地质钻探中孔壁失稳的成因与处理.pdf

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1、2015年12月建材与装饰地质·勘察·测绘地质钻探中孔壁失稳的成因与处理郭军（湖南省煤田地质局第三勘探队湖南永州425000）摘要：矿产类的建筑材料在国民经济发展中具有十分重要的地位。但是随着市场对这类资源开采开发力度的增加，其勘探力度和钻探要求也在不断加强和提高，解决好地质钻探中孔壁失稳的问题，对获取地质、矿产信息、开发优质建材和获取原材料有着十分重要的意义。这类原材料广泛的存在于复杂地层中如：优质石材；石膏；磷、硫矿等等。本文对地质钻探中孔壁失稳的问题进行总结、分析和处理。有效的解决了钻探这类地层的实际问题。关键词：建材；钻探；孔

2、壁；坍塌中图分类号：P634文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）51-0199-021引言有钻具不稳和岩心采取率低、漏水，则有可能钻遇破碎构造带等地质钻探工作的关键问题是揭露地层获取地层深处的信息，等。应当结合先期掌握的地质资料，分析判断，准确的判断是快为矿产开发提供依据，为达到合理开发利用，保障生命、财产安速解决问题的基础。全提供依据，为维护矿产行业和谐稳定发展做出贡献。在矿开发4解决钻孔孔壁失稳的方法利用中，经常受到有害地质因素会困扰，如深孔的多岩层表现出在钻探施工中，应该在充分分析地质资料信息同时，操作人来的复

3、杂性、软弱地层表现出来的孔壁失稳坍塌、缩径等等问员要熟练的掌握钻机的操控技术，对钻探过程中出现的各种情题，严重影响地质钻探生产的安全。如何发现、控制或降低有害况全面分析。发现地层变软，应采取相应措施：地质因素危害，是保障安全，预防事故，达到优质高效生产的重（1）降低钻速，降低钻速的好处有利于岩、矿心的采取率。软要环节。弱层的机械强度都不高，在外力作用下及易消耗破碎形成泥粉2地质钻探和大颗粒的钻渣。泥粉会使钻井液比重急剧增大而增加井漏的地质钻探的主要目的是查明地质情况，以获取矿体的产状、风险；会使钻井液有害固相增加，钻井液变的粘稠，形成

4、的泥饼品相、储量以及岩石力学样、大地构造、水文等信息为目的的钻酥松粗糙容易剥落而使井壁容易坍塌；由于孔壁坍塌在孔底钻孔施工。在地质钻探中，经常会遇到构造破碎带而发生的钻孔坍头等外力作用，形成的颗粒对孔壁研磨使孔壁扩大，而扩大的孔塌、涌水漏水、矿层取芯困难等突出问题。特别是近来大部分钻壁又增加了孔壁坍塌概率。因此，降低钻进速度等于变相的延长孔都具有深度大，地质情况复杂，受地表自然条件制约的特点，了钻井液的循环时间，有利于钻井液的净化。是有效的控制井壁使上述不良地质情况给钻探带来的危害并造成的损失表现的尤失稳的第一步。为突出。（2）根据地

5、层及时调整钻井液的性能：井壁失稳多为水敏性地层或欠平衡地层引起，增加钻井液的护壁性能，向钻井液中加3地质钻探中孔壁失稳的成因与处理入适量的高分子集合物材料提高钻井液的粘度。向钻井液体内地质钻探中孔壁失稳的成因：添加以K+为主的泥页岩抑制剂，增加钻井液对泥页岩及水敏性（1）孔壁失稳的主要原因：多发生在结构带、软弱地层、节理地层的抑制性，使水敏性地层不至于无限度的水化而失稳。及时裂隙发育地层和厚的软弱矿层。而有些矿的形成，正是通过不断除砂和除出有害固相。保证钻井液的性能是稳定井壁必要步骤。的淹埋沉积，在若干万年的地壳运动中形成的矿藏。这些

6、地层往（3）控制泵量。软弱地层和矿体，不耐冲刷，遇这类地层或矿往既有泥岩、砂岩等沉积岩又有火山等地质运动后重新胶结形体，一定要综合考虑各方面的因素，泵量控制的不好，往往使一成的岩石。在漫长的地质运动中，一旦受到挤压，产生变形断裂系列措施前功尽弃，遵循大泵量返渣，小泵量钻进的原则，既要破碎，使地质情况变得非常复杂。在钻探中产生的不利影响也更保证孔内干净，又要保障钻进中必要的冷却与润滑，减少钻井液加严重。埋钻、夹钻、钻孔坍塌而无法施工，给钻探施工带来很大对井壁的冲刷破坏。的经济损失。（4）平衡压力：岩石和岩层中存在着应力，钻孔钻开地层，这

7、（2）地质钻探中孔壁失稳的预见性判断。在开钻前，仔细研究些力会使岩层发生变性。在软弱地层中，多受上部地层的压力影钻孔地质资料，收集临孔及本矿区的钻孔资料和地质信息，大致响，使钻孔孔壁向孔内收缩的现象表现的更为突出。在钻进作业了解矿区地层的组成，了解各岩层的厚度与埋深，以及受力情况中，提升钻具应向孔内补灌钻井液，使孔内压力差不至于过大；（主要是指挤压变形情况）；了解区域地质构造情况，以便获取钻根据地层情况采用加重钻井液；上下钻具匀速稳定，不使孔内产孔位置与地质构造带的位置关系等信息。然后，对这些信息进行生过大的激动压差，消除钻井过程中由

8、于升降钻具引起的不利认真分析，合理的设计钻孔结构和各钻探参数，做到有的放矢，因素，也是降低孔壁失稳造成孔内事故的重要手段。为施工过程创造有利条件。在实际钻探施工中，严密监视钻探机（5）孔壁失稳对深孔绳索钻进的困扰及处理。