聚合物无固相泥浆在广西资源县某矿区绳索取心钻进中的应用.pdf

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1、第26卷第6期Vo1．26。No．6耪争b电2012年12月MINERALRES0URCESANDGE0LOGYDec．2012聚合物无固相泥浆在广西资源县某矿区绳索取心钻进中的应用①李平(桂林矿产地质研究院。广西桂林541004)摘要：为了提高绳索取心钻进技术在复杂地层中的应用效果，关键是合理选用一种符合该地层的冲洗液，既能降低钻探成本，又能充分发挥绳索取心钻进的优势。文章以广西资源县某矿区出现的钻孔漏失、钻孔坍塌为例，采用聚合物无固相泥浆，对选材、配比、实验作了详细的介绍，应用效果很好。关键词：聚合物无固相泥浆；绳索取心钻进；工艺技术；

2、应用效果；资源县；广西中图分类号：TE242．9文献标识码：A文章编号：1001—5663(2O12)O6一O525—041前言单，主含矿带的构造岩石以硅化、碎裂花岗岩为主，岩石裂隙比较发育，强度6～1O级，局部可达1O级以随着我国经济和社会的持续快速发展，对矿产资上，主含矿带的次级构造主要为密集的裂隙带，构造源需求和消耗逐年增加，使矿产资源可采储量下降，岩强度稍低。其特征为①主含矿带的次级带分布多，资源紧缺的矛盾日益突出，矿产资源的短缺已成为制穿过主次带为多条，个别次级带厚度达到110～约我国经济发展的“瓶颈”问题。开展深部找矿、快速15

3、0m，一般都在20--,50m不等；②主带、次级带主要发现矿产资源的储备基地，已成为保证国家经济安全由浅红色、紫红色、灰白色等碎裂花岗岩组成，岩石蚀的十分迫切的战略任务。[】]变发育，局部蚀变为灰白色高岭土，岩石胶结松散，内然而钻探工程是在地质找矿中起着关键性的一壁力差，遇风破碎、散落，水化作用很强，容易发生水种最直观的找矿方法。在钻探工程中除了钻进方法、敏膨胀、剥蚀，变成粗、中砂粒，造成孔壁不稳定。钻进工艺以外，钻井液设计对于复杂地层条件的深孔钻井液受到的约束条件更多、解决问题的难度更3施工中出现的问题大。[2】尤其是绳索取心钻进对泥浆要

4、求更高，较低的粘度、切力有助于防止绳钻钻杆内壁结垢，环空压力在以往施工的钻孑L，我们都采用的是清水+水解过大等问题。Is]聚合物无固相泥浆在广西资源县某矿聚丙烯酰胺(PHP)+乳化油+Na—CMC无固相泥区绳索取心应用中充分体现出了它的优势，如现场易浆。钻进一段用水泥固结，因孔内存在地下水，水泥于配制、各项技术参数良好，解决了钻杆内不结泥皮、固结(待凝48h以上)后，透孑L时发现上部水泥凝固结护壁效果好、钻具回转阻力小等的问题。石率差，钻具扫到底后又出现垮孔、掉块现象，只好重新灌注水泥，这样反反复复，时间浪费很多。如zkl72矿区的地质特征

5、—2号钻孔，在孔深143～165m，270,--330m，灌注水泥共达到1O次，结果孔壁没有固结好，造成了埋钻事该矿区岩性单一，主要为花岗岩。地质构造简故，孔内沉渣有30m之多，zk50—9号钻孔孔深到达①收稿FI期；2012-05—20作者简介：李平(1959一)，男，高级I：秘师。主要从事f：程勘察研究r作。525121．65m时，孔内出现了垮孔，渣多无法继续钻进。4．1．2水解聚丙烯酰胺(PHP)作用机理用水泥灌浆固结孔壁，候凝72h，透孔继续钻进到水解聚丙烯酰胺(PHP)是将聚丙烯酰胺(PAM)404．88m，再次发生掉块，垮孔现象

6、，又进行水泥灌注和烧碱溶液按一定比例、在一定温度下搅拌，则发生固结，待凝72h后，进行透孔，在120m处发现了新水解反应，这样水解聚丙烯酰胺分子链上有的带有一孔，继续钻到达251．6m时又偏回原孑L，随后再次发CooNa(称羧钠基)就形成了PHP。它的作用机理：生掉块，造成了卡钻事故，经过处理未能成功，只好移1)长链的聚丙烯酰胺在井壁表面上产生多点吸附，并机重新开孔。可横过裂缝，从而阻止岩石的剥落；2)聚丙烯酰胺浓因此，根据施工钻孑L中出现的问题，分析认为：度较高时，在井壁表面形成致密的吸附膜，减慢自由(1)清水+PHP+乳化油+Na—CM

7、C无固相水向井壁岩石渗透的速度，对碎裂花岗岩的水化膨胀泥浆，对于轻微破碎、轻微漏失能起到一定的抑制作起到抑制作用。L4]用，由于这种泥浆成膜性不够明显，胶结力不稳定，很4．1．3聚合物泥浆护壁原理难护住孔壁，容易造成垮孑L，掉块。CL一植物胶、PHP、Na—CMC三种高分子聚合(2)水泥固结护壁，虽然能有一些效果，但由于构物一起合成的高分子聚合物无固相泥浆，它的这些高造垮孔段岩石为风化含水层，水泥浆液不能与孔壁形聚物的分子聚合物具有多种吸附基的水化基，分子间成牢固的封闭隔离，加上用清水进行透孔，又破坏活通过吸附基联接成网状结构，并且众多的吸

8、附基在孔动了水泥与岩石的结合(水泥凝固期未到)，如果要等壁表面上产生多点网膜吸附，在孔壁上形成韧性良好到水泥强度提高，凝固期必须延长，等到水泥浆强度的吸附膜，减慢了水对岩层的渗透