钻孔过程监测在岩体非均质性中的应用探讨
Chinese Journal of Underground Space and Engineering（2022）
摘要
岩体非均质性研究是地质资源与地质工程领域的重要内容,对地下空间及矿产能源的合理开发利用有着重要的意义.为了实时准确地评价页岩储层岩体的非均质性,将钻孔过程监测(Drilling Process Monitoring,DPM)引入铜川地区鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩的现场勘察钻孔试验中,分别监测了钻头转速、钻杆前推压力、钻杆回撤压力、动力头位置4个参数,利用DPM钻进速率参数从多尺度对页岩岩体的非均质性进行了刻画.相关性分析及回归分析结果表明:DPM钻进速率与岩石可钻性、岩体完整性存在显著的相关性.具体地,储层尺度上,DPM钻进速率的变化可反映出储层岩性的变化,DPM钻进速率可定量地评价岩石的可钻性;岩心尺度上,DPM钻进速率的变化可定性地反映出岩芯的完整程度,但在≤100 mm完整岩芯上的钻进速率并不能有效反映出纹层岩性的变化.进一步地,纹层尺度上,＞100 mm厚度页岩纹层的纯钻过程位移曲线可被较好地进行线性拟合,而100 mm以下,泥岩、粉砂岩及凝灰岩纹层的纯钻过程位移曲线线性拟合性较差.研究结果对于正确认识DPM对岩体非均质性的划分及应用有着重要的指导意义.
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