复杂地层条件下绳索取心

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1、复杂地层条件下绳索取心钻探工艺运用探讨摘要：本文结合作者多年从事绳索取心钻探施工技术及管理工作的经验，重点对复杂地层条件下绳索取心钻探工艺运用进行探讨，以供同行参考。关键词：绳索取心钻探；钻进措施；施工措施绳索取心钻探工艺，因其施工劳动强度低，钻进效率高，钻孔质量优而得到固体矿产地质勘查及探矿施工人员的喜爱。在实际运用中，由于地层情况干变万化，在不同的地层条件下，其使用效果往往大相径庭。在复杂地层条件下采用绳索取心钻探工艺施工，一旦发生孔内事故，处理起来就较为困难，甚至可能导致钻孔报废、损失管材、延误进度等等，给钻探施工造成重大损失。怎样在复杂地层条件下用好绳索取心钻探工

2、艺，是值得钻探同仁深入研究的课题。现就我多年从事绳索取心钻探施工技术及管理工作的一点经验进行探讨，以资同行参考。1结构松散(无胶结或胶结很弱)地层钻进措施这类地层多为地表坡积、洪积或冰碛层，其厚度和充填的密实程度决定钻探施工的难易程度。钻进该类地层，钻进速度是施工成败的关键。钻孔开孔前的研究和施工准备工作特别重要，钻孔一旦开孔，就必须争分夺秒，一气呵成。1．1厚层以薄结构松散地层施工绳索取心钻进该类地层，一般采用适宜的润滑泥浆护壁，快速钻进揭穿该地层，进入较稳定的下部地层一定深度后，下入套管护壁威孔，然后再进行下部地层的施工。需要注意的是，在决定下套管前，一定要认真分析钻

3、孔底部地层情况，必须确认钻孔已揭穿松散地层，避免松散地层中大孤石、块石的干扰，导致判断出现失误，影响施工决策。1.2超厚层(层厚>50m)松散地层钻探施工超厚层松散地层钻进施工，需要研究出适合该地层的润滑泥浆有效护住孔壁，才能安全揭穿该地层。因此，这类地层钻孔的施工，现场适配泥浆成为钻孔施工成败的关键。1．21工程概况丘北县小寨矿区QBZK001号钻孔，是云南华西矿产资源有限公司为验证物探磁异常而在该矿区设计施工的第一个探索性钻孔，设计孔深800～1000m，钻孔终孔深度根据施工实际情况，达到地质目的层后终孔。1．2,2施工难点(1)QBZK001号钻孔，在地层情况不熟悉

4、的情况下，第一个孔就施工深孔，钻探施工存在较大的不确定性和风险性。钻孔实际揭穿的地层与地质设计预计的吻和程度成为钻孔施工是否顺利的先决条件。(2)该钻孔孔深259．26m以上地层全为坍塌、漏失严重的硅质砂岩、沙质泥岩、沙质页岩及上部松散覆盖层，钻进成孔困难。(3)孔深291．50—306m钻遇大裂隙：在孔深659．20m后进入强硅化的硬、脆、碎地层，局部出现涌水。1．2．3施工措施该钻孔施工采用130mm无泵反循环钻进开孔。钻进过程中，总是见不到坚实完整的基岩层，钻进到孔深144．70m后，钻孔垮塌严重，极不稳定，继续钻进显得非常危险。在此情况下，果断决定下入127mm套

5、管隔离成孔，调制优质润滑泥浆，采用HQ(96mm)绳索取心钻进，加快了钻进速度，提高了钻孔质量。快速施工到孔深259．26m后，钻孔进入较为坚实的基岩。考虑到钻孔是深孔，为保证钻孔顺利完成，采用!10mm扩孔钻具扩孔到底，下入1O8mm套管隔离上部不稳定的地层，继续采用HQ绳索取心施工到孔深308．90m后，由于291．5O～306．00m孔段出现大裂隙，因此决定下入89mm套管到308．90m，隔离该孔段，改用NQ(75．7Omm)施工到终孔孔深950．20m。该钻孔施工，采用套管隔离，优质润滑泥浆护壁、润滑杆具，有效配合了绳索取心钻探工艺的实施。采用XY一5型钻机，顺

6、利完成了复杂地层条件下深孔钻探施工任务。2破碎地层的钻进措施破碎地层多数为浅层强风化以上岩层和深部的构造破碎带，都属于钻探施工较为困难的地层。钻进该类地层，往往出现岩心采取困难、孔壁不稳，多数还伴随钻孔漏失或涌水等复杂情况，更加增大钻孔的施工难度。2．1浅层强风化、全风化地层施工措施绳索取心钻进浅层强风化、全风化地层的技术措施：①选配适合该地层的润滑泥浆护住孔壁，润滑钻具；②选用与该地层匹配，钻进速度快的钻头；⑧采用短钻具(1．2O～1．50m)，采用勤提多取的办法采取岩心：④在风化严重、怕冲蚀地层采用底喷、内超前钻头配合三重管保护岩心：⑤钻进施工操作，要力求稳健，不贪一

7、时之快。平稳钻进，才是获取高速度和好质量的最佳选择。2．2深部构造破碎带施工措施深部构造破碎带的施工，往往成为钻探施工的瓶颈，是钻探施工的难点和关键。构造破碎带的厚度、岩石硬度、破碎程度以及地下水文条件、低压等因素，都会对该类地层钻进施工造成影响。钻进该类地层，除了采取上一款中提到的各项措施外，还应注意：①钻探操作一定要小心谨慎，用心观察、感受，准确分析判断孔内情况，切忌粗心大意、心不在焉、注意力不集中，任何失误性操作都可能会给整个钻孑L的施工带来灭顶之灾；②钻进该类地层，更要求稳、求准，只要顺利穿过就是胜利；③钻施工该类地层