[发明专利]井下导爆索爆炸扩孔方法

说明书

本发明涉及一种井下导爆索爆炸扩孔方法，步骤如下：在钻柱的最下端自下而上依次安装领眼划眼器、爆炸扩孔器和可变径修孔器；钻柱边旋转边下行，当钻柱下行至爆炸扩孔器与预定扩孔段的高度完全平齐时，钻柱停止下行并停止旋转；开启泥浆泵并加压至起爆设定压力将爆炸扩孔器的导爆索引爆，爆炸产生的冲击波作用在井壁岩石上，造成该段全圆周的地层岩石压碎和破裂，从而实现扩孔；将泥浆泵开至施工排量，将爆炸扩孔所产生的岩屑携带出地面；钻柱继续下行使得可变径修孔器到达扩孔段对扩孔段的井壁进行修整；起钻后下入井径测井仪检测井径，判断是否符合预定的扩孔要求。该方法扩孔速度快，井下风险低，且避免反复起下钻，大大提高钻井效率。

技术领域

本发明涉及一种井下导爆索爆炸扩孔方法，属于石油钻井设备技术领域。

背景技术

石油钻井作业中，盐膏层蠕变和挤压可造成井眼缩径、卡钻、下套管困难、固井质量差以及挤毁套管等，引发严重的钻井事故。钻遇盐膏层地层时，常规的做法是采取早开泵、晚摘泵、勤划眼、严格控制钻速的方法，以及增加钻井液密度，通过压差来防止盐膏层蠕变，但都不能从根本上解决以上隐患。更为稳妥的做法是采用井下扩眼技术，扩大盐膏层井段的井眼，来抵消盐膏层蠕变所造成的位移，从而增大了水泥环厚度，提高了固井质量和保护了套管。此外，在钻遇易漏失、易垮塌、易缩径等复杂地层时，需要实施膨胀管封堵复杂地层施工；或者受井身结构中上层套管尺寸的限制需下入大尺寸的套管，以上也需要对所钻井段进行扩孔作业。

传统扩孔作业方法通常采用水力液压扩孔器进行钻后扩孔和双心钻头进行随钻扩孔。水力液压扩孔器主体内的上部安装有一个活塞，活塞顶部与弹簧相连。扩孔器处于闲置状态时，扩孔刀翼缩回在本体内；需要进行扩眼作业时，即加大钻井液流速，高压钻井液经过节流装置形成一定的压差，压差推动活塞做压缩弹簧的运动，同时活塞下端的齿条与扩眼体上的齿轮啮合，使扩孔刀翼张开，实现扩孔钻进。双心钻头由领眼钻头和扩孔刀翼两部分组成，领眼部分与常规钻头结构几乎相同，钻进时处于井筒的最下端，可钻出一个直径较小的领眼；扩孔刀翼是带有切削刃的棱柱结构，沿圆周方向布置双心钻头的侧面，通常只分布在1/4圆周范围内，能将领眼扩大为工艺要求尺寸的井眼。

由于受扩孔地层压实强度、岩石硬度和井眼井斜的影响，常规水力液压扩孔器进行钻后扩孔存在扩孔器断刀翼、扩孔时间长、扩孔扭矩大、钻具风险高、扩孔效果差等问题。双心钻头进行随钻扩孔存在扩孔时间长、扩孔扭矩大、钻头寿命短等问题。特别是在漏失、易坍塌的地层中进行扩孔作业，难度较大，风险较高，扩孔精度有时无法保证，这很大程度上限制了钻井作业的下一步施工。

钻柱下井必须先进行划眼，传统划眼工具一般采用铣齿牙轮钻头，当铣齿牙轮钻头下行受阻时，需要起钻并下放领眼工具。一般的领眼工具主要有领眼公锥和领眼刮刀，领眼公锥的结构是在公锥的基础上在锥体上焊接刀片，由母扣接头、刀片、导引杆和马蹄形端部四部分组成；领眼刮刀的结构是在阶梯圆柱本体上焊接刀片，由母扣接头、刀片、本体、导引柱组成。领眼完毕后再下铣齿牙轮钻头继续划眼，这样反复起下钻，浪费了很多工时；还容易划出新眼，通常采取小钻压、间断划眼的方法，降低了划眼效率，浪费工时。牙轮巴掌外侧的保径齿对井壁切削力不足，划眼效果有限。返屑通道小，上提下放易发生憋泵。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种井下导爆索爆炸扩孔方法，扩孔速度快，扩孔效果好，井下风险低，且避免反复起下钻，大大提高钻井效率。