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浅谈冻土钻孔中冲洗介质的选择

时间:2014-10-24 14:15:00   来源:中国选矿设备网   添加人:admin

  为了在冻结岩石中顺利地进行钻探,选用合理的钻探工具和确定合理的钻探工艺,了解冻土钻孔内温度变化的情况是非常重要的。冻土钻孔温度规程指的是循环的冲洗介质在钻杆柱内通道和外环空间中的温度分布情况。

  沿钻杆柱内通道向下流动的冲洗介质与在外环空间中返流的冲洗介质,处于不断的热交换过程中。而且,在外环空间中返流的冲洗介质又直接或通过套管与周围岩石接触,随时间和深度的不同而改变其温度。

  在冻土钻进过程中,可以使用不同的冲洗介质。使用压缩空气代替冲洗液作为冲洗介质是一项重要的技术措施。

  压缩空气与水和泥浆不同,在钻进过程中,在低温和压力作用下不冻结,因而完全消除了由于冲洗液冻结而引起的复杂情况。此外,钻井中在单位时间内所用空气的质量用量比在单位时间内所用冲洗液的质量用量低93.33%~96.00%,单位质量的热容量较之低75%,所以当送入孔内的冲洗介质的初始温度相同时,压缩空气带走的热量比冲洗液带走的热量少98.33%~99.00%。这就大大减少了由于冻土融化、失去稳定性和坚固性而引起的复杂情况。

  虽然NaCl和CaCl2水溶液在井内也不冻结,但是由于它们能够带走大量的热量并破坏孔壁岩石的聚集状态,引起孔壁岩石融化而出现事故。在这方面,使用压缩空气作为冲洗介质要比使用冲洗液好得多。