基于破岩比能的钻井法凿井侏罗系岩层可钻性分级方法

采矿与安全工程学报
网络首发时间：2024-09-24 11:52:06

作者

程桦王晓云姚直书郭龙辉
单位

安徽理工大学土木建筑学院安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室
摘要

针对西部地区侏罗系泥质胶结岩层钻井法凿井破岩效率低下问题，开展该类岩层可钻性分级方法研究。测试了西部地区典型侏罗系不同岩性完整性系数、贯入度、脆性指数、硬度和磨蚀性指数等可钻性特征参数；分析了岩石的荷载-贯入度曲线变化规律和破坏形态，以及贯入度与主要可钻性特征参数间的关系，给出了破岩比能SE与地下工程岩体质量指标[BQ]关系式；基于《标准》分级框架，提出了以破岩比能SE和岩石可钻性特征参数作为分级指标的侏罗系岩石可钻性分级方法。研究表明，侏罗系岩石贯入曲线可分为非线性压密阶段、密实核形成和发展阶段、裂隙扩展阶段和峰后破坏四个阶段，且具有显著的塑性破坏特征；破岩比能SE与岩石单轴抗压强度、岩体完整性系数、硬度、磨蚀性指数CAI呈正相关，与脆性指数呈负相关；基于西部矿区某中央回风立井钻井法凿井工程钻进数据，验证了提出的侏罗系岩石可钻性分级方法的有效性和准确性。研究结果可为西部矿区侏罗系岩层钻井法凿井可钻性评估预测，以及类似条件高效钻进技术研究提供有益参考。
关键词

钻井法凿井侏罗系岩层贯入试验比能可钻性
文章目录

1 可钻性测试与结果
1.1 可钻性测试内容及试样信息
1.2 测试结果
2 贯入试验结果分析
2.1 荷载-贯入度曲线分析
2.2 贯入试验破坏特征
2.3 破岩比能SE
3 SE与可钻性特征参数关系分析
3.1 SE与可钻性特征参数的单因素回归分析
3.2 SE与可钻性特征参数的多元回归分析
4 侏罗系岩层可钻性分级
5 工程验证
6 结论
引用格式

程桦,王晓云,姚直书,等.基于破岩比能的钻井法凿井侏罗系岩层可钻性分级方法[J/OL].采矿与安全工程学报,1-12[2024-09-24].https://doi.org/10.13545/j.cnki.jmse.2024.0222.
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