鉆进遇复杂地层的护孔堵漏技术.docVIP

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φ76㎜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。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