概述
巖石的可鑽性就是在一定技術條件下鑽進巖石的難易程度.也可以說是鑽進時巖石抵抗破碎的能力。
目前,在巖心鑽探中衡量可鑽性的指標有二:
(1) 機械鑽速:以每小時進尺米數為指標(指純鑽進時間);
(2) 一次提鑽長度:以每回次進尺數為指標。對軟巖石來說,由於巖心的採取而受到限制;對硬巖石來說,該指標主要是指鑽頭在孔底的工作壽命。
我國巖心鑽探採用的是12級巖石分類。目前, 金剛石鑽進已普遍推廣,因此,制訂出了金剛石鑽進的巖石分級。
巖石的可鑽性劃分
地質勘探鑽進工作中,經常用以下方法來劃巖石的可鑽性級別。
1. 刻劃對比法:
刻劃對比法是比較粗略的,但操作簡單易行。具體指標如下:
(1)大拇指甲:刻劃1~3級的巖石礦物;
(2)鐵刀:刻劃3~4級的巖石礦物;
(3)普通鋼刀:刻劃4~5級的巖石礦物;
(4)銼刀:刻劃5~6級的巖石礦物;
(5)合金刀:刻劃7~8級的巖石礦物。
2. 巖石力學性質進行分級
按巖石力學性質進行分級是採用單一的巖石力學性質來劃分巖石的可鑽性級別。如按壓入硬度值把巖石分成6類12級,也可據擺球的回彈次數(巖石動力硬度)把巖石分成12級。(表1)
按擺球硬度計的回彈次數對巖石的可鑽性分級表(表1)
3. 按機械鑽速分級
按機械鑽速分級的方法。是在規定的設備、工具和技術規範條件下進行現場實際鑽進,以所得的純鑽進速度作為巖石可鑽性的分級指標。同時,考慮到由於巖石的研磨性造成的鑽進速度逐漸降低,使回次鑽進長度縮短,故在分級指標中,一併列入回次長度值作為輔助性指標。
我國自1958年以來所採用的巖石分級表就是在大量實際鑽進資料統計分析的基礎上得出來的( 表 2)。它與鑽探生產定額等指標的一致性較好,對促進鑽探生產曾起到了積極的作用。
1958 年以來所採用的巖石分級表( 表 2)
隨著技術條件(設備.鑽進方法與工具等).技術水平(鑽進規程參數的最佳配合.衝洗介質性能及工人操作水平等)的改變,各類巖石的實鑽指標(可鑽性等級)的絕對值和相對關係都會發生變化。特別是繩索取芯鑽進方法的普及和反循環連續取芯鑽進方法的出現,使原分級表中的回次長度指標基本失去意義。因此:巖石可鑽性按純鑽進速度的分級表,每隔幾年就要進行一次修訂。原地質礦產部曾制定了適合於金剛石鑽進的巖石可鑽性分級表,如(表3)所列。
4. 微鑽法
採用模擬的微型孕鑲金剛石鑽頭,按一定的規程,對巖心進行鑽進試驗。我國原地質礦產部的規範是以微鑽的平均鑽速作為巖石可鑽性指標,其分級情況如(表4)
所列。而原石油部1987年頒布的巖石可鑽性分級辦法是用微鑽在巖樣上鑽三個孔深2.4mm的孔,取三個孔鑽進時間的平均值為鑽時t,對下式的結果取整後作為該巖樣的可鑽性級別Kd,據此值可把各油田地層的可鑽性分成10個等級,等級越高的巖石越難鑽。
Kd = log2 t
金剛石鑽進的巖石可鑽性分級表(表3)
按微鑽的平均鑽速對巖石可鑽性分級表(表4)