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水井钻机在打井的过程中遇到不同地质层也应当采取不同的解决方法，其中流沙层和石膏层这两种情况是经常能遇到的，水井钻机打井过程中一旦出现石膏侵，可以采用纯碱、除钙降粘剂等来对钙离子进行清除，能够代替降滤失剂、防塌剂等材料，来稳定钻井液的性能。
水井钻机在钻遇石膏层前，对钻井液进行预处理，降低固相、降低粘切、提前加入抗石膏类处理剂，依据邻井施工资料提前准备处理石膏层的处理剂。提高钻井液pH值，从而提高小型钻井机械钻井液抗石膏污染的能力。
由于各个地方的地质结构不一样，这就导致了在使用水井钻机施工的过程中会遇到一些困难，比如说遇到石膏层和流沙层就是常有的事情，建议操作人员要学会处理石膏地层和流沙地层。
浙江快速钻井队的工作人员告诉我们，水井钻机遇到流沙层这类地层时，要提高钻井液粘度和钻井液中的膨润土含量，在工程上要适当减少排放的数量，从而会减少对流沙层冲蚀，起钻前必须用高粘度的稠泥浆封闭该井段，使水井钻机在工作的时候变得很顺利。

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钻井机包括活动架体、主工作架、固定支架、卷扬机、油缸、变速箱、泥浆泵、吸气系统等组成，其中主工作架上设置滑道板，滑道板开有长孔与圆孔，分别套接在固定支架和活动支架上的转轴上，固定支架上焊有固定滑套，分别套在活动支架的立柱上；活动支架与油缸的端头铰接，油缸外壳与固定支架铰接；变速箱和泥浆泵通过法兰相连接，再经过滑套安装在主工作架上，变速箱空心轴下端与钻井杆相连，上面对准泥浆泵的进口，主工作架上设置滑轮组，卷扬机和钢丝绳。钻井机的工作原理：在大气压力的作用下，循环液由沉淀池经回水沟沿着井孔的环状间隙流到井底，此时转盘驱动钻杆，带动钻头旋转进行钻进，由泥浆泵抽吸建立的负压把碎屑泥浆。水井机（小型钻井机）钻井深度一般在250米以内，有时可达500～600米，主要有2种。

① 冲抓锥。利用钻具本身的重量冲击地层。钻具的下端是几个可以张合的尖角形抓瓣，当钻具在自身重量作用下向下运动时，抓瓣张开，切入岩层，然后由卷扬机通过钢丝绳提升钻具，抓瓣在闭合过程中将岩屑抓入锥体内，提出井口卸出岩屑。钻井深度通常为40～50米，最深达100～150米。 ②钢丝绳冲击式钻机。由桅杆和装在顶端的提升滑轮、钢丝绳、冲击机构、钻具、电动机等组成。作业时，电动机通过传动装置驱动冲击机构，带动钢丝绳使钻具作上下往复运动，在向下运动时靠钻头本身的重量切入并破碎岩层，向上运动靠钢丝绳牵引。钻头冲程为0.5～1米，冲击频率30～60次／分。

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钻进过程中的机械破岩参数主要包括钻压和转速。为寻求一定的钻压、转速参数配合，使钻进过程达到的技术经济效果，首先需要确定一个衡量钻进技术经济效果的标准，并将各参数对钻进过程影响的基本规律与这一标准结合起来，建立钻进目标函数。然后，运用化数学理论，在各种约束条件下，寻求目标函数的极值点。满足极值点条件的参数组合，即为钻进过程的机械破岩参数。利用这个参数实施的钻井方法称为化钻井。因此，化钻井的实质就是对影响钻进速度的主要因素以及钻进过程中的基本规律进行分析，并建立相应的数学模型。

（一）影响钻速的主要因素

除了前面已经介绍的岩石特性和钻头类型对钻速有重要影响外，钻进过程中的钻压、转速、水力因素、钻井液性能以及钻头的牙齿磨损等也是影响钻速的主要因素。

1．钻压对钻速的影响

在钻进过程中，钻头牙齿在钻压的作用下吃入地层、破碎岩石。钻压的大小决定了牙齿吃入岩石的深度和岩石破碎体积的大小。因此，钻压是影响钻速的最直接和最显著的因素之一。钻进实践表明，在其他钻进条件保持不变的情况下，钻压与钻速的典型关系近似于线性关系。