大直径工程井气举反循环钻进的改进与应用成效

大直径工程井气举反循环钻进施工是现代矿产开采和环境保护中的一项关键技术。由河南省煤田地质局自主研发的Φ219.1/168.3 mm的大口径气举反循环钻具，在大直径工程井施工中展现出显著的优势，如提高机械钻速74.3%，提升了携岩效果和钻孔质量，从而带来了可观的经济效益和社会效益。然而，这些钻具在生产试验过程中遇到了一些关键问题，如气道短路、漏浆漏气以及岩心堵塞，这些问题直接影响了钻井效率和整体效益。 气道短路是指气路设计上的缺陷，可能导致高压气体无法按预期路径流动，影响气举过程。针对这一问题，研发团队通过优化结构设计，将内管接箍的间隙从8毫米减小到1毫米以下，有效防止了短路的发生，确保了气流的畅通。 漏浆漏气的问题涉及钻井设备的密封性能。团队采用耐磨处理技术，对螺纹部分进行材质、硬度和表面光洁度的改进，提高了连接处的密封可靠性，减少了气液混合，降低了钻井过程中的漏失。 岩心堵塞是由于岩屑过大或过多导致的钻井液通道受阻。改进措施包括对取心牙轮钻头的割心楔块选择硬度更高、耐磨性更好的材料，以增强切割和清理岩屑的能力；同时，严格控制PDC钻头排渣口的岩屑粒径，避免过大岩屑造成堵塞。 这些改进措施在新密和成煤矿瓦斯抽排井的实际应用中取得了显著成效，故障率大幅度降低，纯钻时间得以延长，大大提升了钻井效率，节省了成本，为工程带来了显著的经济效益。因此，对大直径工程井气举反循环钻进施工中的问题进行深入研究和持续改进，对于提升整个行业的技术水平和经济效益具有重要意义。