العوامل المؤثرة على سرعة الحفر لقمة الحفر

1) الطبقات مترسبة منذ زمن طويل، ذات صلابة عالية وعدم تجانس، وبعض المقاطع شديدة الكشط.

يتكون تكوين Ziliujing الذي يزيد سمكه عن 500 متر من طبقات داخلية من الحجر الطيني والحجر الرملي. الحجر الرملي والحجر الطيني كثيفان وصعبان. يتكون قسم Xujiahe من حجر طيني متداخل مع حجر رملي كوارتز، وأسمنت سيليسي، وتصل صلابة الصخور إلى المستوى 7؛ مستوى قابلية الحفر للصخور في تكوين يانغكسين للنظام البرمي هو 4.7-7.5، وتختلف صلابة الصخور بشكل كبير. بسبب الضغط العالي المحصور، تكون صلابة الحجر الجيري البرمي أعلى بأكثر من 3 مرات من صلابة النظام الترياسي، وتوجد عقيدات من الصوان والفحم والبيريت في الحزام المركزي.

 

2) عدم استقرار البئر.

تكوين معبد شاشي العلوي - تكوين Zhenzhuchong للبنية شديدة الانحدار في شرق سيتشوان (عمق البئر 0-2500 م) يتكون بشكل أساسي من طبقات الرمل والطين والصخر الزيتي. نظرًا لحساسية الصخور القوية للمياه والتأثير المشترك للضغط الأرضي للهيكل شديد الانحدار، فإن حفرة البئر تكون غير مستقرة بسهولة وينهار جدار حفرة البئر بشكل خطير. ومن أجل موازنة الانهيار، يتم زيادة كثافة مائع الحفر، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في سرعة الحفر الميكانيكية. على سبيل المثال، تمت زيادة كثافة سائل الحفر لبئر Tiandong 26 إلى 1.35-1.63 جم/سم 3 في تكويني Shaximiao وZiliujing. "تأثير احتجاز الضغط" الناتج عن ارتفاع ضغط عمود السائل أدى إلى تقليل سرعة الحفر الميكانيكية إلى 0.96m/h؛ كما أن تكوين لونغتان وتكوين ليانغشان في النظام البرمي معرضان جدًا للانهيار.

 

3) انحدار التكوين كبير يتراوح من 8 إلى 55 درجة ويصل إلى 85 درجة ومن السهل على التكوين أن ينحرف بشكل طبيعي.

من أجل التحكم في انحراف البئر، غالبًا ما يتم اتخاذ إجراءات الضغط الخفيف والرفع، مما يقلل بشكل كبير من سرعة الحفر.

 

4) نظام ضغط التكوين معقد، حيث يتداخل من الضغط السلبي إلى الضغط المرتفع بشكل غير طبيعي، مع تنوع أنظمة الضغط العمودي والاستقلال النسبي لأنظمة الضغط الجانبي.

تحتوي مكامن غاز الكربونات على ثلاثة أنواع من طبقات الإنتاج: المكسورة، والمسامية، والمسامية للكسر. إن انتظام ضغط خزانات الغاز المسامية واضح نسبيًا، وهو ضغط طبيعي في الأساس، ويمكن أن يحقق حفرًا متوازنًا، مثل النظام الكربوني في شرق سيتشوان والنظام الحيوي في تشانغشينغ. ويعتمد ضغط طبقات الغاز المتكسرة على قوة الحركة الجيولوجية وقوة الصخر نفسه. الانتظام ضعيف ومن الصعب التنبؤ به. عند الحفر يتم استخدام سائل الحفر عالي الكثافة كما لو كان هناك كسور. يؤثر الاتزان الزائد على سرعة الحفر الميكانيكي، لكن استخدام سائل الحفر منخفض الكثافة للحفر السريع والقوي ينطوي على خطر كبير لحدوث انفجار مفاجئ للكسر. تتمتع طبقتا إنتاج الضغط العالي لتكوين يانجكسين وتكوين تشانغشينغ بتدرجات ضغط عالية وصلابة صخرية عالية وأعماق تكوين عميقة. كثافة سائل الحفر عادة تكون 1.50 جم/سم3؛ (أعلى تدرج للضغط في بئر يونان 6 هو 2.45 ميجاباسكال/ساعة، وكثافة سائل الحفر 2.41 جم/سم3)، مما يتسبب في ارتفاع سرعة الحفر حول 1.00م/ساعة لفترة طويلة .

 

5) طول حفرة البئر ذات الحجم الكبير.

وفي منطقة سيتشوان الشرقية، تمثل أقسام الآبار ذات الآبار الأكبر من 311.1 ملم حوالي 1/2 إلى 3/4 من إجمالي اللقطات. ونظراً لعامل ميل البئر، لا يمكن زيادة ضغط الحفر. يمكن بشكل عام زيادة ضغط الحفر للقمة 1.25 مم فقط إلى 120 إلى 180 كيلو نيوتن، وتكون سرعة الدوران بشكل عام 60 دورة/دقيقة. حجم كسر الصخور لقمة الحفر في حفرة البئر كبيرة الحجم كبير. على سبيل المثال، حجم تكسير الصخور للقمة 1.25 مم هو 4.24 مرة حجم لقمة 8Min، وحجم تكسير الصخور لقمة 1.25 مم هو 2.08 مرة لقمة 1.25 مم. من الواضح أن طاقة تكسير الصخور الميكانيكية لقمة الحفر الموجودة في قاع البئر غير كافية بشكل خطير، ومن الصعب على الأسنان أن تأكل التكوين. إن طريقة تكسير الصخور هي بشكل أساسي الطحن، بدلاً من التكسير بالحجم، مما يؤدي إلى كفاءة منخفضة للغاية في تكسير الصخور لقمة الحفر. نظرًا للحجم الكبير وعمق حفرة البئر، فإن سرعة العودة الحلقية الفعلية أقل من 0.8 م / ث، والطاقة الهيدروليكية غير كافية بشكل خطير، مما يؤدي إلى ضعف تأثير تنظيف الحفرة السفلية والسحق المتكرر للقطع. في الوقت نفسه، تُظهر تجربة حفر الآبار العميقة أنه مع تعمق قسم البئر كبير الحجم، تكون ظاهرة القفز لقمة الحفر المخروطية بارزة بشكل خاص، ويكون وقت الحفر الفعال لقمة الحفر في قاع البئر أقل من 50٪ مما يؤثر أيضًا بشكل خطير على تحسين سرعة الحفر الميكانيكية.