深孔复杂地层钻进泥浆技术
b. 钾基钻井液：控制蒙托石地层，K+含量 应大于20000ppm（相当于4%的KCI加量）。
泥浆配方：水＋３—4％钠膨润土＋0.1%生 物聚合物+0.5聚合淀粉 +４%KCI 。
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②破碎不稳定地层—采用LBM泥浆体系。破 碎地层要求泥浆造壁性能好。实践证明，采用 LBM泥浆体系具有良好的效果，破碎比较严重 、较松散地层加入适量的防塌型随钻堵漏剂， 可以明显提高孔壁强度。
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3、漏失地层的堵漏 渗漏性地层：主要指孔隙及微裂隙地层，
采用随钻堵漏剂、暂堵剂等即可解决。 孔隙或裂隙较大，可以采用颗粒较粗的产
品进行堵漏，如锯末、核桃壳、棉籽壳、云母 、蛭石等，最好为这些产品的复合产品。
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严重漏失地层：用高失水堵漏剂+ 复合堵漏剂 配制的堵漏液进行堵漏。
堵漏液配制：1m3水+100—150Kg高失水堵漏 剂+40—60Kg核桃壳（或复合堵漏剂）。
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5、与绳索取心钻进工艺有关的问题—即绳钻 钻杆内壁结垢及环空压力过大。绳索取心钻进 ，钻杆与孔壁之间间隙很小，泥浆固相含量高 ，流变性能差将引起绳钻钻杆内壁结垢，导致 岩心管打捞困难；同时也会引起较高的环空压 力，压裂地层造成漏失，或因为较大的压力波 动，压垮或抽跨地层，人为造成孔壁不稳定。
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二、深孔绳索取心钻进对 泥浆性能的要求
深孔复杂地层钻进泥浆 技术
2020年7月19日星期日
一、深孔取心钻探与泥浆 有关的问题
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1、 回转阻力大 随孔深的增加，孔内钻杆增长，摩擦阻力
增大，钻杆磨损加快，钻机负荷增大，而且难 以提高转速以适应金刚石钻进的需要，还容易 造成断钻杆等孔内事故。
•
2、复杂地层孔壁稳定问题 钻进过程中可能会遇到不同类型的复杂地
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1、良好的润滑性能 能有效降低摩擦阻力，减小回转阻力，防
止粘附卡钻等，同时也可以减少动力和材料消 耗，延长钻具寿命。
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2、良好的护壁性能 泥浆应具有较低的滤失量（一般小于15ml
）、较强地抑制性（相对膨胀降低率大于50% ）和高质量的泥皮。
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3、较低固相 一般膨润土加量3—5%，相当于浆液密度不
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1、泥浆的减摩降阻措施 ①保持泥浆的低固相。搞好泥浆的固相控制和
净化，是改善和提高钻井液润滑性能的有效途径 之一。
②改善泥皮质量，降低泥皮与钻具之间的摩擦 系数小，可明显降低回转阻力。好的泥皮质量也 可以有效防止粘附卡钻。含沥青、淀粉成份的产 品（如高效护壁剂、聚合淀粉等）能有效改善泥 皮质量。
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压力平衡钻进是指钻进过程中，使钻孔环 空外压力始终等于或接近等于地层孔隙压力而 又不超过地层压裂（压漏）压力极限，使之保 持一定的平衡关系。这样就可能保持孔壁稳定 ，获得最大钻进速度。
压力平衡钻进的数学表达式： Pfrac＞Pw≧Pf 式中 ： Pfrac、Pw、Pf--分别代表地层压裂压力 、环空外压力和地层孔隙压力。 压力平衡钻进主要通过调节泥浆密度来实 现，也与泥浆的流变参数有关。
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③变质岩地层：分散、垮塌、不缩径 该类地层最好采用工程办法：提下钻小心
，避免变速；泵量低一点、泥浆粘度适当增 稠使其流动呈层流状态，以减少对孔壁的冲 刷。
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④压力平衡钻进—压力地层、破碎易坍塌地层 。
除应力地层外，绳索取心钻进环空外压力大 ，经常由于地层被压裂而造成人为漏失，在破 碎松散地层，容易造成压垮或抽塌地层，引起 复杂的孔内事故。因此，绳索取心钻进，采用 压力平衡钻进技术尤为重要。
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③加入润滑剂，既可以提高泥浆本身的润滑性 能，又可以降低钻具于孔壁泥皮之间的摩擦系数 。使用润滑剂是改善钻井液润滑性能，降低摩擦 阻力的主要途径。高质量的润滑剂，如极压型润 滑剂(GLUB)可有效保护钻具，减少钻具磨损，提 高钻具的使用寿命。
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2、复杂地层孔壁的稳定 复杂地层包括：松散不稳定地层，如粉砂、流
高于1.02—1.03g/cm3。
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4、良好的流变性能 在保证携带岩屑的情况下，尽可能保持低
粘度和低切力，这一点对于防止绳钻钻杆内壁 结垢、降低环空压力尤为重要。一般视粘度＜ 5—8 mPa.s，动塑比0.1—0.4，静切力趋于零。
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5、能有效地解决泥浆的漏失问题 要求堵漏速度快，效果好。
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三、技 术 措 施
注意：堵漏液中不要混入泥浆以免影响堵漏 效果。注入堵漏液时将钻杆放在堵漏液液面之上 ，防止堵漏液留在孔壁上的泥皮卡住钻杆。
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4、 防止钻杆内壁结垢及降低环空外压力措施 ①钻杆内壁结垢主要与泥浆的流变性能、固
相含量、 泵量、钻杆转速等因素有关。 钻井液在钻杆内平均流速一般为0.1—0.5m/s
，呈层流流动，为结垢缩径提供了充分条件。 管壁结垢不断增加，直到液流由层流向紊流转 变，即雷诺数达到临界值，钻杆内流动通径不 再变小，其最小内径称临界通径Dc。
为主，采用高抑制性泥浆体系。泥浆应保持低 失水（滤失量≤10ml），高抑制性。降低泥浆滤 失量的泥浆处理剂很多，抑制剂选用含有K+或 NH4+的泥浆处理剂，如高效护壁剂（GSP）。 可采用下列泥浆体系：
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a. 低固相钻井液：水＋３—4％ＬＢＭ—１ （低粘增效粉），膨胀较严重时，可加入1% 高效护壁剂。该泥浆滤失量≤10.0 ml，相对膨 胀降低率≥70%。
层，如水敏性地层（膨胀性地层、分散性地层 ）、破碎松散地层、坍塌掉块地层等，在这些 地层施工孔壁稳定比较困难，容易引起缩径、 扩径、孔壁坍塌等一系列孔内复杂事故。
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3、漏失问题 是钻进过程中经常遇到也很难处理的问
题。处理一般渗透性漏失比较容易，漏失严 重，处理难度加大。
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4、粘附卡钻问题：由于绳钻钻杆与孔壁之间间隙 小、钻杆齐平与孔壁接触面积大、孔深等原因， 若泥浆处理不当，泥皮厚、或不能有效抑制水敏 性地层吸水膨胀等情况，极易造成粘附卡钻问题 。
砂、风化层；破碎不稳定地层，如破碎闪长岩、 石英角砾岩、断层破碎带等硬脆、碎地层；水敏 不稳定地层，主要指吸水膨胀地层及吸水分散地 层，如以蒙脱石为主的泥页岩地层（如蚀变凝灰 岩、蚀变粗安斑岩、高岭土化、绢云母化岩石、 泥质砂岩等）、吸水剥落地层（如泥质板岩、砂 质页岩、片岩等）；应力地层。
•
①水敏性地层—采用防塌钻井液体系。 主要表现为造浆、缩径。岩石成分以蒙托石
复杂地层条件下泥浆在钻进过程中的应用
西部探矿工程
６ ９
复杂 地 层 条件 下泥 浆在 钻 进 过 程 中 的应 用
王秋成 ， 徐景珠
（ 内蒙古第十地质矿产勘查开发院， 内蒙古 赤峰 ０ ２ ４ ０ Ｏ ５ ） 摘 要： 为了确保国内经济的快速持续发展 ， 不可避免对矿产资源的需求量相应增加， 同时对矿产的 开采也越 来越 困难 。为 解决在复 杂地质 条件 下钻探 困难 的 问题 ， 泥浆 作 为 一种 冲 洗液早 已广 泛地在
少。
作的钻进进度。为保证社会和经济的可持续快速发展 ， 矿产资源的长期利用 ， 必须加强对矿产资源的勘查与开
发， 向更 深层 次 、 难 度 系数 更大 的方 向努力 。钻 孔越多 ， 钻 穿 的地 层越 多 ， 其 孔 内情 况 会 越 来越 复 杂 ， 施 工周 期
（ ３ ） 泥浆 护 壁循环 回转钻 进 。泥 浆护壁 钻进方 法相 对 前 ２种方式 有 了很 大 的 改进 。此 种 方式 对 大小 钻 机
＊ 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ － １ ０ — １ ３
环节 。② 回转 阻力 大， 动力 和材料 （ 钻头钻管等） 消耗 大， 这也造成孔 内事故时有发生。随着钻孑 Ｌ 深度的不断 加深 ， 钻杆长度的不断加长 ， 摩擦阻力的增大， 不仅钻杆 磨损 程度加 快 ， 而且 钻机 的负荷 也 成 比例 增 大 ， 转速 提 高困难。其最可能的后果是造成钻杆的断裂， 直接阻碍 着钻进进度 。所 以如何减少钻杆在钻进过程 中的回转
钻探 过 程 中被 采 用。现 随着地质 条件 的越 来越 复 杂 ， 一 些新 型的 冲洗 液也相应 问世 ， 其相对 于原 始泥 浆 更能发 挥润 滑钻杆 、 冷却 钻 头、 形成 孔壁 泥皮等作 用。
复杂地层深孔钻探孔内事故处理与预防研究分析
223复杂地层深孔钻探孔内事故处理与预防研究分析刘虹志四川省能源地质调查研究所，四川 成都 ６１００００摘 要：随着对矿产资源需求的增加，矿产资源勘探逐渐向更深更复杂的地层发展。
复杂地层深部钻探存在许多难点，孔内事故预处理是其中的重要关键技术之一，为降低深孔钻探孔内事故发生率，在施工过程中做好事故预防，本文分析常见深孔孔内事故特点，针对坍塌卡钻、压差／粘吸卡钻和缩径卡钻三种情况进行了形成原因、卡点原因及事故处理应对措施，重点分析了井漏和坍塌两重孔内事故，以及孔内事故的预防措施。
关键词：复杂地层；深部钻探；孔内事故；处理预防中图分类号：Ｐ６３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２４）０２－０２２３－３Research and Analysis on accident treatment and Prevention of Deep-hole drilling in complex formationLIU Hong-zhiＳｉｃｈｕａｎ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｕｒｖｅｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００００，ＣｈｉｎａAbstract: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， ｍｉｎｅｒａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｔｏ ｄｅｅｐｅｒ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｔｒａｔａ． Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｉｎ ｄｅｅｐ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｉｎ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｔｒａｔａ， ａｎｄ ｉｎ－ｈｏｌｅ ａｃｃｉｄｅｎｔ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ｏｆ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ ｉｎ ｄｅｅｐ－ｈｏｌｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｏｍｍｏｎ ｄｅｅｐ－ｈｏｌｅ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ， ａｎｄ ｃａｒｒｉｅｓ ｏｕｔ ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ｓｔｉｃｋｉｎｇ ａｎｄ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｃａｓｅｓ ｏｆ ｃｏｌｌａｐｓｅ ｓｔｉｃｋｉｎｇ， ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ／ ｓｕｃｔｉｏｎ ｓｔｉｃｋｉｎｇ ａｎｄ ｄｉａｍｅｔｅｒ－ｓｈｒｉｎｋｉｎｇ ｓｔｉｃｋｉｎｇ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ ｈｏｌｅｓ ｏｆ ｗｅｌｌ ｌｅａｋａｇｅ ａｎｄ ｃｏｌｌａｐｓｅ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ．Keywords: Ｃｏｍｐｌｅｘ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ； ｄｅｅｐ ｄｒｉｌｌｉｎｇ； ｉｎ－ｈｏｌｅ ａｃｃｉｄｅｎｔ； ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－１１作者简介：刘虹志，男，生于１９９０年，四川遂宁人，本科，工程师，研究方向：岩土钻掘工程（钻探工程）。
复杂地层成因分析及钻进技术对策
难题之一。 另外流砂层 、 沉积 的泥质地层 ， 都是流水沉积作用 的
结果 ， 会使岩石胶结不牢而造成极为严重的坍塌 、 。 扩径
１４地质构造 引起的复杂地层 ．
失稳 、 。从 冲洗液方面来看 ， 当增 加冲洗液 的粘度 ， 掉块 应 这样 可 以更好 的粘 接孔壁破碎带 颗粒 ， 其粘结力 ； 增加 同时适 当控
困难甚 至各种孔 内事故 。 因此在钻进前应 当及时了解钻遇地层
情况 ， 优选钻 探工艺并设计 钻孔结构 ， 以保 障钻探工作 的顺利 进行 。 本文主要分析了复杂地层 的形 成原 因并提 出了钻进过程
中的相应对策 。
图 １ 裂 隙发 育 地 层
岩
土
工
性岩石最容易形成复杂破碎地层 。 钻探 中常见 的断层大都 由断 层泥 、 糜棱岩 、 断层角砾 、 压碎岩 、 碎块岩和片状岩等分别组成 ， 此类断层的延伸和宽度可以达 几米 、 十几米 、 数百米不等 。 当钻
摘 要： 复杂地层钻探是 小 口径岩 心钻探 生产中的难题 。 文章首先从 五个方面详 细分析 了复杂地层 的形成原 因， 然后结合 实践经验 ， 出了针对各 提
种 复杂地层钻进 的相应对 策， 为处理钻遇复杂地层应 当采用将具体地层情况与钻探 目的相结合 的原则。 认
关键词 ： 复杂地 层； 因； 成 钻探 ； 技术对 策
１２风化作用下形成的复杂地层 ．
育为大的溶洞。 钻遇该 类地层 时， 极易发生漏失甚至不返浆 ， 严
重时甚至导致地表塌陷。
在地层岩石形成过程 中 ，风化作用降低 了岩石全 部或部 分颗粒之间的粘结力 ， 使岩石变得疏松 ， 具有较 大的缝 隙。 钻遇 该段地层 时 ， 钻杆 碰撞孔壁 、 冲洗 液返速过 高或者泥浆 压力激 动均会使地层坍塌掉块 ， 严重时甚至导致漏失 。 １３流水冲击作用 、 ． 沉积作 用等 形成 的复杂地层
盾构法隧道径向深孔注浆施工工法
盾构法隧道径向深孔注浆施工工法盾构法隧道径向深孔注浆施工工法是一种针对地下环境复杂或存在边坚软交替地层的隧道施工方法。
该工法结合盾构机和深孔注浆技术，通过盾构机在土层中推进，同时进行真空抽吸和地层注浆，以提高土体强度和减小沉降，确保隧道施工的安全和稳定。
一、前言随着城市发展和交通网络的需要，地下隧道建设成为现代城市建设中重要的组成部分。
然而，在现实工程中，往往会遇到地质条件复杂、土层强度差异大等问题。
为了解决这些问题，盾构法隧道径向深孔注浆施工工法应运而生。
二、工法特点该工法的主要特点是采用盾构机进行推进和注浆过程的同步进行。
盾构机通过盾构面管片和推力平衡系统保证推进的稳定性，同时通过真空吸附装置进行土层的抽吸处理，使土体松软，便于推进。
在推进过程中，根据地质情况和隧道结构要求，通过深孔注浆技术进行地层的注浆加固，提高土体的强度和稳定性。
三、适应范围盾构法隧道径向深孔注浆施工工法适用于地下环境复杂、地质条件差异大的隧道施工。
特别适用于软弱地层、沉积地质、砂质黏土地层等，可以有效解决地质条件不利于隧道稳定施工的问题。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过盾构机的推进和深孔注浆技术的应用，来达到隧道的稳定施工和地层的加固目的。
具体来说，盾构机在推进过程中，通过真空抽吸装置将土体松软，减小推进阻力，同时进行地层注浆，提高土体的强度和稳定性。
通过施工工法与实际工程之间的具体分析和解释，让读者了解该工法的理论依据和实际应用。
五、施工工艺该工法的施工过程主要分为盾构机推进、真空抽吸、深孔注浆等几个阶段。
在盾构机推进过程中，根据地质报告和设计要求，合理调节推进参数，保证盾构机的稳定和推进效果。
同时，采用真空抽吸装置对土体进行抽吸处理，减小土体阻力，便于推进。
在推进过程中，根据实际地质情况进行深孔注浆，提高地层的强度和稳定性。
六、劳动组织针对盾构法隧道径向深孔注浆施工工法，需要合理组织施工人员，确保施工现场的安全和效率。
内蒙古曹四夭钼矿复杂地层深孔钻探技术
ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｔ ｏ ｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉｌ ｒ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ．
ｔ ｙ ｐ ｅ ｗｉ ｒ ｅ — ｌ ｉ ｎ ｅ ｃ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｈ ｙ ｄｒ ｏ— ｈａ ｍｍｅ ｒ ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｏ ｌ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈｅ ｌ ｅ ａ ｋａ ｇｅ，ｃ ｏ ｌ ｌ ａ ｐ ｓ ｉ ｎ ｇ，ｂｌ ｏ ｃ ｋ ｆ ａ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎｇ ｄ ｉ ｉｃ ｆ ｕ ｌ ｔ ｉ ｅ ｓ ｉ ｎ ｈ ａ ｒ ｄ “ｓ ｋ ｉ ｄ” ｆ ｏ ｒ ｍ ｉ ｃａ ｌ ｌ ｙ ｅ ｌ ａ ｂｏ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ｈｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｄ ｅ ｈ ｙｄ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋｉ ｎｇ ｔ ｅ ｓ ｔ ，ｗｈｉ ｃ ｈ ｃａ ｎ ｉ ｍｐｒ ｏ ｖ ｅ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ：Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｉ ｃ ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎｔ ｉ ｎ ａ ｍｏ ｌ ｙ ｂ ｄｅ ｎ ｕ ｍ ｍｉ ｎｉ ｎｇ ａ ｒ ｅ ａ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ Ｍｏ ｎｇ ｏ ｌ ｉ ａ ｗｉ ｔ ｈ ｃ ｏ ｍｐｌ ｅ ｘ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｈ ａ ｒ ｄ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｂ ｒ ｏ ｋ ｅ ｎ ｃ ｏ ｒ ｅ， ｂ ｏ ｒ ｅ ｈｏ ｌ ｅ ｄ ｉ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｈ ｒ ｉ ｎｋ ａ ｇ ｅ，ｌ ｅ ａ ｋ ａ ｇ ｅ，ｃ ｏ ｌ ｌ ａ ｐ ｓ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｆ ａ ｌ ｌ ｉ ｎｇ，ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｉ — ｃ ｌ ａ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉｌ ｒ ｌ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｗｉ ｒ ｅ — ｌ ｉ ｎ ｅ ｃ ｏ ｒ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｈａ ｒ ｄ，ｂ ｒ ｉ ｔ ｔ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｂ ｒ ｏ ｋｅ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｕｍｍｅ ｄ ｕ ｐ． Ａｎ ａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ
大厂老矿区深孔钻进技术措施
［］ 新疆水利水电勘测设计研究 院地质研究所． ５ 焉耆盆 地开都 河南岸地下水资源调查与评价［ ］２０． Ｒ ．０１ ［］ 新疆水利水 电勘测设计研究 院地质研究所． 耆盆地开都 ６ 焉 河北岸地下水资源评价［ ］２０． Ｒ ．０３
口径和 多种 钻进方 法相 结合 ； 用下技 术套 管 ； 用低 固相 泥 浆钻 进 ； 择 与地 层 相适 应 的金 刚石 钻 采 采 选
头及钻进参数 。
关键 词 ： 老矿 区 ； 杂地层 ； 复 深孔 钻进 ； 术措 施 技
中图分类 号 ：６４ 文献标 识码 ： 文章 编号 ：０４ ５ ｌ （Ｏ １Ｏ— ０２一 Ｏ Ｐ３ Ｂ １０— ７６ ２ １）８ ０９ ２
＊ 收稿 日期 ：０ ￣０ —９ ２ １ ９２
第一作者简介 ： 黄光辉 （９８）男（ １６一， 汉族）广西柳州人 ， ， 工程师 ， 事钻探生产技术 管理工作 。 现从
３ ０
西部探矿工程
２１ 年第 ８ ０１ 期
６ｍ ０ ｍ绳索取 芯双管 单动钻具 ， 镶金 刚石钻 头钻 孕 进。 ２ ２３ 钻进参 数 的选择 ．． 在孔深 ３４ ９ ｍ 以下钻进， ６ ．８ 要根据不 同的岩层选 用的金刚石钻头不同 ： 晶灰岩、 结 泥岩岩石较软， 研磨性 弱， 采用人造金 刚石孕镶钻 头， 刚石网 目数 ４ ～４ 金 ０ ５ 目， 胎体硬度 （ Ｒ ） ０ ５ 泥灰 岩及生物礁灰岩 、 Ｈ Ｃ ２ ～２ ； 粉 砂质泥岩 ， 砂岩， 石英砂岩为中等硬度 ， 采用人造金刚石 孕镶钻头 ， 金刚石 网 目数 ４ ￣６ ６ ０目， 胎体硬度 （ Ｃ ＨＲ ） ２ ～３ 。在施工过程中根据岩层 的变化情况及钻头 的 ５ ５ 磨损情况更换不 同类 型的钻头 ， 钻头在使用过程 中要 “ 队” 用 。 排 使 金 刚石 钻进参 数 的选择 ， 主要 考 虑设 备 机具 能力 和 岩层 的变化情况 ， 在能力允许的情况下 ， 尽量采用高参 数 ：－３ ｍ孔段采用钻压 ７ ｋ 转速 ８ｒｍ ｎ 泵量 ０ ￣０ － ～８ Ｎ， ０／ ｉ， ５ Ｌ ｍ ｎ ３ －１０ 孔段采用钻压 ５ ｋ 转速８ ＂ ２ ／ ｉ；０－ ０ｍ － ～７ Ｎ， ０￣ － １５／ ｎ泵量 ５Ｌ ｍｉ；Ｏ ￣８０ ７ｒｍｉ， ２ ／ ｎ ｌ０ ０ ｍ孔段采用钻压５ ～ ９ Ｎ， 速 ８０ １０ ｒｍｉ， ｋ 转 ０ ２０／ ｎ 泵量 ４ ￣ ７Ｌ ｍｉ；０ ０ ０ ／ ｎ ８０ １０ｍ 孔 段 采 用 钻 压 １ ５０ ０～ １ｋ ５ Ｎ，转 速 ６０～ ０ １０ｒｍ ｎ 泵量 ４ ￣７Ｌ ｍ ｎ 在钻进过程 中根据岩石 ０ ０／ ｉ， ０ ０ ／ ｉ； 的可钻性和研磨性、 完整程度等实际情况选择相适应 的 钻进参数。 ２ ２４ 钻进冲洗液的选择 ．． 根 据该 孔 的地质 情况 ， 要根 据岩层 的变 化情 况选 择 不 同的钻进冲洗液 ， 以保证 能快速钻进 ， 减少孔 内事故 的发 生 ， 大 降低 生 产成 本 。在 Ｏ ｌＯ 破 碎 带 钻 进 大 ～ Ｏｍ 时， 可采 用钙膨润 土 ＋纤 维素 ＋水配制成 泥浆护 壁 ； １０ ｌｍ， ０ ￣ｌ０ 岩层较稳定 ， 可用清水 中加入皂化油做钻
复杂地层钻进技术论文
关于复杂地层钻进技术的探讨摘要：采矿工作在露天或地下采场。
劳动量大，工作条件差，安全性差，不易实现综合机械化和自动化，故需特别重视改善劳动保护和环境条件。
在地质条件复杂、地层破碎的矿区，存在一些勘探难题，采用贯通式潜孔锤反循环连续取芯(样)钻进技术进行探矿施工，取得了良好的效果。
该方法具有钻进效率高、岩矿样采取率高、钻孔质量好等优点，有效地解决了破碎漏失地层的钻孔问题。
关键词：复杂地层；钻进技术；探矿abstract: mining jobs in the open air and underground mining. labour is big, bad working conditions, poor safety, not easy to realize comprehensive mechanized and automation, reason need to pay special attention to improve labor protection and environmental conditions. in the complex geological conditions, the strata broken mining area, there are some exploration problem, the breakthrough type dth hammer reverse circulation continuous core (sample) drilling technology prospecting construction, and have achieved good effect. this method has high drilling efficiency, rock ore samples taken rate is high, drilling quality advantages, which can effectively solve the problem of the mall broken strata drilling.keywords: complex formation; drilling technology;prospecting中图分类号：tu74文献标识码：a文章编号：近年来随着生产规模的逐年扩大，原有的地质勘探资料勘查网度稀，可靠性差，工程揭露矿体与地质详勘阶段探明矿体存在较大差别，已不能有效地指导生产。
司家营铁矿中深孔复杂地层岩心钻探施工技术
矿层 中的磁铁石英岩 ， 石英含量在 ７ ％以上。覆盖 ０
层厚 度在 ８ ０—１０ｍ 之 间 ， 铁 石 英 岩 埋 深 在 ４ ０ ５ 磁 ８
～
便， 但对钻探施工护壁堵漏却十分不利。
１ ２ 矿 区地 层简述 ．
８０ｍ 之间 ， ６ 厚度 在 ３ ０—１２ｍ 之 间 。 ７
该 矿 区 主要 为 磁铁 石 英 岩铁 矿 ， 区 内第 四 系 矿
ｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｅ ｃ ． ｔ ｏ ｎ ｈ ｘ ｅ ｎ ｅ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｍｅ ｉ ｍ— ｅ ｐ ｈ ｌ ；ｃ ｒｎ ｒｌ ｎ ；ｄ ｌ ｎ ｆ ｃｅ ｃ ；ｂ ｒ ｈ ｌ ｌｌｐ ｏｅ ｔ ｎ；ｃ ｓ ｄ ｕ ｄ ｅ ｏｅ ｏ ｇ ｄ ｉ ｉ ｇ ｒ ｌ ｇ ｅｆ ｉｎ ｙ ｏ ｅ ｏｅ ｗａ ｒ ｔｃ ｉ ｉ ｌ ｉ ｉ ｉ ｏ ａｅ
１ 矿 区概况 及地 层简 述 １ １ 矿 区环境 概况 ．
覆盖 层钻探 护壁 工 作 做 好 ， 成 了重 中 之 重 。２ ０ 就 ０８
该施工地点紧邻唐钢司家营矿铁矿 （ 北区） 北 ，
区为 全 国特 大 型 铁矿 ， 于 ２ 已 ０世 纪 ７ ０年代 完 成 地
年， 我单位施工的 ７ 个钻孔 中， 第四系覆盖层至上而 下为 ： 亚粘 土 、 卵 （ ） 层 （ 石 直 径 在 ５ 砂 砾 石 卵 ０～６ ０
孔钻探施工的效率 ， 当前岩 心钻探施 工的重点。通 过司 家营铁矿 南区深 部钻探施 工情 况 ， 述 了该 工程 的施工 是 论
经验和方法 。
关键词 ： 中深孑 ； Ｌ 岩心钻探 ； 钻探效率 ； 护壁 ； 套管 中图分类号 ：６４ Ｐ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ２—７２ （ ００ ０ ０ ２ ０ １７ ４ ８ ２ １ ） ２— ０ ４— ３
复杂地层中深孔绳索取心钻探技术研究
收稿日期:2006-01-06 基金项目:中国地质调查局2003年地质调查实施项目“西部复杂条件下综合钻探技术研究与示范”(编号:20023000066) 作者简介:孙建华(1962-),男(汉族),山东人,中国地质科学院勘探技术研究所教授级高级工程师,探矿工程专业,从事勘探技术研究工作,河北省廊坊市金光道77号,(0316)2096185,sunjianhua@cniet .com 。
复杂地层中深孔绳索取心钻探技术研究孙建华,张永勤,赵海涛,刘秀美(中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000)摘 要:研究开发成功的S Q 系列高强度绳索取心钻杆首次采用了薄壁钻杆内镦粗技术。
同时,通过优化接头螺纹参数,改进钻杆接头热处理和表面处理工艺,简化钻具结构等措施,使绳索取心钻杆强度提高40%以上,使用寿命明显增加,钻具冲洗液过流阻力大幅降低。
钻杆可以采用垫叉和扳叉拧卸。
在地质条件复杂的勘探区试验示范,取得了良好的应用效果。
关键词:绳索取心;钻杆镦粗;螺纹优化;复杂地层;示范推广中图分类号:P634.5 文献标识码:A 文章编号:1672-7428(2006)05-0046-05Research on D eep Hole W i re L i n e Core dr illi n g Tech .i n Co m pli ca ted Stra tu m /SUN J ian 2hua,ZHAN G Yong 2qin,ZHAO Hai 2tao,L I U X iu 2m ei (The I nstitute of Exp l orati on Techniques,C AGS,Langfang Hebei 065000,China )Abstract:I nner up setting technol ogy for thin wall drilling p i pes was used in Series S Q high strength wire line drilling p i pes .The strength of drilling p i pes was increased 40%by op ti m izing j oint thread parameters,i m p r oving heat treat m ent and surface treat m ent techniques and si m p lifying structure .The life of the drilling p i pes was obvi ously increased .The p res 2sure dr op thr ough the drilling p i pes was decreased .A good result was gained in comp licated geol ogy conditi ons .Key words:wire line coring;drilling pi pe up setting;tread op ti m izati on;co mplicated stratu m;de monstrati on and popularizati on1 概述我国西部地区地质调查钻探工程钻遇地层复杂,钻探工作量分散,施工区域偏远,钻探施工技术难度很大。
钻探施工技术在复杂地层中应用
钻探施工技术在复杂地层中应用摘要：在岩心钻探施工过程中时常会钻遇复杂地层，比如孔壁不稳定，孔内漏水或涌水，软硬互层、蚀变发育的构造带等地层，复杂地层是影响钻探施工的重要因素，当钻遇复杂地层时需要设备、工艺的相互结合及高性能冲洗液的合理运用。
本文分析了钻探工艺、冲洗液在处理复杂地层方面的作用，希望能对岩心钻探过程中处理复杂地层时有促进和指导作用。
关键词：复杂地层；钻探施工；冲洗液复杂地层主要指岩心钻探过程中钻孔漏水或涌水、孔壁不稳定（包括孔内坍塌、掉块、遇水膨胀、遇水分解破碎等）及各种蚀变构造带的地层。
钻进复杂地层时容易出现卡钻、埋钻、断钻、烧钻、岩心采取率低、钻孔跑斜、水路不通导致憋泵、钻具磨损严重、钻头寿命低等问题，从而导致施工成本高、钻进时效低、钻孔质量难以满足地质设计要求等问题。
随着我单位铀矿找矿工作的逐渐深入，遇到的复杂地层较多，已成为影响我单位钻探施工效率的主要因素，急需有效的解决办法。
我单位钻探施工工作区主要地层为花岗岩，在钻进过程均遇到上述复杂地层，反映在施工方面主要有3个问题：一是孔壁不稳定造成的孔内坍塌、掉块及遇水分解造成的钻孔超径导致孔内事故，造成施工无法进行；二是在钻遇蚀变构造带过程中，孔内裂隙较发育，冲洗液损耗大；三是岩心采取率低、钻孔跑斜不能满足地质设计要求。
以下就影响复杂地层正常钻进的各种因素进行分析。
1各类复杂地层形成的原因复杂地层通常是由于岩层本身发生地质构造运动且与外界相互作用而导致的，具体主要分为以下几种情况。
（1）岩性本身引起的复杂地层。
构造、蚀变较发育的地层在被冲洗液冲刷和钻具撞击作用下，极易发生破碎及掉块等问题，导致孔壁极不稳定，在钻进过程中，往往导致钻孔超径或缩径，未能及时处理或处理不当，易发生掉钻、卡钻甚至烧钻、埋钻等事故。
（2）溶蚀引起的复杂地层。
地下水主要通过溶蚀作用来破坏岩石结构。
当坚硬的花岗岩被溶蚀以后，原地层结构存在的溶于水的矿物质被流水带走，最终留下的是不能被水溶解的高岭土与石英颗粒的混合物，在岩心钻探过程中，该类地层发生机械破碎，导致岩心采取率低。