[发明专利]一种深大口径瓦斯抽采井施工方法

权利要求书

1.一种深大口径瓦斯抽采井施工方法，具体步骤如下：

步骤一、根据设计施工要求准备钻井装备，在需要打井的部位测放孔位，测量井口标高，确定井的深度；

步骤二、在钻孔指定位置将孔口管垂直固定在地层里并高出地表200mm，周围用水泥砂浆填埋，在出浆方向割开泥浆出口，其截面同泥浆沟槽，钻机底盘安装后，将孔口管用光圆钢筋均分四个点，并将其与底盘固定，以防孔口管在施工中坠入孔内；

步骤三、以组合钻头配钻铤全断面开口钻进，钻进至100m，测孔一次，确保钻孔上部偏斜控制在2‰以内，以探明地质情况，指导后续施工，改用扩孔组合钻头钻进至基岩稳定层面并调配泥浆；

步骤四、安装护壁管并固管，以浮力塞下沉将护壁管下放至设计深度，然后将浮力塞打掉，再下放一根底端留有注浆孔的管路至孔底，孔口牢靠固定注浆管路并密封管口，将纯水泥浆泵入井底，再通过护壁管底端预留的注浆孔将水泥浆注入管壁与孔壁之间的环状空间，直至水泥浆返至地面，达到护壁管与地层充分融合固结成一体；

步骤五、基岩段钻进，根据钻孔直径大小，决定几级钻进，首先使用超前钻三牙轮组合钻头，配备钻铤全断面钻进至一定位置扩孔，再改为超前钻进再扩孔，循环往复直至设计深度；

步骤六、下管用浮力塞进行漂浮下沉，下管结束后打掉浮力塞，用泥浆泵将纯水泥浆通过管路注入井底，再通过工作管底端预留的注浆孔将水泥浆源源不断地注入管壁之间的环状空间，直至水泥浆返至地面，达到工作管与地层充分融合固结成一体，固管合格后，将工作管内泥浆打掉，并用清水将工作管内壁清洗一次，整个施工全部完成；

所述步骤四中，固管前的准备工作：建造清水池一个，连接清水管道，做好排污准备，足量水泥浆运至现场，连接高压管道并要求性能良好，保证工作正常，本孔工作管的固井，采用从孔底灌注水泥浆，经孔壁与管壁之间的环状间隙返出井口的固井方法，下管作业结束后，下组合钻头将砂浆浮力塞打掉起上来，再下光钻杆，离孔底1～3m，套管上端口用钢板封闭，同时焊接一块抗震压力表；检查钢板封闭效果，有无漏浆现象，稀泥浆循环钻孔；水泥浆从孔底经环状间隙返出井口，停泵；固管后工作：工作管下放安装固定到位后，需要将工作内泥浆清理干净，采用管材自制提水吊桶，单钩提升将工作管内泥浆打净形成中空安全通道，上面与瓦斯抽采站连接，下部与切眼管连接，实现瓦斯抽采；泵浆结束后，将管口固定在护壁管中心，保持管口、天轮、转盘中心在同一轴线上，水泥养护48小时后，同时清理泥浆池，水泥凝固后，孔壁与工作管的环状间隙有一定清水析出，另用干水泥封固，固管合格后，用焊管制作下口带合页门的水桶将工作管内泥浆打掉，并用清水将工作管内壁清洗一次；

所述步骤五中，根据地层岩性特点选择钻进参数：

1）第四系表土层要求：压力：800～1200Kg，转速1～2档，泵量：1200L/min，泵压：15～20Kg/cm³；

2）基岩部分要求：压力：1500～3000Kg，转速1档，泵量：1200L/min，泵压20～30Kg/cm³；

3）换径钻进时，应连接导向钻具，以保证钻孔同心，同时，采用轻压、慢转的方式，压力减小至正常压力的50%，钻进0.5m后，恢复正常压力钻进；

4）测斜采用JTD-VA陀螺测斜仪跟踪测斜，每隔50m设置一个测点，下套管及变径时均需增加测斜次数，发现孔斜超限，及时采取纠斜措施；

5）孔斜控制目标为孔斜率≤2‰；

6）钻进过程中，加尺钻具用钢尺准确丈量，计算并及时记录；

7）每进尺100m及下套管前均需用钢尺丈量钻具，校正孔深，其误差不得大于0.3m，反之必须重新丈量；

所述步骤六中，下管时泥浆性能参数要求为：粘度20～23秒、比重1.10～1.25g/cm3、失水量﹤15ml/30min、含砂量﹤2%、PH值8～9；采用标号为G级52.5R水泥按0.6～0.65的水灰比配制的纯水泥浆进行固管；

泥浆灌注方法，步骤如下：1）将管内用泥浆灌满；2）用光钻杆下至孔底；3）灌注稀泥浆，充分冲洗钻孔底部，待孔内泥浆全部上返后再灌注水泥浆；4）在灌注水泥浆前，用钢板将钻杆与套管间的环形用焊接封闭并加固；5）待孔内返出纯水泥浆后为注浆结束；6）压入一定量的替换水，替换出钻杆内水泥浆，闷压4小时再卸压，割除封闭钢板，提出孔内钻杆，固管合格后，用焊管制作下口带合页门的水桶将工作管内泥浆打掉，并用清水将工作管内壁清洗一次。