泥岩层钻井缩径问题的处理方法.pdf

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1、叠葱固露天采矿技术2o13~7期·49·泥岩层钻井缩径问题的处理方法李恒芳(霍林河露天煤业股份有限公司地质公司，内蒙古霍林郭勒029200)摘要：在施工巴其北包尔图矿疏干井时，通过对泥浆配置方法和钻进技术的改进，解决了在泥岩层钻井缩径这一难题。关键词：水化；地层；胶结性中图分类号：TD166文献标识码：B文章编号：1671—9816(2013)07—0049—021前言上部为白灰色，中下部为灰绿色到绿色，晶屑以长石、石英及暗色矿物组成，凝灰结构，块状构造的凝2010年在施工巴其北包尔图矿疏干井时，遇到灰岩。它构成了巴其北煤田的基底地层。极其棘手问题，该区地层极

2、为复杂，在80—200m段2)白垩系下统巴彦花组(K。b)。区内广泛分布，为一套以浅灰色为主的泥岩层，该地层中含大量蒙本组(Kb)下部砂泥岩段(Klb)、含煤岩段(Klb2)及脱石、高岭石等粘土矿物，极易水化、膨胀，为水敏性上部砂砾、砂泥岩段(Kb3)。上部砂砾、砂泥岩段地层。这类富含粘土矿物的泥岩遇水体积瞬间膨胀(K。b)有剥蚀现象。．与下伏地层呈不整合接触。几倍甚至几十倍，造成孔壁缩径。500mm径疏干井下面分段叙述：成井后，在此段缩径极为严重。下管径273rm'n管材时①下部砂泥岩段(K。b·)。该段顶部为绿灰、浅灰经常卡管，下管极为困难，致使在该泥岩段

3、处滤管常色，向深处变为灰绿、绿色。少见或几乎不见植物炭常折断，给公司造成重大损失。为解决这一难题，在具屑。以频繁互层的泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩为主，夹体施工中，我们克服了一系列困难，组织技术人员公有分选、磨圆差的砂岩、砾岩薄层。关，经过一周的努力，终于找到了一个合理的施工方②含煤岩段(Kb)。该段是一套以灰色、暗灰色法，解决了在泥岩层中疏干井缩径这一难题。的泥岩、粉砂岩、黑色炭质泥岩和煤层为主，夹中细2地质概况粒砂岩薄层，是主要含煤段。段内发育9层煤，另有数层薄煤层，各煤层厚度变化较大，有合并、分叉、尖灭1)巴其北煤田，位于内蒙古高原的中东部，大兴现象。煤层底

4、部多见具水平、隐水平层理的深湖相泥安岭西延山脉的北坡，为高原丘陵地形。区内地形为岩和浅湖相粉砂岩，内有保存完好的叶支介动物化一缓波状起伏的侵蚀、堆积的山前平原，牧草茂盛，石和完好的植物叶片化石，多见缓波状层理。因此煤树木少见，呈现一派天然草原风光。层主要是在湖盆淤浅后的泥炭沼泽环境中形成的。2)包尔图矿位于巴其北煤田中西部，呈典型的③上部砂砾、砂泥岩段(K。b)。该段是盆地较晚高原低缓丘陵地貌，区内地形总体为西高东低，一般时期的产物，岩性岩相变化较大，有时砾岩或砂岩相标高在906—1013m。区内全部被新生界腐植土、变为泥岩或砂质泥岩。下部是一套以浅灰色为主的

5、砂质粘土、粉沙层覆盖，矿区面积67．08km2。泥岩、粉砂岩互层沉积。也常见白灰、浅灰的冲洪积砂岩、砾岩沉积，其问夹有粉砂岩薄层。砂岩、砾岩成3矿田地层分复杂，多岩屑，多杂基，分选磨圆很差，泥质胶结，根据钻孑L揭露及区域地质资料，区内地层由老杂基支撑，胶结性极差。岩石疏松，块状层理为主。沿到新分述如下：纵向、横向大部分地区均有不同程度的剥蚀。顶部见I)二叠系下统格根敖包组(P)。该地层是一套有红色、绿色泥质团块和中厚层砂岩。收稿日期：2013-01—303)第三系(N：)。以棕红色、砖红色粘士及砂砾组成，作者简介：李恒芳(1969一)，男，地质高级工程师，19

6、92年分布于矿区中部贯穿南北，与下伏地层呈不整合接触。毕业于原黑龙江矿院，现任职于内蒙古霍林河露天煤业股份4)第四系(Q4)。按其成因可分为：冲洪积物，残有限公司地质公司。坡积物与风积砂，分布于矿区中部和南部，不整合于·5O·露天采矿技术2013．q-g7期一切老地层之上。制在10mL／30min。另外提高泥浆的比重可以增加泥浆柱对孔壁的压力，有利于孔壁岩石稳定。4疏干井缩径解决方法成井后，适当降低孔内泥浆浓度，同时要保证泥如何在泥岩层施工疏干井，解决缩径这一难题，浆浓度合理。因为太粘不利于下管，太稀容易造成上部大家经过详细分析研究，一致认为孔壁缩径造成的原流

7、沙层坍塌。在下管前1h，开始提升孔内钻具，每提一因有以下2个方面：首先在水敏性极强的泥岩层钻根钻具时，要反复上下回探，有障碍时，钻机重新对上进，使用的泥浆失水量过大，致使水的浸泡使岩石发主动钻杆进行缓慢扫钻，扫除孔壁障碍物，以此类推。生膨胀引起缩径；其次是操作技术的选择。找到了缩通过采取以上两项措施，使孔内缩径程度控制径的原因，组织技术人员用不同类型不同配方的泥浆在下管允许范围内，从而解决了疏干井缩径这一难题。进行了多次浸泡实验，终于找出了解决问题的方法。5结语具体实施方案：疏干井施工到泥岩层时，对泥浆进行严格配制，在实际生产中，要勇于打破原有的习惯性思维、粘

8、土选用钠基膨润土，预先在水中侵泡4h，