论探钻井技术在地质勘查中的研究及应用

郑清阳

（中国石油集团长城钻探工程有限公司苏里格气田分公司，辽宁 盘锦 124010）

1 目前我国矿产资源的状况

1.1 矿产资源类型的分布

因为我国的矿产资源的勘探开发的区域不断的进行深入，而且那些规模存储量很大，质量很高而且很容易被开采的非常常规的矿产资源在总的矿产资源的储存量中的比例也在不断地减少[1]。探测开发技术的难度也比较高，然而那些质量相对于较差的苏里格地区的不是常规的矿产资源则占据了非常大的一部分，并且它所对应的资源的储存量也是很多的，探测开发的技术的难度和它的成本也是很高的[2]。

1.2 钻井的类型

（1）当前我国的苏里格地区的矿产资源的整体性的品质很差，大部分属于低渗透的矿田，勘探的开发技术难度很大，成本也很高，并且大多数的矿产资源主要埋藏在浅海区域的大陆架，有山区的丘陵等等比较复杂的地质条件。根据统计，我们国家的陆地矿产资源的存储量主要占陆地上总的矿产资源存储量的大约20%，然而我们国家的矿产资源的存储量里面大约85%的主要被埋在地质很复杂的区域，而且还没有探明资源存储量的占我国的总矿产的存储量的86.5%左右。苏里格地区的矿产开发主要是受限于地表和地质条件的复杂性，所以勘探和开发的技术的难度就变得非常的大，而且很容易的去开发的矿产资源存储量表现的严重的不足，而且低气压。

（2）在苏里格地区的矿产资源的开发的时候，钻井的工程将会直接的对于一整个的地下状况进行了解，并且钻井的工程也是发现和开发矿产资源的最有效，最准确的一种方式之一。当前对于矿产资源的钻井技术的要求是：更加的深，更加的快，更加的廉价，更加的清洁。而且对于苏里格区域来说，深井，超深井，定向井等等更多的越来越被使用在实际的矿井开发里面去。

2 苏里格矿区勘探钻井技术

2.1 上部矿层优先选用了螺杆钻具

螺杆马达的钻井器具主要使用的是莫诺原理的研制而形成的，它主要是由泥浆作为一个驱动并且把流体的动能和内能转化成为一个回转的机械动能的容积的钻具的系统。泥浆流进去螺杆钻具之后，在进口和出口的时候就会形成一个压强差，进而驱动钻具里面的回转之后绕钻具的轴线的连续回转，同一时刻，回转的机构可以产生的转速和扭矩是经过由下部的万象轴以及传动的轴传动到井底的钻头。高效的PDC的钻头主要是依靠于钻头的和底部的面上的金刚石复合片的回转切削的速度破坏了矿层，其中的机械钻头的速度和钻头的回转的速度会成为正比的比例关系，在当前这种复合式的钻井技术在苏里格地区的钻井的提速变得到了非常大的提速而且也可以得到很好效果并且还会做饭被推广使用。

2.2 下部矿层选择用金刚石钻头

涡轮的钻具里面设置了很多组的回转叶片还有固定的叶片，钻井液流过固定的叶片之后就会发生偏转并且还会驱动回转的叶片，而且回转的叶片则会把钻井液的速度的能力和压力的能力转化成为机械的能力驱动下面的钻头回转碎岩。涡轮钻井的器具的特点包含：钻井器具的扭矩很大，回转的速度也会高，横向的摆动很小，耐的住高温，满足深井和井底高温条件之下的连续的工作，除此之外，涡轮钻井器具对于泥浆不够敏感，而且在密度很高的泥浆里面仍然能够实现很长时间的连续的进行钻井。

2.3 合理使用"四合一"的钻具组合

"四合一"的钻井器具的结构的，这是一个非常广大的长庆钻井的科技工作人员，经历了多年的实践，总结，发展的一项新的技术，而且这也是钻井技术的结晶，并且还具有划时代的要求。而且在苏里格地区上部地层为了能够达到防斜打直的工艺的要求需要使用"四合一"的钻井器具的组合，这一套组合的结构在实际上应该选择使用那种微降斜钻井器具的结构。

而且这一类的钻井器具的结构能够不起到钻倒换钻井器具的构造。

2.4 优选钻井液体系

拥有很低密度，很低的固相的钻井液是钻井提高速度的一个非常关键的要点，但是因为苏里格地区域的矿层比较复杂，并且大多数的属于西缘的冲断的结构，而且断层的上下的矿层比较容易被破坏塌陷，漏失或者说是阻卡。除此之外，"双石层"用伊利石为主要的而且裂缝的发育，如果它受到了泥饼质量很差，或者说是受到了起下钻工作的影响。这样也就相当于增加了钻井液的密度，所以需要加强钻井液的较强的压制性，较低的虑失和封堵的性。

2.5 垂直钻井器具应用于钻井的防斜，纠斜

垂直的钻井器具是一个集机的电液一体化的闭环系统的钻井的器具，防斜，纠斜的办法的革命性的突破，这是一个钻井范围的前沿的技术。在当前，世界上垂直钻井器具系统按照工作的原理主要是分为旋转推靠式和静止的推靠式两个大的种类。在现场使用里面总结该向技术的优势如下：使用机械结构的监控。没有电子的装置，而且应用的范围比较广，钻井的成本很低，直接的使用钻头相连，这样的话有利于提高钻头的纠斜的效率，一整套的钻井器具的强度也是很高的，并且还不低于钻井器具的强度，重力信号式井斜的检测的构造，而且还都是具有反应很灵敏，可靠性还是很高的特点，旋转推靠导向钻井的方式的使用有利于提高井的深度质量和钻井的效率。

2.6 严防井下事故，强化技术的管理

（1）钻井的队伍一定要定期的调换钻井器具，还需要更改钻井器具的受力的形态，转换成为接头等等比较薄弱的部分钻井器具还应该要及时的进行调换，为了防止疲劳的失效，在进行钻井的过程的时候需要密切的关注里面泵压的变化，为了防止钻井器具发生了断裂。最为重要的一点就是需要落实矿井内钻井器具的探伤规定，还需要坚持每一趟的钻井探伤一次。管理钻井器具的公司更加的需要强化提高探伤的质量的问题，各级的部门还需要针对性的强化考核。

（2）强化技术的监管的力度。如果技术的方案进行了讨论以后确定了，必须要认真的执行，不应该的随意的进行方案的更改每一个部门还应该对于技术方案的执行实行监控的制度。一个是需要监督技术办的工程师强化技术方案的学习，统一他们的思想，并且还一定要杜绝钻井技术措施的实施，杜绝钻井指导一个人一个的说法，这样的话就会让钻井对于没有办法适应。

3 结语

综上所述，苏里格地区的矿井的勘探和速度提高的研究，这是苏里格地区域的非常重要的钻井手段，这里面成功的经验值就会在一整个的矿田的系统里面进行广泛的推广，因为和过去进行相比，勘探的深度就会加大，储存的质量也会变得非常差，获得的规模效益储存的难度也在不断地加大，因此，提高苏里格地区的勘探钻井技术和它的速度，对于我国目前的状况和发展变得非常的重要。