動(dòng)力鉆具及輔助破巖工具

近幾年動(dòng)力鉆具及輔助破巖工具研發(fā)取得了較大進(jìn)展。加拿大DRECO 公司研發(fā)的低速大扭矩螺桿，轉(zhuǎn)速為100 ～ 110r/min，制動(dòng)扭矩為15000N·m，提速達(dá)31%。俄羅斯VNIIBT（VNIIBT-Drilling tools Ltd）公司研制的NGT 中高速渦輪鉆具，轉(zhuǎn)速為400 ～ 600r/min，制動(dòng)扭矩為3940N·m，壽命達(dá)1200h。Smith 公司研制的耐高溫長(zhǎng)壽命渦輪鉆具，耐溫300℃，一次鉆進(jìn)時(shí)間達(dá)到358h。國(guó)民油井公司（NOV）研發(fā)的水力沖在硬地層應(yīng)用，鉆井進(jìn)尺和平均機(jī)械鉆速與同類鉆井液馬達(dá)相比均提高180% 以上。阿特拉能源技術(shù)有限公司（Korla Energy Technologies Co., Ltd.）研制的扭力沖擊器（TorkBuster），沖擊頻率為750 ～1500 次/min，機(jī)械鉆速提高150% 以上，鉆頭壽命延長(zhǎng)50%。

堵漏方法：

① 對(duì)滲透性漏失可采用適當(dāng)降低鉆井液密度，減少排量加入聚合物、CMC、單向壓力封閉劑等藥品，提高鉆井液粘度，降低失水和起鉆靜止的辦法處理。

② 對(duì)裂縫、斷層漏失要用堵漏材料處理，按漏失速度不同可注入谷殼、鋸末、棉子皮、貝殼粉、粘土快（因地制宜、就地取材）或注入膠質(zhì)水泥、石灰乳進(jìn)行堵漏。

③ 對(duì)溶洞性漏失一般要先填石子、磚頭、瓦塊、泥球充填后再用速凝水泥堵漏或采取只進(jìn)不出的辦法強(qiáng)穿漏層，然后下套管封漏。

無論用什么方法堵漏，都要以防止卡鉆為前提，因?yàn)榫┰斐摄@井液液面下降，會(huì)使上部松軟地層坍塌卡鉆。穿過漏層及堵住以后，一律不準(zhǔn)在漏層處開泵。

對(duì)已知漏層的穿漏措施：鉆達(dá)已知漏層以上50米左右停鉆，起鉆換簡(jiǎn)易鉆具結(jié)構(gòu)，盡可能少下鉆鋌，不帶扶正器，選擇合適的普通牙輪，不裝水眼，檢修好設(shè)備，搞好穿漏設(shè)計(jì)和技術(shù)交底，備足堵漏材料和泥漿藥品，儲(chǔ)備兩倍于井眼容積的鉆井液，穿漏在白天進(jìn)行。

什么是鍵槽卡鉆？有什么特點(diǎn)？怎樣預(yù)防處理？

答：在鉆井施工中，在井眼全角變化率較大的井段產(chǎn)生很大的水平分力，使鉆具緊靠此處旋轉(zhuǎn)，起下鉆在此處上下拉刮，逐漸在井壁上磨出一條細(xì)槽（即鍵槽）。槽的直徑稍大于鉆桿接頭，但小于鉆鋌和鉆頭直徑，起鉆時(shí)鉆鋌或鉆頭插入槽的底部被卡住，稱為鍵槽卡鉆。

特點(diǎn)：

① 卡鉆前，下鉆暢通無阻；起鉆進(jìn)遇卡位置比較固定，鉆具常有偏磨現(xiàn)象；上提遇卡時(shí)鉆具能下放、能轉(zhuǎn)動(dòng)、但起不出來。

② 能循環(huán)且泵壓正常，卡鉆后開泵也不困難，循環(huán)泵壓正常。

預(yù)防措施：

① 保證井身質(zhì)量，避免出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎井段；

② 使用鉆頭，提高鉆進(jìn)速度，減少起下鉆次數(shù)，在未形成鍵槽時(shí)完鉆；

③ 井內(nèi)全角變化率大的井段應(yīng)經(jīng)常劃眼，及時(shí)破壞鍵槽；

④ 起鉆至鍵槽井段應(yīng)低速提起，注意觀察指重表，嚴(yán)禁高速拔死；

⑤ 合理選擇鉆具結(jié)構(gòu)，盡可能使用破槽器、震擊器。

處理措施：

① 如卡得不死可下砸鉆具解卡；然后轉(zhuǎn)動(dòng)不同方位上提或稍提拉力猛掛轉(zhuǎn)盤使鉆具晃動(dòng)跳出鍵槽。

② 嚴(yán)重卡鉆應(yīng)先循環(huán)處理好鉆井液，然后盡量從鍵槽處倒開起出鉆具。再下鉆桿帶鍵槽破壞器和下?lián)羝?，?duì)好扣，下?lián)艚饪?，然后利用鍵槽破壞器破壞鍵槽起出鉆具。

什么是粘及（壓差）卡鉆？是何原因？如何預(yù)防與處理？

答：鉆具在井下長(zhǎng)時(shí)間不活動(dòng)，由壓差作用使鉆具緊貼井壁發(fā)生的卡鉆叫粘吸卡鉆。

其原因是：

① 鉆具在井內(nèi)靜止時(shí)間過長(zhǎng)；

② 井內(nèi)壓差大；

③ 鉆井液性能不好，失水大泥餅厚，摩擦系數(shù)大；

④ 鉆井液凈化不好，尤其是堵漏泥漿加入纖維材料的更易粘卡；

⑤ 鉆井液守水浸或石膏浸后性能突然變壞；

⑥ 井身質(zhì)量不好或定向井。

① 采用具有良好防卡性能的鉆井液，盡可能的降低粘度和失水量，減小磨阻系數(shù)，增強(qiáng)泥餅的可壓縮性。

② 采用衡壓力鉆井，壓差。

③ 在鉆井液中加入，無熒光潤(rùn)滑劑，石墨粉，或加減摩擦的塑料、玻璃微珠及表面活性劑等，降低泥餅的粘滯系數(shù)。

④ 剎把不離人，及時(shí)活動(dòng)鉆具；

⑤ 控制好井身質(zhì)量。

⑥ 遇特殊情況不能正?；顒?dòng)鉆具時(shí)，要下壓懸重（鉆進(jìn)中）或用氣葫蘆拉轉(zhuǎn)盤鏈條等方法預(yù)防粘卡。

處理方法：

① 粘卡初期，在安全的前提下，大力活動(dòng)鉆具（以下砸為主），力求解卡。

② 若無效，應(yīng)大排量洗井，處理好鉆井液性能，搞好凈化，拉準(zhǔn)卡點(diǎn)，計(jì)算好泡解卡劑數(shù)量，準(zhǔn)備注解卡劑、注（柴油）注酸（適用于石灰?guī)r地層）浸泡解卡。

③ 仍無效時(shí)，則進(jìn)行套銑倒扣或松扣填井側(cè)鉆。