中深孔钻探方法探讨

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1、中深孔岩心钻探施工中需要注意的几个问题通过对2009年至2010年5月我公司施工的4个800米以上的钻孔，特别是在后长川施工的1285.7米深孔的总结，我们认为有以下几个问题应需要引起特别注意。1设备选型及钻器具的配置根据施工要求合理选择设备及钻器具，可以实现节约、高效、经济的目的，是能否顺利完成安全生产任务的关键。1.1在后长川1285.7米深孔的施工中，通过考察论证我们选定了张家口探矿设备厂的XY—5钻机，尽管厂家给出的钻进能力参数是∮50--∮60钻杆1000--1500米，但我们经过对钻机回转扭矩（5.64KN.m）、卷扬提升能力(单绳40K

2、N)及机头卡瓦夹持能力的分析比照，结合在外的实地考察结果，认为该设备基本能满足∮73敦粗钻杆施工1300米的要求。钻塔选择的是与XY—5钻机配套的18米管塔，型号是SG18，正常负荷15吨，最大负荷20吨；从设计1300米钻孔施工用钻杆及地层条件所能产生的静、动载荷来看，完全能满足施工的安全保障。附属设备泥浆泵的选择，考虑到该孔的实际情况，和安全性，我们决定采用衡阳探矿机械厂生产的BW250型泥浆泵，该泵工作性能稳定，动力小且质量轻便，很适合中深孔施工时使用。经过考察，我们选用了唐山市金石超硬材料有限公司生产的两端经礅粗加厚的绳索取心钻杆。两端经礅粗

3、加厚，使7丝扣处的强度增加，降低了钻杆在薄弱环节上折断的风险。实践也证明，选择这种钻杆效果良好，全孔钻进至终孔，钻杆接手仅断一次，而且是使用方式不当所致。在天祝县臭牛沟的施工中，我们选择了与后长川相同的设备及钻器具，完成了一个896米的钻孔，设备状况良好。1.2白银矿田施工，在我队的多台岩心钻探设备中，我们选用了衡阳探矿机械厂生产的XD—5全液压动力头钻机。钻机钻进能力参数是∮50--∮60钻杆1000米，但经过对钻机回转扭矩、卷扬提升能力及动力头卡瓦夹持能力的分析，认为通过加强井内润滑，采用动力头辅助提升等办法能够实现∮75毫米口径终孔要求。该机整

4、体性能较好，进出场快，适合矿区或交通便利、场地较平整的工区施工。该设备在工区内先后施工了一个846米和一个904米的钻孔。为了减轻井内钻杆的重量，选用了普通绳索取心钻杆。有脱扣和断钻杆发生，在正常范围内，故不影响安全生产。在后长川和白银矿田深孔的施工中，因设备及钻器具的合理选用，实现了节约、高效、经济的目的。1设备的安装设备安装的质量，将左右钻孔施工的质量、设备的运转、施工效率和安全生产。2.1后长川深孔的施工，我们做了机台地基的夯实处理，建塔时增加了机台木衬垫的数量，加强了塔的绷绳。整个施工中塔没有出现任何问题，但钻机联轴器在使用中，对轮几次出现问

5、题，主要是减震垫损坏。分析原因，XY—5钻机底座的机架是两部分组成由7螺栓连接，不是刚性的一体型，钻机在超负荷减压钻进中，机头发生了下垂，使动力传动不同心，故产生振动，导致联轴器损坏严重。如在设备安装中，进行了塔、机分离，对钻机机座进行了一体化处理，问题就不会发生。2.2全液压动力头钻机施工的设备安装，白银矿田施工选用的是衡阳探矿机械厂生产的XD—5全液压动力头钻机，第一个846米钻孔施工，采用了常规的设备安装方式，在施工井深达到700米时，上下钻过程中由于钻杆自重较大，钻机有低头现象，虽没发生移位，但存在较大隐患。在第二个904米钻孔施工的设备安装

6、中，我们采用了预埋件钻机固定的办法，全孔施工中再没有钻机低头现象。3钻井液的使用正确选择和使用钻井液，可以提高成孔率，提高生产效率，降低成本。3.1后长川1285.7米深孔的施工中，我们选用了三种不同配方的钻井冲洗液，达到了较好的效果。3.1.1在岩层完整且孔深较浅时，选用了较经济实用的“润滑剂+清水”泥浆体系。3.1.2在施工至250—300米时出现了大的断层破碎带，钻孔不返水。从取出的岩心来看，这50米孔段是力学不稳地层。对这种地层，我们本着“少振动，快通过”7的原则，用性能优良的钻井液快速通过。如采用大分子量的PHP，浓度调整为500～1000

7、ppm，在不蹩泵的情况下，进行成孔钻进，采用这种特别的护井液，孔壁相对稳定，没有出现掉块、卡钻现象，这说明在深层破碎层应用这种护孔工艺是成功的。3.1.3在孔深到600米后，我们在钻井冲洗液中添加了1%的润滑剂，并根据孔深逐渐加大其比例，以减小钻杆在井内的阻力，保证设备的正常运转。3.1.4在1050—1080米，是断层破碎带，而且绿泥石化严重，经常堵钻，施工出现较大困难，甚至夹钻，我们及时调整施工方案，调节泥浆参数，更换大水口的齿轮钻头。针对该孔段绿泥石化严重，层间的破碎片岩又大量以粘土质胶结，钻进该段时，钻孔明显地表现为缩径、坍塌、裹钻现象，而且

8、冲洗液被侵染严重。这种地层最突出的特征表现为怕水，因此在钻进工艺上，首先应该设法不让自由水接触或侵染这些地层