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申请/专利权人：西安石油大油气科技有限公司;西北大学

摘要：本发明涉及矿产资源勘查技术领域，具体涉及一种矿产资源勘察用的硬质地层钻进方法，包括以下步骤：S1、一开钻进；S2、二开钻进：使用带有弹丸发射系统的三牙轮钻头进行二开钻进，所述二开钻进包括硬质地层钻进和水平段钻进，硬质地层钻进包括：S2‑1、地层硬度判断；S2‑2、硬质地层破岩钻进；S2‑3、特硬质地层破岩钻进。本发明通过在钻进过程中对钻进数据进行实时采集，并依此对地层硬度做出精确判断，从而针对性地调整钻进模式，采用弹丸发射辅助进行破岩钻进，并实时调节钻速、钻头转速以及钻压之间的平衡，最大化减少对钻头的磨损，避免频繁起钻更换钻头，提高了矿产资源勘察用探井的完钻效率。

主权项：1.一种矿产资源勘察用的硬质地层钻进方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、一开钻进：采用PDC钻头开始进行一开钻进，钻进深度为200~500m，完钻后向井内下入套管并固井；S2、二开钻进：使用带有弹丸发射系统（4）的三牙轮钻头进行二开钻进，所述二开钻进包括硬质地层钻进和水平段钻进；所述硬质地层钻进包括：S2-1、地层硬度判断：钻进时，实时计算钻进整米时所用的时间Rop，从而计算得出当前地层的可钻性级值Kf，当5＜Kf＜8时，则判断当前地层为硬质地层，当8≤Kf≤10时，则判断当前地层为特硬质地层；其中，当前地层的可钻性级值Kf的计算公式如下式所示： ；式中，Rop为钻进整米时所用的时间，单位为minm；Kf为当前地层的可钻性级值，无量纲；S2-2、硬质地层破岩钻进：当钻遇硬质地层时，上提钻具3~5m，将加重钻井液泥浆通过三牙轮钻头注入井底，循环加重钻井液泥浆5~10min，并不断活动钻具，随后将所述三牙轮钻头下放至井底，通过弹丸发射系统（4）对井底发射3~10枚弹丸，同时同步调节三牙轮钻头转速RPM，三牙轮钻头转速RPM按照下式进行调节： ；式中，RPM为三牙轮钻头转速，单位为rpm；WOB为钻压，单位为kN；C为综合系数；Vop为钻速，单位为mh；S2-3、特硬质地层破岩钻进：当钻遇硬质地层时，上提钻具4~6m，将加重钻井液泥浆通过三牙轮钻头注入井底，循环加重钻井液泥浆5~10min，并不断活动钻具，随后将所述三牙轮钻头下放至井底，通过弹丸发射系统（4）对井底发射6~18枚弹丸，同时同步调节三牙轮钻头转速RPM，三牙轮钻头转速RPM按照下式进行调节： ；式中，RPM为三牙轮钻头转速，单位为rpm；WOB为钻压，单位为kN；C为综合系数；Vop为钻速，单位为mh；所述水平段钻进的方法为：若水平段的位置距离硬质地层不超过200m，或者距离特硬质地层不超过300m，则在造斜段处进行弹丸发射辅助破岩。

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