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关于岩芯钻探工程复杂地层施工问题的探讨.doc

上传人:熙凤 2022/7/30 文件大小:15 KB

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文档介绍

文档介绍:关于岩芯钻探工程复杂地层施工问题的探讨
摘要:地质钻探的钻孔技术目的是获取矿山地质资料和岩土层的各项物理、力学、化学参数。钻探工作中经常遇到地层渗漏、孔壁坍塌、钻孔缩径等复杂地质情况,由于孔壁的不稳定,常会出现卡钻、埋钻事故。若关于岩芯钻探工程复杂地层施工问题的探讨
摘要:地质钻探的钻孔技术目的是获取矿山地质资料和岩土层的各项物理、力学、化学参数。钻探工作中经常遇到地层渗漏、孔壁坍塌、钻孔缩径等复杂地质情况,由于孔壁的不稳定,常会出现卡钻、埋钻事故。若不及时治理,就可能造成孔内事故频繁发生,处理时间过长,或将导致钻孔报废。为了快速、安全、准确的钻探取心,就要从最初钻探设计时便开始采取“预防为主,防治结合”的原则。结合云南楚雄市小水井金矿钻探等实例,总结出钻前预留一级孔径、钻中采用套管与钻井液堵漏等方法,为后续钻进工作达到又快又好的效果,提供一些技术参考。
关键词:钻探;防治;措施
0引言
“工欲善其事,必先利其器”,为了快速安全的钻进,首先便要搞清所钻地层的基本性质。有关资料统计,复杂地层在地质钻探中的工程进尺只占总进尺的30%左右,而完成这些工程量所要花费的工程成本,却占整个工程成本的60%以上,而且90%以上因事故而报废的工程量又都发生在这些复杂地层的钻进中。所以钻探中遇复杂地层时,应慎重的采取适当和有效的钻进方法。就笔者多年的钻探施工技术管理经验来看,针对复杂地层,不论采用何种钻探工艺,其设计和实施时都应本着“预防为主,防治结合”的原则进行。
1复杂地层的性质分析
在钻探过程中,遇到的复杂地层通常可分为两类:一是在构造运动作用下形成的复杂破碎地层,即由地质构造运动所产生的挤压、张拉、剪切等作用,使岩层产生节理、裂隙、裂缝、断层和片理,其中坚硬的脆性岩石受构造力的剧烈作用最容易形成复杂破碎地层。二是由外力地质作用所形成的复杂破碎地层,即风化层、河流冲积层、洪积层,风积层。岩层经风化作用变为岩性较松散、胶结不良的风化层,而冲积、洪积、风积作用形成的各种沉积层一般含有粘土、流砂、卵石、砾石、漂石成为复杂的地层。由于在破碎地层中,碎块状岩石的大小不均、胶结性差、结构松散、换层频繁、软硬悬殊、颗粒级配悬殊等特点,所以在钻进过程中碎块不能稳定受力,容易发生滚动,产生多个切削面,使得破岩效率降低,岩心采取率低,容易出现垮孔、掉块和卡钻等事故;再者因为破碎地层渗透性强,容易造成冲洗液漏失,或者出现涌水等事故。钻探实践表明,在复杂破碎地层钻进施工,技术上主要存在“三难”——钻进难、护壁难、取芯难。
2预防措施

采用大于要求口径一级的钻孔口径开孔,目的是应对上部复杂地层。由于采用的口径级别大两级,当钻遇复杂地层时,即使下人套管,换用小一级口径钻头继续钻进时,仍能保证采取岩心的直径符合要求。
以楚雄市小水井金矿金矿为例。其终孔口径要求不小于φ75 mm,取心的钻具选用S75的绳索取心钻具或φ76 mm普通单动双管钻具,开孔口径便选取了φ110 mm,钻头入岩时便下人φ108mm的孔口套管。 φ108 mm的孔口套管下过后,换S95绳索取心钻进100~300 m(现在有深孔复杂地层系列绳索取心钻具S95一SF),此时便遇到钻井液漏失严重等复杂状况,钻至此