延深，鉆桿中和點(diǎn)不斷下移，可以逐步加大鉆壓。

(3)泵量：鉆進(jìn)巖層大多為軟、中硬巖層，同時(shí)采用尖齒PDC鉆頭鉆進(jìn)，其產(chǎn)生的巖粉多、顆粒大，因此需要較大泵量，要求采用二擋(90 L/min)或三擋量(145 L/min)。

4　實(shí)際應(yīng)用情況及效果分析

4.1　鉆孔完工情況

該孔終孔深度1629.58 m，終孔口徑為77 mm，實(shí)際生產(chǎn)工期58 d，臺(tái)月效率高達(dá)842.89 m，純鉆進(jìn)時(shí)間利用率達(dá)到40.45%；巖鹽心采取率達(dá)到90%以上，鉆孔孔斜度不到3°，鉆孔質(zhì)量為優(yōu)質(zhì)。

4.2　鉆探設(shè)備和鉆桿

(1)鉆機(jī)：XY-6B型液壓鉆機(jī)，基本可以滿足N口徑2000 m以內(nèi)鉆孔使用。

(2)柴油發(fā)電機(jī)組：GF-100型柴油發(fā)電機(jī)組。

(3)泥漿泵：BW-250型和BW-320型泥漿泵各1臺(tái)，BW-250型基本能夠滿足該鉆孔使用，BW-320型泥漿泵備用。

(4)鉆塔：加重型ZT17SA型鉆塔。

(5)鉆桿：主要使用無錫探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的S95A和CNH鉆具。

4.3　鉆孔結(jié)構(gòu)

根據(jù)鉆孔設(shè)計(jì)要求、地層特征和工藝要求等，設(shè)計(jì)了三級(jí)鉆孔結(jié)構(gòu)。采用?168 mm自制刮刀鉆頭開孔，穿過第四系黃土風(fēng)化層后下入?146 mm孔口管，采用S95+3 mm繩索取心鉆進(jìn)穿過古近系上部覆蓋層，因未見不完整或漏涌地層，故不需要下技術(shù)套管隔離，直接換徑S75+6 mm繩索取心鉆進(jìn)，在鉆進(jìn)至孔深1526.35 m后，換徑成S75+2 mm鉆進(jìn)至終孔。具體見表1和圖7。

表1　鉆孔變徑及套管情況

實(shí)踐證明，將S95調(diào)整為S95+3mm、S75+2mm調(diào)整為S75+6 mm，加大了環(huán)空間隙，有效地解決或降低了繩索取心小間隙給鉆孔帶來的鉆井液循環(huán)阻力大、“激動(dòng)”壓力高、較大顆粒巖屑排除難等問題。整個(gè)正常鉆進(jìn)過程中，泵壓始終維持在3.0 MPa以下，比常規(guī)條件下降低了25%～50%。全孔幾乎采用裸眼鉆進(jìn)(僅下一段孔口管)，鉆井液護(hù)壁鉆進(jìn)，改善了孔壁和鉆桿柱環(huán)狀間隙，同時(shí)減少了套管損失(根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，套管下入含泥巖多的孔段，終孔后套管起拔極為困難)，節(jié)約了成本。

圖7　ZK輔-1孔孔身結(jié)構(gòu)

4.4　鉆頭

全孔鉆頭實(shí)際使用情況見表2。

表2　鉆頭使用情況統(tǒng)計(jì)

從表2中可以看出，鉆頭選型大部合理，較為可靠，實(shí)現(xiàn)了高時(shí)效(平均時(shí)效在7.15 m)和長(zhǎng)壽命(平均壽命在500 m以上)的雙效果，為快速鉆進(jìn)、減少孔壁浸泡時(shí)間奠定了基礎(chǔ)。另外，對(duì)鉆頭、擴(kuò)孔器的改進(jìn)取得了明顯效果：鉆頭外徑加大、水口加寬、水路優(yōu)化，有效增大了環(huán)狀間隙，改善了鉆井液流變狀態(tài)，減小了對(duì)孔壁的沖刷強(qiáng)度和提下鉆具過程引起的孔內(nèi)“激動(dòng)”壓力和抽吸作用，這對(duì)維持孔壁穩(wěn)定、預(yù)防孔內(nèi)事故起到了很關(guān)鍵的作用。

4.5　鉆井液

4.5.1無固相鉆井液

從節(jié)約成本和繩索取心鉆進(jìn)高效率要求出發(fā)，上部古近系清水營(yíng)組孔段采用高效優(yōu)質(zhì)無固相鉆井液，具體為：

孔深9.55～456.97 m，采用鉆井液配方Ⅰ：1 m3水+1～2 kg PHP+2～3 kg固體潤(rùn)滑劑。

孔深456.97～800.12 m，采用鉆井液配方Ⅱ：1 m3水+1～2 kg PHP+2～3 kg固體潤(rùn)滑劑+3～4 kg GPC+3～4 kg GLA。

孔深800.12～1246.83 m，采用鉆井液配方Ⅲ：1 m3水+1～2 kg PHP+2～3 kg固體潤(rùn)滑劑+3～4 kg GPC+3～4 kg GLA+0.5～1 kg CMC。

各鉆井液配方性能參數(shù)見表3。

表3　PHP-潤(rùn)滑型無固相鉆井液配方及性能指標(biāo)

大部孔段鉆進(jìn)正常，起到了良好的護(hù)壁、潤(rùn)滑和懸攜巖粉作用，在鉆進(jìn)1100～1246.83 m孔段時(shí)孔壁出現(xiàn)縮徑、坍塌，提鉆后要花1～2 d時(shí)間沖掃孔才能到底，孔深1246 m也開始見巖鹽層，故在以下孔段更換為MBM飽和鹽水鉆井液。

4.5.2MBM飽和鹽水鉆井液

在孔深1246 m后改用多功能劑(MBM)鹽水鉆井液，現(xiàn)場(chǎng)開始采用基礎(chǔ)試驗(yàn)配方配制鉆井液，并逐步增加鹽量和調(diào)整鹽水鉆井液性能，剛開始鉆進(jìn)3 m，部分礦心沒有取上來，測(cè)量礦心外徑為44 mm，溶蝕2.5 mm，分析鹽水沒有達(dá)到飽和，鉆進(jìn)至孔深1263 m后，鉆井液配方為1 m3水+30～40 kg MBM+3～4 kg GTQ+5～10 kg GPC+0.5～1 kg PHP+350～400 kg NaCl，此時(shí)礦心外徑為48.5 mm，礦心采取達(dá)到要求，測(cè)得鉆井液的漏斗粘度為23.5 s，失水量為10 mL/30 min，pH值為7，密度為1.150 g/cm3，泥皮厚度為0.10 mm。

配制時(shí)，先加入水，再加入MBM，攪拌0.5～1 h后，再加入隨鉆堵漏劑、抗鹽共聚物、PHP及工業(yè)鹽，使MBM及其他處理劑攪拌均勻后倒入鉆井液池中，充分循環(huán)均勻，攪拌溶解至飽和。

采用MBM配制的鹽水鉆井液，對(duì)孔壁穩(wěn)定性的維護(hù)起到良好的效果，使用多功能復(fù)合劑鉆井液體系基本無縮徑現(xiàn)象出現(xiàn)，每次下鉆都能一通到底；懸攜巖粉能力強(qiáng)，保持了孔底清潔(下鉆時(shí)孔底無沉粉)；鉆井液抗鹽侵、抗污染能力理想，鉆井液在孔內(nèi)循環(huán)48 h后的性能沒有明顯變化，隨著新漿的不斷加入，鉆井液的基本性能都維持在較好水平；現(xiàn)場(chǎng)使用和維護(hù)較為簡(jiǎn)單，不需要特殊維護(hù)。

4.6　鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)

全孔鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)實(shí)際情況如表4所示。

表4　鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)

從表4中可以看出，為了與調(diào)整后的“較大環(huán)空間隙”相適宜，鉆壓和轉(zhuǎn)速都進(jìn)行了適當(dāng)?shù)慕档?，以防止斷鉆桿事故的發(fā)生；PDC鉆頭正常鉆進(jìn)所需要的鉆壓和轉(zhuǎn)速較低，但由于其產(chǎn)生的巖粉多、顆粒大，需要較大泵量，才能有效去除。

5　結(jié)論

(1)在上部非含鹽孔段應(yīng)用具有較強(qiáng)水敏抑制性、較低成本、良好流變性的無固相鉆井液，有助于繩索取心鉆進(jìn)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，節(jié)約了材料費(fèi)用；下部含鹽孔段應(yīng)用具有很好的抗鹽侵污染能力、抑制巖鹽水化能力和懸攜巖粉能力的MBM飽和鹽水鉆井液，有效地維持了孔壁穩(wěn)定，確?？變?nèi)干凈，保證了鉆孔的安全。

(2)在應(yīng)用MBM飽和鹽水鉆井液后，上部泥巖孔段沒有再出現(xiàn)縮徑、坍塌現(xiàn)象，提下鉆順暢，驗(yàn)證鹽水鉆井液對(duì)泥頁(yè)巖地層的強(qiáng)抑制性能，且其抑制效果明顯好于無固相高分子聚合物鉆井液。

(3)在滿足一定條件下，PDC鉆頭在軟-中硬地層(尤其是泥頁(yè)巖地層)時(shí)效和壽命比金剛石鉆頭高，時(shí)效是金剛石鉆頭的3倍以上，壽命在2倍以上；同時(shí)，其在較小鉆壓和中低轉(zhuǎn)速下就可以實(shí)現(xiàn)高時(shí)效，為避免斷鉆桿事故創(chuàng)造了條件，與較大環(huán)空間隙下對(duì)鉆進(jìn)參數(shù)的要求相適應(yīng)。

(4)在較大環(huán)空間隙下，鉆井液循環(huán)阻力得到了有效降低，降低率達(dá)到50%，有效地減輕了對(duì)孔壁“激動(dòng)”壓力破壞和抽吸作用破壞。