Grundläggande borrningskunskaper
Grundläggande borrningskunskaper
1. Borrhålsstruktur
Definition:
Borrhålsstruktur avser variationen i håldiameter och längd från påbörjande av gjutning till slutligt djup, dvs. borrhålets tekniska profil.
Kärnkomponenter:
Dessa inkluderar huvudsakligen håldiameter, antal diameterreduktioner, antal höljesträngar, höljesdiameter och längd, diameterförändringens djup och den vattentäta tätningsmetoden vid höljesskon.
Optimeringskrav:
För att säkerställa borrhålskvalitet och driftssäkerhet bör högkvalitativ borrslam, cementslam eller kemiska injekteringsmedel prioriteras för väggstöd och kontroll av förlorad cirkulation. Antalet diameterförändringar bör minimeras och foderrör bör minskas eller undvikas när det är möjligt, för att förenkla borrhålsstrukturen i största möjliga utsträckning.
Dess viktigaste funktion är att isolera komplexa formationer och säkerställa smidiga borroperationer.
Situationer som kräver diameterreduktion och höljesinstallation:
Vid borrning av lösa sand-grusformationer eller kvicksandlager kan grundvatteneffekter göra att lermursstödet är otillräckligt för byggbehoven.
Vid penetrering av tjocka sprick- och skarvområden kan allvarliga väggras och blockras kvarstå även med lera eller andra stödåtgärder.
När borrhålet korsar vattenförande strukturer och stora sammanhängande sprickor, orsakar detta allvarlig vattenförlust som inte kan kontrolleras med andra tätningsmetoder.
Efter att ett planerat djup uppnått kan diameterreduceringsborrning utföras för att matcha byggutrustningens lastkapacitet.
Faktorer vid val av borrhålsstruktur:
Vid valet bör bergegenskaper, hydrogeologiska förhållanden, slutlig håldiameter, borrhålsdjup, borrmetod, borrhålets syfte, väggskyddsåtgärder och byggutrustning beaktas.
Matchning av borrsträngar:
Detta hänvisar till matchningsförhållandet mellan borrstångens diameter och borrhålets (borrkronans) diameter. Det påverkar direkt ringformad spelrum och påverkar därmed avsevärt borrstångens driftsförhållanden, spolvätskeflödesprestanda och borrsträngens rotationsmotstånd.
2. Grundläggande borrningsoperationer
Borrmetod:
En allmän term för de tekniker och relaterade tekniska åtgärder som används för att bryta berg vid borrhålets botten under underjordsborrning.
Borrningsprocess:
Det kompletta arbetsflödet där specifik utrustning och verktyg används för att bryta berg (eller jord), forma ett jämnt och regelbundet borrhål med erforderlig diameter och djup, och säkerställa kontinuerlig borrning genom stödjande tekniska åtgärder.
Klassificering av borrmetoder:
Med hjälp av yttre kraft och bergbrytande läge: rotationsborrning, slagborrning och rotationsslagborrning.
Med bergbrytande verktyg (slipande typ): volframkarbidborrning, stålkulborrning och diamantborrning.
Efter cirkulationsläge: direkt cirkulation, omvänd cirkulation och lokal omvänd cirkulation vid hålets botten.
Enligt kärnborrningskrav: kärnborrning och fullprofilborrning.
Principer för val av borrmetod:
Metoden bör väljas huvudsakligen utifrån bergets fysikaliska och mekaniska egenskaper:
För mjuka och vissa medelhårda formationer, använd volframkarbidborrning.
För vissa medelhårda till hårda formationer, använd nållegerings-, PDC- eller stålkulborrning.
För medelhårda till mycket hårda formationer, använd diamantborrning, stålkulborrning eller hammarborrning i borrhålet.
Förberedelse av potatis:
Förbered tillräckligt med material, inklusive borrstänger, höljen, orienteringsrör, borrkronor, stålkulor, smörjmedel, spolvätska, tillrednings- och brytverktyg, specialverktyg för kärnborrning, nödvändiga korta kärncylindrar, kärnlådor och alla nödvändiga former.
Genomför en fullständig inspektion av borrutrustningen och installationens kvalitet. Eventuella avvikelser måste repareras eller justeras omedelbart; installera om vid behov. Tvångsmanövrering är strängt förbjuden.
För att förhindra borrhålsavvikelse kan en grop grävas vid kragen och ett orienteringsrör gjutas in; foderrör körs sedan ner efter borrning i berggrunden. För grundborrning bör lera användas för väggstöd. Om väggraset är allvarligt kan artificiella väggbyggnadsmetoder användas innan borrning i berggrunden och foderrör körs ner.
Under borrningen bör kärncylindern förlängas gradvis, och operationerna bör följa lätt borrtryck, långsam rotation och lämplig pumpeffekt. Under diameterreduktion bör en kombinerad styrenhet användas för att undvika böjning av borrhålet.
Eftersom spudding ofta sker i överjord är spolvätskan benägen att förloras, vilket minskar väggens stabilitet; särskild uppmärksamhet bör ägnas åt att förhindra incidenter nere i borrhålet såsom kärv, nedgrävning, bollbildning och borrkronans bränning.
Foderröret bör placeras i en kompetent berggrund. Innan foderröret dras ner bör lerkulor släppas ner och stampas ner i hålet så att foderrörsskon sitter fast i leran för att täta foderrörets botten. Foderrörets topp bör fixeras med träkilar och tätas med lera; cementtätning kan användas vid behov. Innan foderröret slutligen fixeras, anslut drivstången (eller drivstången) till foderröret för att kontrollera foderrörets vertikala position och inriktningen mellan borrhålets centrum och foderrörets centrum.
