巩义西村井田勘探深孔钻探施工技术

《巩义西村井田勘探深孔钻探施工技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、巩义西村井田勘探深孔钻探施工技术摘要：针对巩义西村井田深部找矿深孔钻探，选用的钻探设备和施工工艺。在复杂地层条件下，成功施工了两个孔深超过1700米的钻孔。介绍了深孔钻探的施工技术措施。关键词：深部钻探；钻具组合；低固相泥浆；技术措施中图分类号：C35文献标识码：A0引言2012年我公司根据集团公司发展趋势的需要，在巩义西村勘探区施工了5个孔深均超过1500m的深孔。其中两个最深的钻孔1040孔和1004孔设计孔深均超过1700m，由公司302钻机和307钻机分别施工。由于我公司以前施工的最深钻孔是1340m，还没有施工1700m以上深孔的钻进经验。这次在现有

2、的钻探设备条件下，施工巩义西村深孔将是对我公司施工组织、钻进工艺、泥浆应用、设备使用等方面的一个考验。对此公司高度重视，多次组织技术部门进行研究、论证，制定了一系列的施工工艺、安全技术及组织管理措施。1工程概况9根据地质设计要求，公司302、307钻机分别在巩义西村施工的1404孔和1004孔设计深度均超过1700m，是该勘探区设计最深的两个钻孔。两个钻孔的主要地层为：0～180m为粘土加卵砾石的第四系松散层；180～585m为三叠系的和尚沟组和刘家沟组的泥岩、砂岩互层，主要以金斗山砂岩为主；586～955m为二叠系石千峰组的泥岩、砂岩互层，主要以平顶山砂岩为

3、主；956～1495m为二叠系的上石盒子组和下石盒子组的泥岩、砂岩互层，主要以田家沟砂岩和砂锅窑砂岩为主；1496～1700m为二叠系的山西组和石炭系的太原组，主要以香炭砂岩、大占砂岩、二1煤和L7灰为主，矿层预计在1680m左右。该孔设计平顶山砂岩及其以上地层不取芯，含煤地层全部取芯，其采取率具体要求为非煤地层（平顶山砂岩≥30%、二叠系≥60%）；含煤地层（二叠系≥70%、太原组≥50%）；煤芯长度采取率≥75%，重量采取率≥60%，参加验收的所有可采煤层优质合格率100%。采取的岩、煤芯应确保没有污染，编号后按顺序装箱，不得颠倒，凡0.1m大块煤芯均得编

4、号。钻进过程中每100m测斜一次，孔斜率每100m不得超过1.5°，孔斜超限段必须进行纠斜。2钻探设备选择公司在当时的施工中，由于钻机施工中使用的是农用电，为了防止在施工过程中发生停电，而可能引起钻孔的卡钻、埋钻、粘钻等事故，每部钻机配备了一台6135AN柴油机，以备钻机在停电时用柴油机做动力进行施工。3、钻进工艺3.1一开钻进工艺9钻孔上部180m主要是以卵砾石层为主，在钻进卵砾石层中施工不好会造成钻孔孔斜超标，给下一步的施工钻进造成很大的困难。一开钻进以防斜为主，在施工中采用了塔式钻具组合进行防斜钻进。3.2二开钻进工艺9二开钻进采用厚皮长岩心管（φ89×

5、6mm），大回次普通工艺钻进，以弥补在施工效率上的不足。出于这方面的考虑，二开采用一径到底的钻孔结构，普通钻进工艺，希望通过严格操作规程和完善施工设计，完成本次施工任务。二开钻具组合：φ94复合片、针状、金刚石钻头+φ89厚皮岩心管（6～7m）+φ83外平钻铤（3单根）+φ68钻铤（32单根）+φ60钻杆。钻进参数：钻压800～1200KN，转速75～150ran/min，冲洗液量250L/min。为了增大钻机的提升能力，孔深1000m时，动滑轮由单轮两股钢丝绳换为双轮四股钢丝绳。钻机电机由37KW换成45KW。在1300m后，把旧φ60钻杆全部换成新的φ50

6、×6.5m加厚钻杆和新φ68接箍，有效防止了钻进中频繁出现的钻具断钻、脱钻现象。在施工到1500m后，深感钻机提升能力的不足，起钻缓慢，下钻刹车困难，卡芯时活动钻具吃力，如果孔内出现异常，很有可能拉不动钻具，造成孔内事故。为了进一步提高钻机的提升能力，减少事故发生率，根据钻孔的测斜情况（302、307钻机1500m测斜分别为8.6°和8.2°），去掉了φ83钻铤和大部分φ68钻铤，对钻具也进行了调整，钻具组合变为：φ94高肋骨复合片钻头+φ73厚皮岩心管（5～6m）+φ94螺丝头+φ68钻铤（3单根）+φ50钻杆。钻进参数：钻压400～800KN，转速75ra

7、n/min，冲洗液量150L/min。4泥浆的使用和管理在深孔钻进中，用好泥浆是安全钻进的关键所在。在这次的施工中对泥浆的配制和使用，主要考虑以下几个问题：一是正常钻进时，如何配制优质泥浆，从而达到提高钻进效率，防止发生孔内事故的目的；二是在钻遇水敏性地层时如何提高泥浆的抑制性，以维护孔壁的稳定；三是使用的泥浆泵在钻孔深部钻进中，泵量和泵压都达不到施工要求情况下，怎样用好泥浆来保证孔底干净，防止岩粉沉淀，实现安全钻进。通过对泥浆合理的配制、使用和维护，使工程得以顺利完工。1.对泥浆管理的要求开孔前钻机准备两个3×3×1.5m泥浆池及一个2×2×1.5m泥浆池（

8、用于堵漏泥浆调整）。泥浆循环槽的长度不