水文水井泡沫增压钻探配套示范技术研究与开发成果摘要

通过对增压装置的理论研究和试验总结分析，认为该装置工作原理简单可靠，结构死区小，容积效率高，进气和排气阀启闭灵活，有微小压差即可工作，增压效果明显，体积小，重量轻，便于运输和安装，泡沫灌注车更便于长途搬运；经生产试验，其性能良好，结构合理，加工、安装方便，完全能满足深水井钻进要求，还具有非常良好的洗井功能，还可推广用于深油井、深地热井的洗井，达到疏通裂隙，增加产量的目的。 2100433B

1．所属科学技术领域：该项目属国土资源方法技术开发与应用领域。 2．主要内容：该项目研究开发了一套适合干旱缺水和高山供水困难地区及低压漏失和永冻地层等复杂条件下的高效节水的钻探新技术方法。主要内容有：大排量高压泡沫增压装置研制；泡沫增压装置内部液体活塞运动规律理论分析研究；高压泡沫灌注车研制；孔口密封装置研制；消泡装置研制；泡沫钻进闭式循环系统设计；和大口径深孔水文水井泡沫增压钻探工艺研究等7个方面。 3．项目特点： （1）节约钻探用水：因为泡沫的主要成份是压缩空气，只有1/50到1/100的泡沫液体，最多可节约用水95％；（2）防止孔内冲洗液漏失：由于泡沫比重水，孔内液柱压力小，在低压漏失地层能保证冲洗液循环；（3）水泵泡沫增压装置一机多用：装上增压装置可进行泡沫钻进和泡沫洗井；卸掉后又具有原水泵的功能，可进行泥浆钻进；（4）实现了泡沫钻进的闭式循环：由孔内返出的泡沫经孔口密封装置导向消泡装置，消泡后泡沫液再由增压装置注入孔内，从而实现了闭式循环，可重复利用泡沫液；（5）钻进速度快，孔内事故少，钻进成本低：由于泡沫携粉能力强，避免了岩屑重复破碎，钻速可提高30％以上；加上孔内干净，破碎地层不会产生埋钻和卡钻事故；粘土地层不会产生钻头泥包现象；使得总的钻进成本下降20％以上。 4．应用推广情况：该项目成功地应用于宁夏南部山区找水工程中，解决了该地区深孔基岩水井上漏下涌的钻探技术难题，并施工钻孔21口，完成钻探工作量12729米，创产值1272万元；为宁夏地质工程勘察院挽回因钻孔报废造成的经济损失达百万元，为宁夏南部老少边穷地区找到大量的宝贵水源，产生巨大的社会效益。此外，还在北京市地质勘察院、中国煤田地质总局第一水文队、中水东北勘测设计研究院、中国地质工程集团等6家单位得到有效推广。3年来累计完成水文水井618口，总进尺85559m，创产值7696万元，其中创外汇423.7万美元（人民币3500万元）。目前正在准备推广的单位还有10多家。 2100433B