5、钻进遇复杂地层的护孔堵漏技术

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1、五、钻进中遇复杂地层的护孔堵漏技术读者对象:探矿技术人员、钻机机班长完稿时间:2008年8月21日提示:豫西地区的蚀变破碎带型金矿,地层十分复杂,在这类地层中钻进,坍塌、掉块、漏失、甚至严重漏失、岩矿心难采,时而可见。由于孔壁不稳定,常出现卡、埋钻事故。若不及时治理,就可能造成事故频繁发生,或处理时间过长,或导致钻孔报废。不少机班长往往存在侥幸心理,不能及时治理,造成孔内隐患。近年在机械岩心钻探工程施工管理中,多次发现,不止一个矿区,不止一个钻孔,发生孔内事故后,有的处理月余,有的中途移孔,在复杂地层中基本没有不出现孔内事故的钻机。本文为河南省地矿局第三地质探矿队原总工程师刘江(教

2、授级高工),在豫西复杂地层中多年指导岩心钻探工程施工的实践总结,意在为机班长、技术人员提供一整套钻进中遇复杂地层时的护孔堵漏技术方法,仅供参考。前言:豫西地区的蚀变破碎带型金矿,地层十分复杂,主要表现为:岩石可钻性级别高、研磨性强、节理裂隙发育、坍塌漏失严重、岩矿石破碎、软硬互层等。如:洛宁上宫金矿、虎沟金矿、干树金矿、吉家洼金矿,嵩县庙岭金矿、萑香洼金矿、柿树底金矿、龙潭沟金矿,栾川北岭金矿,三门峡崤山金矿。还有爆发角砾岩型金矿,如:嵩县店房金矿、祁雨沟金矿等,也属这类地层。其它矿种,同样存在这类地层。在这类地层中钻进,坍塌、掉块、漏失、甚至严重漏失、岩矿心难采,时而可见。由于孔

3、壁不稳定,常出现卡、埋钻事故。遇到这类地层若不及时治理,就可能造成一个事故接一个事故,或处理事故时间过长,或导致钻孔报废。不少机班长往往存在侥幸心理,不能及时治理,造成孔内隐患。近年在机械岩心钻探工程施工管理中,多次发现,不止一个矿区,不止一个钻孔,发生孔内事故后,有的处理月余,有的中途移孔,也有的中途撤离,在复杂地层中基本没有不出现孔内事故的钻机。为此,本文特为机班长,提供在钻进中遇复杂地层时的护孔堵漏技术方法,仅供参考。一.复杂地层中应选择好钻孔结构(一)采用大于常规口径两级的口径开孔如果你机台的常规口径为φ75㎜的绳取(或φ76㎜普双),开孔口径最好采用φ110㎜,见到基岩下

4、入φ108㎜的孔口套管,不要见岩心稍完整就下入孔口套管。原因在于:采用大于常规口径两级的钻孔口径开孔,目的是对付上部复杂地层。当下过孔口管,换φ75㎜绳取或φ776㎜普双钻进时,在上部100m或200m之内,遇到复杂地层,你可以果断地采用φ91㎜的钻具扩孔,下入φ89㎜套管隔离。如果开孔口径开始就采用φ91㎜,就等于丢掉了这一可靠的护孔方法。当然,拔出孔口套管扩孔也可以,岂不费工费时。同样,常规钻进口径为φ59㎜绳取或φ66㎜普双,开孔口径大两级,即为φ91㎜。(二)深孔不可小径一径到底深孔,当前一般指设计孔深超过600m的钻孔。小径,目前即指φ59㎜的绳取口径或φ66㎜的普双口径

5、。因为,全国危机矿山接替资源找矿项目管理办公室技术管理处,要求的钻孔口径,不得小于φ59㎜(原则上不允许采用φ56㎜的口径)。即在深孔施工中,不可在下过孔口管后,一下换成φ59㎜或φ66㎜的口径转入常规口径钻进,一径到底。这一钻孔结构,不利于对付复杂地层。原因在于:在钻进中遇复杂地层孔段,必须护孔堵漏时,护孔堵漏措施采用后,效果不好,则不便再采用套管隔离后的换径技术措施。特别在孔深200m上下,甚至300m以内,若扩孔下套管隔离,孔段太长,难下决心;若不下套管隔离,复杂地层孔段难以治理,继续向深孔段钻进,上部孔段有隐患。所以,开孔前在设计钻孔结构时,何不考虑在深孔上部1/2上下的孔

6、段采用大φ59㎜一级的φ75㎜绳取?或大φ66㎜一级的φ76㎜普双?这样,在上部孔段,遇到护孔堵漏措施采用后,效果不好时,就可以毫不犹豫地下入φ73×4.5㎜的套管隔离,而后再换φ59㎜绳取,完成深孔段的钻进。或下入φ75×3.5㎜的套管隔离,换φ66㎜普双,完成深孔段钻进。上部孔段的隐患,不用再去担心,任何时候都不要放弃套管护孔这一可靠的技术手段。实践证明,不少深孔在复杂地层中,下入孔口套管后,就换φ59㎜绳取钻进,或换φ66㎜普双钻进,想以小径一径到底,往往会造成中途护孔堵漏时间过长,,费工费时,效率下降。甚至造成孔内事故频繁,钻孔报废,移位重打。或钻不到设计孔深,机长即要求终

7、孔,因此影响到地质成果。因为,所设计的深孔,往往是深部找矿钻孔,即在深部穿过矿层后才能终孔。提示:套管下入孔内,可能因技术措施不妥,终孔后难以起拔,这是机长们普遍存在的思想顾虑,下孔前应采取相应的技术措施。假若200米套管全拔不上来,目前φ73×4.5㎜的套管每米市价约80元,200×80=16000元。算算经济帐,比反复护孔堵漏,费工费时,效率下降,并存在隐患,哪个更合算。二.冲洗液的配制(一)开孔使用普通泥浆配方:(单位:1立方)土粉80-100㎏+纯碱3%(按土

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