复杂地质环境下钻探施工技术

合集下载

地质孔钻探施工措施

地质孔钻探施工措施

地质孔钻探施工措施一、前期准备工作1.完善技术方案和施工组织设计,包括确定孔深、钻孔类型、钻探方法等;2.地质孔钻探前需进行现场踏勘,了解地形地貌、周边环境和地质情况,做好安全预防措施;3.确定钻孔位置,并标示出钻孔中心点,并清理周边杂物,确保施工通道畅通;4.准备必要的钻探设备、工具和仪器,并检查设备和工具的功能状况;5.做好现场工作安全措施,包括标识安全警告标志,设置警戒线,配备相应的防护器材等。

二、孔钻探施工操作1.钻孔前的处理工作:-检查钻机车、泥浆循环系统及周边设备的工作情况;-确保钻机车安全,车体稳定,设备连接牢固,且运转灵活;-进行试钻,预处理软土、流沙地段。

2.钻探过程中的操作要求:-按要求布设地质灾害监测点,做好监测设备的安装和数据记录等工作;-按孔深和孔径要求选取合适的钻具,进行钻探作业;-在钻孔作业中加固各挡土工程,加强设计,控制土体的稳定性;-在钻探过程中,根据地质类别和钻孔进度及时调整钻孔方式,保证钻探的质量;-注重实时监测孔壁情况,以避免塌方、流蚀和顶钻等问题的发生。

3.钻孔探土过程的操作要求:-钻进过程中保持循环泥浆的浓度、流量和压力稳定;-注意钻孔底部清孔情况,及时清理钻屑和泥浆,避免堵塞孔顶;-钻孔探土时遇到水土层,需要依据水位情况进行钻进和取样处理;-钻孔探土时遇到岩石层,需采取适当的方法和工具进行破碎和取样处理。

三、钻孔完成和撤除1.钻孔到达设计深度后,需进行孔壁稳定性检查,确保孔壁无塌方倾向;2.钻孔结束后,进行孔内清理工作,包括清理孔壁和底部的岩石碎屑和泥浆;3.钻孔结束后,需及时拆除钻杆和钻机车,清理现场,恢复原貌;4.钻孔结束后,需做好资料整理和归档工作,包括录入孔位、钻进曲线、取样结果等信息。

地质孔钻探施工措施需严格按照规范和技术要求进行,确保钻孔质量和作业安全。

在施工过程中,需要注意日常维护保养钻孔设备、仪器,保证设备性能和安全运行。

同时,应加强现场管理工作,防止事故的发生。

探究煤田地质超深孔钻探技术的应用

探究煤田地质超深孔钻探技术的应用

探究煤田地质超深孔钻探技术的应用发布时间:2023-03-23T07:03:31.573Z 来源:《中国科技信息》2023年第1期作者:冯兴路[导读] 随着社会发展,人们生活质量提高,对资源需求量不断增加。

我国的煤炭存储量极大,且对于煤炭的利用率较高,大量的煤炭开采,有助于发展我国的生产力。

冯兴路扎赉诺尔煤业有限责任公司勘测公司内蒙古满洲里市扎赉诺尔区 021410摘要:随着社会发展,人们生活质量提高,对资源需求量不断增加。

我国的煤炭存储量极大,且对于煤炭的利用率较高,大量的煤炭开采,有助于发展我国的生产力。

为了提高对煤炭的开采效率,实现发展目标,必须要发展高新技术和生产开采的技术。

本文将对我国的煤炭开采技术进行分析,熟练掌握煤田地质超深的孔钻探技术有助于提高我国煤炭开采的效率,为之后进行煤炭开采的企业和工作人员贡献出一个合适的参考方式。

关键词:煤田地质;超深孔钻探技术;运用引言中国作为主要能源来源为煤炭的国家,由于地形地貌、地质结构的特殊性,在开采煤炭的过程中常会出现一些较棘手的问题,如基础设备陈旧老化、钻探技术落后、钻探工作效率低下,尤其是煤田地质方面的工作,仍处于不断探索、不断研究的初级阶段。

1深孔钻探技术介绍深孔钻探关键技术的研究和解决是岩心钻探十分迫切、重要的新课题。

深孔岩心钻探具有钻孔深度大、技术难题多、质量要求严和钻进成本高等特点,与一般岩心钻探相比,除需配备大功率深孔钻机、性能可靠的变量泵、能承受高荷载的钻塔等机具外,还有许多事关钻孔质量、钻进安全、机械钻速等技术难题需要研讨解决。

在复杂地质条件下的矿区开展深孔钻探,受到的约束条件更多,解决问题的难度更大,如:深部地层地质条件不清,各种施工作业经验相对欠缺;钻孔结构受到限制,复杂地质条件下的护壁技术难题更加突出、严峻;深孔起下钻作业时间长,各种孔内事故更容易诱发和恶化;等等。

因此,为了使深部矿体勘查钻探优质、高效、安全、低耗并有效地降低总体钻探费用,应根据深孔岩心钻探的规律,研究解决深孔钻探关键技术问题,并进行相关钻探技术工艺方法优化探讨。

地质钻探施工方案

地质钻探施工方案

地质钻探施工方案一、引言地质钻探是一种获取地下地质构造和物质特征的方法。

它在地质勘探、工程勘察和地质灾害评估等领域有着广泛的应用。

本文将针对一些具体的工程场地,提出一份地质钻探施工方案。

二、工程概况所选工程场地位于城市区域,总占地面积1000平方米,计划建设一个地下车库,地下深度约40米。

根据地质勘察,该区域地质条件复杂,含有软黏土、松散砂土和岩层等,需要进行地质钻探以获取更详细的地下情况。

三、施工方法1.地质勘探钻孔的布置根据工程需求和地质勘探要求,确定地质勘探钻孔的位置和布置。

选择合适的钻孔位置,考虑地质构造、地下水位、施工安全等因素,并确保钻孔位置与工程的关键节点相符。

2.钻孔方式与设备选择考虑到施工的迅速和成本的控制,本次地质钻探采用旋转钻探方式。

优先选择旋挖钻机进行施工,根据实际施工情况,可以考虑用手动钻机等其他钻机进行辅助施工。

3.地质钻探施工流程(1)清理井口周围的杂草等障碍物,确保施工的顺利进行。

(2)搭建钻探平台和围栏,确保施工区域的安全。

根据孔深,确保钻杆及钻具的长度和稳固性。

(3)进行分层采样和岩芯取样工作,获取地质层和构造特征的详细信息。

(4)测试取样材料的物理力学性质,包括密度、含水量、抗压强度等。

(5)根据施工需要,进行布设地下水位监测井和测斜管等工作。

(6)根据设计要求,进行地质勘探孔的变径扩孔工作。

四、施工安全措施1.施工现场应搭建足够而稳固的钻探平台,确保作业人员的安全。

2.施工人员需按照相关规定佩戴安全帽、防护眼镜等个人防护装备。

3.钻孔时应注意钻具的固定和稳定,防止钻杆脱落和伤人。

4.实施监测措施,如定期检查井口周围的地面沉陷情况,及时采取措施防止施工过程中的地面塌陷等安全事故。

五、质量控制措施1.施工前,钻机应进行检修与调试,确保运行正常。

2.钻孔施工中,进行频繁的地层采样和取芯工作,并交由相关实验室进行分析和测试。

3.根据勘察结果和实际施工情况,及时调整施工工艺与参数,确保精确获取地质信息。

钻探工程中的复杂地层钻进技术分析

钻探工程中的复杂地层钻进技术分析

钻探工程中的复杂地层钻进技术分析新疆维吾尔自治区阿克苏地区阿克苏市 843100摘要:为了满足水文、矿产等诸多方面的需求,地质钻探已然成为一门炙手可热的重要行业。

但在实际钻探生产过程中,总会因为复杂地层而引发各种孔内事故。

不仅影响钻探工程进度,还影响了矿芯采取率。

因此,本文主要从复杂地层的成因入手,深入分析钻进技术的应用策略,并对措施成果进行小结,以供参考。

关键词:钻探工程;复杂地层;钻进技术引言在复杂地层中进行钻进工作始终是小口径岩心钻探的技术难题。

复杂地层从护壁角度来讲,指的是对钻进工作具有阻碍作用的所有特殊岩性的地层。

复杂地层包括胶结不良地层、遇水膨胀性地层、软硬互层、松散地层、溶蚀性地层以及由于地质运动导致的裂隙、破碎、断裂性地层。

在这些复杂地层中进行钻进容易导致漏失、涌水、掉块、坍塌等情况,若如处理失当,还会导致钻进困难甚至施工事故。

1、应用钻进技术过程遇到的问题及其原因分析(1)风化作用下形成的复杂地层:松散的孔隙地层(如流砂层、砂砾石层等)或者风化裂隙发育地层,钻探过程中遇到这种类型的地层,很容易出现孔壁垮塌、超孔超径、涌砂等状况。

(2)地质运动导致的复杂地层:岩层在形成过程中在不同地质运动(若挤压、沉积、溶蚀等)的作用下,形成像碎石带、松散层等复杂情况。

钻进工程中若遇到构造裂隙或成岩裂隙等因素形成的断层、节理发育地层,就会导致井壁掉块、坍塌、漏水等情况。

(3)地层本身的矿物岩石组成造成的复杂地层:由于地层本身存在着储油、气、水的封闭型的背斜构造,或者逆掩断层封闭构造,会给钻探施工带来极大的工作难度。

一旦出现问题将会出现井喷等一系列不良后果。

(4)岩性自身导致的复杂地层:由于岩浆活动或放射性矿物相关的地层,都属于高温地层,当地热井或超深井遇到这类地层时,泥浆处理剂将会失效,导致地层不稳定,带来的危害也是可想而知的。

因此,在钻进施工过程中,若不能及时处理很容易出现掉钻、埋钻等情况。

(5)溶蚀作用导致的复杂地层:地下水主要通过水化与溶解对岩石进行破坏。

复杂地形地质条件背景下矿山岩土勘查技术的应用

复杂地形地质条件背景下矿山岩土勘查技术的应用

管理及其他M anagement and other复杂地形地质条件背景下矿山岩土勘查技术的应用刘圣国摘要:矿产资源是我国极其重要的生产材料,直接关系到国民经济的稳定发展,也为保障人民群众的生活和生产提供了良好的支持。

在国民经济进入高质量发展阶段后,各个行业更加注重环境效益,加大科学技术的应用,提高生产效率和产品质量,以满足国民经济的持续发展。

而矿产资源在这些行业中是不可或缺的资源。

基于这种情况,我国大部分矿山企业都加大了开采力度,导致现有矿山开始枯竭。

这些矿山多位于浅层,无论是开采还是勘查都较为容易,没有太大的困难。

为了提供更多矿产资源,我国的地质勘查工作开始从以往的浅层区域转向深层区域,其中地质环境更加复杂,岩土勘查的难度也更大,因此需要科学合理地运用矿山岩土勘查技术,才能获得准确的勘查数据,为地质找矿和矿产资源开采等工作提供真实可靠的信息,逐步推动我国矿山行业实现可持续发展的目标。

关键词:复杂地形地质条件;矿山;岩土勘查技术我国国土辽阔,几乎每个地区都拥有矿产资源的分布。

除了矿产资源种类上的差异,地质环境的差异对矿山勘查和开采活动的进行也产生了显著影响。

当前矿山勘查情况表明,正从过去简单的地质环境转向更加复杂的地质环境,而且更多的矿山资源位于复杂地质环境中,这给勘查工作提出了新的要求。

在这种情况下,复杂地形地质条件下的矿山岩土勘查技术成为行业研究的热点。

在不同地质环境中,尽管矿山岩土勘查技术在复杂地形地质条件下的应用已取得一定进展,但仍有待进一步完善和深入研究,以适应不断变化的勘查环境和技术需求。

未来的工作可以从以下几个方面展开:①加强与国外的学术交流与合作,引进先进的矿山岩土勘查技术,促进国内研究的快速发展;②加大对复杂地形地质条件下矿山岩土勘查技术的投入,提高技术水平和研发能力,推动技术创新和工程实践的融合;③建立健全勘查技术规范和标准体系,为矿山勘查提供统一的技术依据和操作指南;④加强人才培养,培养更多专业技术人员,推动我国矿山岩土勘查技术的发展和应用。

地质钻探施工方案

地质钻探施工方案

地质钻探施工方案1. 简介地质钻探是一种常用的地质勘察方法,通常用于获取地下岩层和地壳结构的信息。

地质钻探施工方案是针对具体的地质勘察任务制定的操作指南,以确保施工过程安全、高效地进行。

本文档将介绍地质钻探施工方案的关键步骤和操作方法,以帮助施工人员顺利完成工作。

2. 施工前准备在进行地质钻探施工前,需要进行一系列的准备工作,以确保施工的顺利进行。

以下是施工前的准备步骤:2.1 勘察任务分析首先需要对勘察任务进行分析,了解勘察区域的地质背景、勘察目的以及勘察要求等。

通过对任务的分析,可以确定合适的钻探方法和钻探设备。

2.2 施工场地选择根据勘察区域的地质条件和周边环境,选择合适的施工场地。

施工场地应具备较好的平整度和支撑能力,以确保钻探设备的稳定和施工人员的安全。

2.3 钻探设备准备根据勘察任务的要求,选择合适的钻探设备。

钻探设备包括钻机、钻杆、钻头和其他配套设备。

在施工前需要对钻探设备进行检查和维护,确保设备的正常运转。

2.4 施工人员培训施工人员需要具备一定的专业知识和技能,对钻探设备的操作和施工流程要熟悉。

在施工前,应对施工人员进行培训,提高他们的技术水平和安全意识。

3. 施工步骤地质钻探施工主要包括以下几个步骤:3.1 安装钻机首先需要将钻机安装在施工场地上,确保钻机的稳定和安全。

根据施工场地的具体情况,可以选择挖土机或者手工挖掘的方式进行基础开挖,然后将钻机放置在基础内。

根据勘察任务的要求和勘察区域的地质条件,设计钻孔的位置和深度。

钻孔的位置应选择在具有代表性的地点,能够获取到准确的地质信息。

3.3 钻孔施工根据钻孔设计,采取合适的钻探方法进行钻孔施工。

常见的钻孔方法有旋转钻进法、冲击钻进法和旋转冲击钻进法等。

在钻孔过程中,要注意控制钻进速度和钻孔直径,以确保钻孔的质量。

3.4 取样和测试在钻孔施工过程中,可以随时进行取样和测试。

取样可以获取钻孔内岩石、土壤和水等样品,用于地质分析和实验室测试。

探析特殊地质环境下的深层地下水钻探技术

探析特殊地质环境下的深层地下水钻探技术

探析特殊地质环境下的深层地下水钻探技术摘要:水资源是重要的资源类型,对人们的日常生活、经济发展、工农业建设等具有重要作用。

但是我国的水资源比较匮乏,对深层地下水的勘探和开发技术需要切实提升,从而在深层地下水钻探技术方面有所突破,提高对深层底下水的开发和利用。

因此,提高钻探工艺技术是急切解决的关键技术问题。

关键词:特殊地质环境;深层地下水;钻探技术引言我国地质环境复杂、类型多样,这增加了对深层地下水的钻探技术要求和难度,提高地下水钻探的危险等级,因此提高地下水钻探技术是地质学研究的关键领域。

提高钻探人员的技术含量、对地质条件的勘探能力和技术要求是安全施工的前提。

同时伴随科技发展逐渐提高钻探技术和勘探水准,从而为进行深层钻探提供地质条件依据,提高钻探的精准性和科技性。

在技术研究方面,突破技术研究瓶颈和技术壁垒,更新技术工具和研究方式,从而为钻探提供更为实用的技术。

一、深层地下水钻探特点(一)地质环境复杂深层地下水分布在地表水位以下10米以上的位置,上面承载着岩石和泥土,冒然开采容易引发地质塌陷,造成事故[1]。

同时,由于开采难度大,工作效率低,钻探难度大。

(二)钻孔层次多钻井结构复杂对底下水钻探要经过多层含水层,要获取深层地下水的信息数据就要首先切断每一层含水层的水力联系,因此钻孔数量、层次多,止水难度高,钻井的结构复杂。

(三)钻探技术和设备种类多由于深层地下水的结构复杂、地质环境多样,即便是统一钻孔可能也需要多项钻探技术进行施工,加大施工难度,这也就需要配备多种相关设备,从而达成对钻探的顺利实施。

二、特殊地质环境下的深层地下水钻探技术分析(一)多工艺空气钻探技术1.小口径空气反循环钻进技术该技术具有速度快的特点,纯钻速每小时达到20米到60米不等,通过利用空气压缩将孔底岩层碎屑等物质抽出,从而对岩层结构进行了解,观察岩层种类,作为判断是否含水及其含量的依据,同时通过分析粉尘颗粒判断砂岩、石灰岩的厚度,进而判断地下水补给的速度。

地质钻探工程深孔施工方案

地质钻探工程深孔施工方案

地质钻探工程深孔施工方案一、工程概况地质钻探是一项重要的工程技术,其主要任务是获取地下岩石构造、地质构造、地下水位、地质构造、地下水位、地下地球物理性质参数等,为矿产勘探、工程建设、科学研究等提供重要的资料。

随着科学技术的不断发展,地质钻探工程得到了长足的进步和发展。

在地质钻探工程中,深孔施工是一项非常重要的工作,需要开展详细的规划和安排,以保证施工的顺利进行和相关的安全问题。

二、深孔施工工艺深孔施工是地质钻探工程中的一个重要环节,其施工工艺包括了岩心钻探、取芯、装管、填捣、卸料等多个环节,需要严格按照规定程序进行操作。

深孔施工的主要过程如下:1. 岩心钻探岩心钻探是深孔施工的第一步,其主要目的是获取地下岩石的实物样品以及岩石构造、地质构造等相关的信息。

岩心钻探通常采用旋转钻机进行操作,通过旋转钻头将地下岩石破碎并带回地面。

在进行岩心钻探时,需要根据地质条件和施工要求选择合适的钻头和钻具,合理确定钻孔进度和钻孔尺寸。

2. 取芯取芯是岩心钻探的一个重要环节,主要目的是获取地下岩石的样品以及获取有关地下地球物理性质参数的信息。

在进行取芯时,要根据地下岩石的性质和实际情况选择合适的芯管和芯框,进行合理的操作,保证取得的样品完整和准确。

3. 装管装管是深孔施工的关键环节,其主要目的是保证钻孔的稳定和安全,避免地下水位、地下气体等对施工的影响。

在进行装管时,需要根据地质条件和钻孔情况选择合适的管材和管道,进行合理的安装和固定。

4. 填捣填捣是深孔施工的一个重要阶段,其主要目的是对钻孔进行填充和固结,保证地下岩石的稳定和安全。

在进行填捣时,需要根据地下岩石的性质和实际情况选择合适的填充材料和固结工艺,进行合理的操作,防止地下岩石发生位移和塌方。

5. 卸料卸料是深孔施工的最后一道工序,其主要目的是将施工中产生的岩屑、碎石等材料清理出来,为下一次施工和操作提供干净的工作环境。

在进行卸料时,需要根据具体情况进行选择合适的清理工具和设备,进行合理的清理和处理。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

复杂地质环境下钻探施工技术的探讨[摘要]:本文总结了煤田复杂地质环境特性下的钻探施工方法,再根据具体案例用来说明钻探施工技术的可行性,并取得了钻孔施工较好的钻探效率和经济益。

[关键词]:钻探技术:复杂煤岩;施工技术;地质钻探;冲洗液;引言近年来,复杂地质钻探技术虽然有所发展。

但仍处于起步和摸索阶段,随着钻探工艺的完善,将会使复杂地层煤田钻探水平有更大的提高。

1、复杂地质环境分类根据钻探施工特点及地质情况,把复杂煤岩地层分为以下几类:(1)松散破碎地层:主要包括松散破碎和硬、脆、碎破碎地层。

较为典型的有胶结性很差的砂石和石灰岩组成的二叠纪地层,这种地层含有大量的砂岩,部分地区存在泥岩、砂岩和砾岩以及部分卵石。

受钻具振动碰撞和泥浆冲蚀作用,钻探钻孔易发生坍塌、漏失、超径等事故。

(2)水敏性地层:主要包括水化松散、水化剥落、水化膨胀和水化溶蚀煤系地层。

(3)漏、涌水地层:这类地层钻探施工护孔堵漏难度极大,漏失分大、中、小漏;涌水地层一般涌水量为10 m3/h~ 50 m3/h。

煤系地层硅质胶结,灰岩多破碎,且研磨性大,构造裂隙较发育,稳定性较差,透水性强,地下水丰富,承压水力大,钻孔缩径或涌水时有发生。

2、钻探钻孔根据地层特点和地质钻探对孔径的要求,首先进行了钻孔结构优化,尽量简化钻孔结构。

即先用d133mm的普通型pdc复合片钻头开孔。

穿过第四系松散破碎地层,下人d127mm双层岩芯套管;然后抉用d113mm普通型和加强型pdc复合片钻头钻进,穿过复杂煤岩地层,下人技术套管,以保护孔壁,导正钻孔;最后煤系地层用d108mm半合管取煤钻进。

3、冲洗液的选择3.1冲洗液根据矿田的地层特点采用清水加乳化剂做冲洗液是适宜的。

不用泥浆钻进的主要原因是:①影响钻进效率:②易烧钻;③一旦钻遇坍塌严重地层时,用水泥封孔时还需冲孔、沈孔、置换泥浆工作,否则水泥与孔壁之间不能凝固在一起,形成两层皮,达不到封孔的预期目的。

使用冲洗液主要目的是润滑钻具、冷却钻头、携带岩粉、清洗孔底,其次是保持孔内地层压力平衡和保护孔壁。

据以往使用经验,清水加入0.5%~1.0%的皂化油或太古油完全可以,使用起来既方便又解决实际问题。

在严霞的漏失地层钻进,仍采用清水顶漏钻进技术方法。

钻孔上部因无润滑介质,可采用钻杆涂抹黄油的方法,解决钻杆润滑和孔壁稳定问题。

3.2护孔堵漏施工中一旦钻遇坍塌、掉块、严重漏失地层,应立即停钻进行水泥封孔堵漏工作,决不能有凑合思想。

水泥封孔的主要目的是:制i卜孔内坍塌和掉块。

水泥封孔是我们最常用的一种方法,简单易操作,保险系数大。

其配方如下:食盐3%~4%,三乙醇胺3%o~4‰,水泥42.5r新鲜水泥,灌注方法为泵送。

其操作如下:注浆钻具下到需要灌注孔段以下2m位置后进行冲孔待灌,依据所需用的护孔堵漏浆量进行搅拌,同时计算好注浆后替浆用的清水用量,待水泥浆搅拌好后,加入试剂,立即进行灌浆,并替浆。

让钻杆内外液面自动平衡稳定之后,将钻杆提离水泥浆面之上10~15m或更多一点,再开泵循环,冲洗水泵和钻杆内的余留水泥浆,防止剩余水泥浆在水泵和钻杆内沉淀凝结。

最后起钻,待孔内水泥凝固24h 后试探扫孔,使下一步钻探施工在一个良好环境中进行。

4、钻探技术和冲洗液技术(1)松散破碎地层:由于在此地层主要采用大径钻具钻进,增加冲洗液冲孑l时的过流断面,减少液流阻力以及冲洗液的压力激动而引起孑l壁破坏;同时,采用优质低固相冲洗液保护孔壁。

在特殊孑l段下入套管与技术套管的方法.一般能保证此类地层的稳定。

冲洗液各项指标以控制在下列范围为宜:黏度18 s~25 s,比重1.05~1.15,失水量每30 min小于15 ml。

泥皮厚度小于l mm,含砂量小于4%,ph值8~9。

(2)水敏性地层:此类地层主要是采用钻进冲洗液护孔,冲洗液的滤液性能和泥皮质量(或孔壁网状膜结构强度)是影响孔壁稳定的关键因素。

因此,控制钻井液失水量,增强泥皮强度或冲洗液在孔壁所形成的高分子网状结构“胶膜”强度,减少冲洗液中自由水的含摄,降低滤液对岩石的渗透水化和提高滤液对岩石的胶结力是至关重要的。

冲洗液通常加入php,hpan,cmc等聚合物和khm与植物胶的低固相冲洗液。

冲洗液性能为:失水量每三十分钟小于10 ml,泥皮厚小于l0 mm。

(3)漏、涌水地层:这类地层在煤田施工巾难度是最大的。

根据岩石结构与长期施工经验,煤系地层的漏失大多由于裂隙漏失和含水水层层位漏失与松散破碎孔隙产生的长孔段漏失。

目前,就各煤田堵漏、防涌特点来看。

主要有以下几类方法:胶结堵塞法:适用于中漏以下和较小的涌水地层。

常采用浓泥浆加化学浆液加惰性材料与交联物的堵漏方法,涌水则加入加重剂.进行压漏作业。

主要配方是浓泥浆中加入质量分数为50x106的php,再加入惰性材料搅拌均匀,随着钻进可逐渐堵塞漏失通道。

水泥堵漏法:适用于中漏以上的漏失和中等的涌水地层。

压力平衡法:此方法是利用冲洗液的液柱压力平衡地层压力.以达到孔壁稳定,保证冲洗液能正常循环的一种方法。

它适用于中漏以下及小量涌水的任何孔隙、裂隙地层,特别是对长孔段漏失和断层裂隙漏失有效。

比如在漏失地层使用泡沫泥浆.在涌水地层使用加重泥浆等。

顶漏钻进法:这种方法多用于不便堵漏或代价太大的长孔段漏失地层。

采用这种方法的条件是在孔壁失去平衡的情况下,裸眼稳定期须能满足施工的要求;同时,水源较近.用水比较方便。

套管隔离法:该法是在其他办法难以达到护孔和堵漏目的时(特别是处理较大涌水)所采取的最可靠的办法,对任何孔深和漏失程度以及涌水都有效,但由于使用管材和需要停钻进行专门作业.故多用于浅孔。

较深孔段有时先采用s91绳钻钻进至一定深度,将钻具留在孔内作为套管,再改用s75绳钻钻具钻进。

5、具体案例:朱仙庄矿区5.1地质特征:l.上部为第四系覆盖层表土,厚度一般200~250 m,第四系底部含砾石较多。

中部为二叠系,为煤系地层,主要岩层有泥岩,粗、中、细粒砂岩,粉砂岩,砂质泥岩,铝质泥岩,泥质砂岩,炭质泥岩以及煤层。

本矿区可采煤层为7、8、9、10煤,8煤较厚。

钻探施工中对煤层要取煤样及瓦斯样作工业分析,顶底板岩层取样作力学试验。

下部为石炭系的灰岩层。

主要标志层为8煤层底部的铝质泥岩,简称k2;另一标志屡为石炭系第一层灰岩,简称k1。

5.2矿区地质对勘探施工的影响(1)表土易缩径。

表土层厚200~250 m,一般钻孔在160~220 m处有20~40 m不等的泥灰岩层。

钻孔施工中遇水易膨胀,造成钻孔缩径,钻具下不去,严南时会出现岔孔事故,影响施工。

(2)煤层坍塌。

煤系地层中8煤层较厚,一般在10~18 m左右,钻孔施工中易坍塌,孔壁不易保护+造成下钻遇阻,或测井探管下小去等。

(3)砂岩硬度高。

部分砂岩含石英、长石较多,硬度高达6~8级,普通钻头钻进效率低,成本高,影响施工进尺。

(4)钻}l深。

延深勘探钻孔设计较深,一般都在1000 m以上,施工时间较长,施工难度太,上下钻具t人劳动强度大。

5.3具体钻探施工技术措施:(1)编制钻孔技术指导书。

根据本矿区的地质条件,首先精心编制钻孔技术指导书,针对地层特点采取相应的施工措施。

(2)严把开孔关。

开孔前要对钻探设备进行维修,天车、钻机立轴、孔13三者中心必须在同一垂直线上。

钻进参数要合理,以防孔斜。

(3)钻具组合要合理。

一般组合为:φ91钻头+φ89加重管(长5~6 m)+ φ68钻铤(长度不少于60mm)+ φ50钻杆+主动钻杆。

钻进表土后为防止缩径,通常在孔深160~220 m加入2~3个同径扶正器。

(4)使用双聚泥浆护孔。

钻场双聚泥浆配备时,以膨润土重量为基数,加人hpan o.3~0.6%,加入hpam 0.5~1.5%,其配比为膨润土:水:纯碱:hpan:hpam=l:20:0.06:0 1:(0.1~0.2)。

钻进要经常调配泥浆,勤捞岩粉,确保泥浆性能。

(5)合理选择钻头。

泥岩、铝质泥岩、炭质泥岩可选择柱状、密集式合金钻头。

粉砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩可选择柱状、针状合金钻头。

粗、中、细粒石英可选择针状合金钻头,对硬度达6级以l的砂岩可选用复合片钻头。

(6)使用hmk一1型煤芯管。

在勘探施工中,严格遵守打煤、守煤制度,控制煤层顶底板,岩芯采样,使用hmk一1型煤芯管,能够确保煤芯、煤层顶底板取样。

使用前要严格检查,做到煤芯管内外管高差合适,水路畅通,转动灵活,内管单动性能好。

打煤时,第一回次进尺不超过o.5mm,同时合理选择钻进参数,钻压500~ 800 kg,转速150转/分,水量150~200l/min。

这样才能保证煤芯采取质量。

5.4成果通过实施科学合理的施工措施,勘探公司先后完成朱仙庄03一l、03—2两个孔。

其中03—1孔终孔深度1006.68 m,03—2孔终孔深度1069.20 m,煤芯采取质量均达到优质,钻孔均为特级孔。

结束语综上所述,随着探矿工程钻孔的逐步加深,过去那种凭感觉、凭经验的施工操作方法已跟不上形势需要。

面对地层的复杂性、孔内工况的多变性总结经验,引进先进钻探施工工艺,从而更好更快地提高钻进效率,为矿方提供更准确的延深勘探煤田地质资料。

参考文献[1]刘广志,科学钻探[m].北京:地质出版社,2005;[2]程裕淇,中国区域地质概论[m]:北京,地质出版社,1994;[3]李世忠,钻探工艺学:上、中[m].北京:地质出版社,1988;[4]郭绍,钻探手册[m].武汉:中国地质大学出版社,1993;。

相关文档
最新文档