深部地质钻探“拦路虎”包括:三高问题,即高温、高压、高地应力;坚硬岩层、破碎岩层;孔内坍塌、偏离设计路线;取心效率低;掉钻、卡钻等五个方面。
1.高温、高压、高地应力
应对高温问题措施:钻井液
钻孔越深,孔底温度越高
抗高温水基钻井液
科研人员研发成功超高温的水基钻井液体系,创造了国内最高温度(241℃)条件下钻进新纪录。
2.破碎岩层、孔壁坍塌
应对破碎地层措施:膨胀波纹管显神威
膨胀波纹管变形膨胀示意图 在波纹管中钻进,孔壁再也不会塌了,安全多啦!
3.坚硬岩层
应对措施:液动锤
中空液动锤
利用液动锤先将岩石打碎,然后再进行钻探。
液动锤在松科二井钻孔应用
4.偏离设计路线
应对措施:采用智能化钻进不打歪钻
德国KTB主孔的钻井轨迹剖面
数据采集
5.取心效率低、取心不完整
应对措施:绳索取心
绳索取心操作示意图
绳索取心实物钻具