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　　摘要：现如今，随着一些有关能源方面的事业的增多，对于能源的开发也就逐渐步入了社会的舞台，对于开发能源来说就需要研究钻探施工了。而孔壁又是在钻探工程中最重要的一环，所以其作用是非常深远的，但是其中还是有很多的问题的。所以，本文就针对坍塌缩径地层进行深刻的研究，并找到相应的措施，使绳索取芯钻进能够正常进行下去，除此之外，还对此项技术的具体实践的操作性和其指导意义进行了一系列的分析。

　　关键词：钻探,钻孔,绳索,取芯钻进,坍塌,缩径,泥浆,钻孔结构

　　在能源开发的整个过程中，钻探技术是必不可少的一环，因为它的技术好坏直接的会对整个钻探项目产生影响。当然，钻探施工也是由许多环节组合的，在这些环节中当属孔壁最为重要，因此孔壁就成为了钻探施工中的重心。在孔壁中，如果遭遇到坍塌或者缩径地层，就会对整个钻探施工造成很大的障碍，因此研究坍塌缩径地层形成的原因并运用绳索取芯钻进是非常有必要的。

　　1在钻探施工中形成坍塌缩径地层的因素

　　在能源开采越来越多的今天，钻探施工也就越来越重要了，而且因为能源越来越少，所以对其的开采环境也就越来越严厉，与之相应的，对于开采的技术要求就越来越高了，那么作为开采最重要一环的钻探技术所遇到的问题也就随之增加。在这些所有的问题当中，最严重的就是孔壁的坍塌以及缩径问题了，因此人们也就越来越关注它。为了解决好这个问题，让开采能够更顺利的完成，就必须要先对其形成原因进行分析，如此一来，我们就能够知道从哪里下手来解决这些问题，这也是在能源开发中最重要的任务了。

　　在具体的方面上，能够造成坍塌缩径地层的最主要原因还是在钻探过程中的一些问题。比如在钻探施工的时候，一些岩石比较容易破碎，或者岩石本身的胶结问题，有的程度很低甚至没有胶结，以致岩石松散，还有的岩石很容易受到腐蚀或者水膨化的时候会受到影响。前面说孔道是整个钻探施工中最重要的环节，众所周知，孔道的孔壁的受力有一定的限制的，但是在钻探施工的时候，会有很多的力施加到孔壁上，当超过了孔壁承受能力的时候，孔壁就会发生变形。除了力的作用还有液体的腐蚀，因为施工的时候会需要一些冲洗液的，所以这些液体会影响着孔壁的材质，时间一长，就会在不同程度上对孔壁进行腐蚀。在钻探施工的过程中钻具肯定会有震动或者敲打的，钻机的升降也会有一定的压力产生，还有就是钻机的操作，这些种种的因素一起作用的话，可想会对孔壁产生多大的影响。

　　因为在施工过程中孔壁会受到各种影响，所以随着时间的增长，孔壁的承受能力就会下降，然后外界的压力就会更大，如此循环下去，孔壁总会有不能承受的一天，在此期间，孔壁的环境一直是很不正常的，当孔壁不能承受的时候，孔道就会形成坍塌或缩径地层。因为这些都是不正常的因素，所以它们对钻探施工肯定会有一定的负面影响，由此一来，整个能源开采的项目也是受到很大的影响的。为了解决这些问题，让钻探施工处于一个安全的环境中是至关重要的。

　　2绳索取芯钻进在坍塌缩径地层的应用

　　孔道形成坍塌缩径地层会对整个钻探技术产生很大的障碍，所以为了解决这些问题就要对其采取一些有效地措施，本文主要介绍一些绳索取芯钻进技术在这些地层上的有效应用。因为绳索取芯在遇到这些由于以上的因素而引起的孔道坍塌以及缩径地层的时候就会有泵压上升的现象产生，对于排出岩粉也有一定的困难，在孔道中孔壁厚度增加，如此一来就增加了孔道事故的发生率，为了解决这些问题，就要研究绳索取芯钻进中所要考虑的综合因素。

　　2.1结合多种钻进方法以及使用多级的口径

　　研究清楚所在岩层的一些复杂情况和孔的深度后，就要对钻孔的一些结构进进行确定，确定时可以适当的增加上部的钻孔直径，让其达到φ91mm或φ110mm，同时采用合金做成的钻头，然后将一些必须的技术套管放在下部，这时候采用的就是φ75mm的绳索取芯钻具，以此来通过这些危险地层。对于这种使用多种口径的结构是有很大的好处的，它可以在上部使用合金或者无岩芯的钻头来钻进，而且比起那些只能使用一种的口径很小的绳索钻进又有很大的优势，可以轻易达到对于地层的要求，对于孔的深度设计也是比较容易的。

　　2.2用超径的钻头来增加孔壁和钻具之间的间隙

　　就拿常用的S75绳钻钻具来说，它的外径是φ75mm,扩孔用的器具外径是φ75.5mm,外面的管径是φ73mm,而外管与扩孔器之间只有1.25mm的间距，这种钻具在那些坍塌缩径地层上是有很容易就会有憋泵现象的，但是如果将增加钻头的外径和扩孔器的外径，这样一来，扩孔器与外管的间距就会增大，一般的话可以增加到2.5mm和3.5mm之间，这样一来，憋泵现象也会得到避免。

　　2.3钻进时使用超低固相泥浆

　　一般的绳索钻进在坍塌缩径地层上使用的都是固相较低甚至没有固相的钻井液。一般来说，这些没有固相的钻井液是有着很多的优点的，但是其缺陷也是不能抹去的，它对一些岩粉的吸附力是很强的，如果没有及时的清除的话岩粉浆就会出现，对于水的失去也随之增加，不利于地层的护臂。但是低固相的钻井液就相对来说稳定一些，在控制的时候就比较容易，所以在进行绳索钻进的时候还是采用低的或超低固相的泥浆。当然，为了满足一些金刚钻的高速要求，也可以在泥浆中加入少许的润滑剂。

　　2.4对于平衡钻进技术的推广

　　现在的平衡钻进技术一般都是用于石油钻探中，其实它是有很大的好处的，它不仅可以使一些钻孔或者那些超级深的地层的绳索取芯钻进的效率有所提高，还可以积极推动在坍塌缩径地层的通过率。但是要达到平衡钻进技术也不是很容易的，在进行这项技术时一定要将孔道所受的所有压力看成一个整体的体系。也就是说要综合考虑所有的压力，包括地层、泥浆柱的压力，还有循环的时候一些空气的阻力，当然少不了提钻和下钻时的压力。大家都知道世上没有绝对的平衡，理想中我们都是试其平衡，但是实际上，我们只可能进行超出一点或者稍低一点的平衡来钻进。对于地层的压力稍高于冲洗液柱的压力的低平衡条件来说，是可以采用一些低密度的流体来进行的，比如说，泡沫泥浆、雾状的液体或者空气。

　　3结语

　　在坍塌缩径地层上进行钻进是非常困难的，因为这些地方是很不稳定的，所以在进行绳索取芯钻进的时候就一定要注意很多的问题，这时候一定对孔壁进行相对的措施，以保持其稳定，减少事故的发生，如此一来，钻探施工的进度也会随之增加，当然也会在保证质量的同时降低成本。当然在坍塌缩径地层上一定要对其情况进行考察，然后采用合适的冲洗液和相对的操作技术，以保证孔壁的稳定，增加安全性能。当然工作人员在这些地层进行钻进的时候还是可能会遇到一些危险的，所以为了保证工人的安全就更要研究绳索取芯钻进在坍塌缩径地层的应用，让施工过程中孔道的安全系数增加，以此来达到钻探施工顺利完工的目的，这样一来，国家对于能源的开采也会更加的顺利，为国家的繁荣富强也作出了很大的贡献。

　　参考文献

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　　[2]欧春林．PAA泥浆在会泽矿区水平钻孔中的应用．《探矿工程-岩土钻掘工程》．2010年12期

　　[3]隋学仕．浅析钻孔缩径，坍塌的原因及预防、治理．《中国科技博览》．2012年22期

　　[4]姚伦治．绳索取芯钻进技术在良家矿区的应用．《西部探矿工程》．2011年1期