常见断层钻进工艺.pdf

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1、第24卷第4期地质灾害与环境保护V01．24，NO．42013年12月文章编号：1006—4362(2013)04—0103—03常见断层钻进工艺黄、会(贵州地质工程勘察院，贵阳550008)摘要：针对某矿区地层复杂、断层较多和以辉钼矿为主的特点，在施工过程中采用防塌泥浆、扩孔和扫孔工艺，有效地降低了事故率，提高了钻进效率。关键词：断层泥；防塌泥浆；扩孔；无泵反循环中图分类号：0346．1；P624文献标识码：A防塌性能关系到钻进能否持续甚至钻孔的成败。因l引言此，钻进复杂地层时冲洗液的选用、配置、维护管理等格外重要。断层泥的形成与断裂带有着密切的关系，很多(1)开孔钻具的钻进以及表层套

2、管(孑L口管)的学者从不同的角度对断层泥成因的研究表明，它是下入深度。开孔时，我们选择硬质合金肋骨钻头(直由断层运动时断层附近破碎的岩石在摩擦滑动引起径110mm)穿过上部的砂土层以及部分卵砾石层，的高温下蚀变而形成的。也就是说，断层泥的形成下人80～100H1，108FilII1套管；随后，更换为$95金过程是断层岩石角砾化碎屑物由粗变细的过程。目刚石绳索取芯钻进，护壁主要通过淡水乳化泥浆进前在金属矿产地质钻探中，困扰金刚石钻进的孑L壁行，所使用的泥水乳状液是由火碱、粘土为内相，水不稳定地层，主要是_1：为外相的表面活性剂作乳化剂配制而成，其特点是(1)含断层泥与角砾的断层带地层；润滑

3、性较好，岩屑携带能力较强，用于坍塌、破碎、松(2)高岭石化、绿泥石化和绢英岩化等蚀变地散等不稳定地层时，可以对孔底岩粉进行有效清理。层；所采用的泥浆配比，也就是泥浆加量／m。为：水900(3)粉碎型破碎的破碎带地层。～950kg、粘土<1O0kg，纯碱的使用量为粘土总量针对上述断层的特点，并结合本矿区的实际地的3～5。配置后的泥浆性能如下：泥饼厚度层情况，本文探讨了在断层钻进中常见的的问题及0．5mm，含砂量<0．1，失水量6～8ml／30min，施工工艺。粘度18～27S，密度1．07kg／1。7个钻孔施工的实践结果表明，泥浆的这一配比非常适用于亚粘土地2粉碎型破碎带的钻进工艺层护壁，

4、对于孔底岩粉的冲刷效果极佳。在钻进至基岩后，下人89mm套管，重新进行泥浆的配置，并粉碎型破碎带地层最容易出现的问题是坍塌和换用$75绳索取芯钻具继续进行钻进。掉块，孔壁极易失稳，因此必须选择防塌性能好的泥(2)$75绳索取芯钻具钻进。在进行$75绳索浆。取芯钻具进行钻进的过程中，泥浆配置中的粘土加2．1防塌泥浆的使用量可以适当的予以提升，之前使用的纯碱也应改换防塌性冲洗液是在随钻过程中稳定孔壁的，其为火碱，为了避免个别地段发生坍塌，还要加入甲基收稿日期：2013-09—13改回日期：20131O-08104地质灾害与环境保护纤维素CMC。此时，泥浆可以形成具有更高粘度的石，这种由伊利石

5、和绿泥石占主要成分的断层泥在胶体液，具有乳化分散、流动、增稠、粘着等多种特钻进过程中极易水化膨胀，造成钻孑L缩径；在钻进过性，对于岩屑的携带能力更强，在降低机械磨损的同程中，由于钻具的高速旋转与断层泥孔壁表面发生时提升钻进速度。此时，所采用的泥浆配比，也就是强烈的剪切作用，使得这部分断层泥颗粒越来越细，泥浆加量／m。为：水900～950kg，粘土100～500比表面积增大，结果进一步导致断层泥粘滞力增强kg，火碱的使用量为粘土总量的3，CMC使用量和摩擦阻力增大。特别是在高地应力条件下，断层为泥浆总体积的0．13。配置后的泥浆性能如下：泥更容易粘附在钻具上，对钻具形成强烈的粘滞作泥饼厚度

6、1mm，粘度2O～30S，密度1．1O～1．20用，使得钻具活动受阻，造成严重的粘滞卡钻。kg／1。以zk35—9为例，j589套管下180rn，$75钻进至泥浆性能的维护对于该地层钻进工作的顺利进383．9ITI时出现憋水夹钻现象，泵压升高。立即换行具有非常重要的作用，所以，必须要保证不同台班用固相泥浆下钻扫孔，期间曾出现两次夹钻事故，采泥浆质量的一致性，严禁盲目加水；在加入CMC之用强力提拉将钻具处理上来。取上来的岩心为泥质前，应确保其溶解的充分性，严禁盲目加入干料；为含有角砾，遇水浸泡半小时后直径膨胀至60mm，了确保护壁的稳定性，应对提、下钻的速度进行有效由此可见钻孔发生严重缩径

7、。采取的处理措施有：控制，尽可能降低带给钻孔的激动、轴吸压力，待钻(1)针对扫孔憋水起泵压，定做了j575合金钻进一定深度后，应注意做好提钻过程中的泥浆回灌头，水口大，循环阻力小。但每次扫过断层泥之后提工作。另外，还要注意强化泥浆混换系统，适当增加钻就下不到底，反复扫孔。循环槽长度与沉淀坑数量，及时清理各类杂质，使泥(2)干钻捞取法。在钻头壁上镶焊几股钢丝浆性能适中处在稳定的状态_3]。绳，做成倒刺状，下钻干拧，捞渣效果明显，但缩颈