栾川县多金属矿复杂地层岩心钻探技术.pdf

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1、56探矿工程(岩土钻掘工程)2011年第38卷第9期栾川县多金属矿复杂地层岩心钻探技术李振学，邓敏(武警黄金第六支队，河南三门峡472000)摘要：栾川县多金属成矿区处于马超营火断裂带中，区内4条大断裂横贯仝区，主、次级构造极为发育。因碎裂蚀变带、泥质砂砾岩等松散破碎地层而引发的孔内坍塌、取心困难等钻进难题此起彼伏，软硬互层变化频繁，对钻、大要求高、选择性强。而且钻孑L结构复杂，生产效率难提高，多数钻孔施工中均出现程度不的央钻、埋钻、断钻、烧钻等孔内事故，给钻探施工带来很大困难。通过改善冲洗液性能、采用JS122绳索取心钻具，并进行钻头与地层适应性研

2、究，取得了较好成效。关键词：复杂地层；绳索取心钻具；金刚石钻头；加重泥浆中图分类号：P634．5文献标识码：A文章编号：1672—7428(2011)09—0056—04CoreDrillingTechnologyinComplexFormationofPolymetallicDepositinLuanchuan／L1Zhen—xue，DENGMin(No．6DetachmentoftheGoldArmy，CAPF，SanmenxiaHenan472000，China)Abstract：Luanchuanpolymetallicmineralizat

3、ionareaislocatedinalargefracturebeltcontaining4largefracturesacrosswiththemainandsecondarystructureswelldeveloped．Theboreholecollapsinganddificultcoringcomeintobeingbecauseoflooseandbrokenformationssuchasfracturealterationbeltandargillaceoussandgrave1．Highrequirementofbitisnec—

4、essaryforfrequentsoftandhardahernantformation．Theboreholestructureiscomplicatedandconstructionel1](：iencyisdificulttobeimproved．Goodresultsweregotbyimprovingthepropertyofwashingfluid，usingJS122wire—linecoringtoolandsearchingforbitadaptabilityforformation．Keywords：complexformati

5、on；wire—linecoringtool；diamondbit；weightedulud1矿区概况坍塌、掉块问题严重，造成Jt：4L难、成孔难，多年来，栾川县多金属成矿区处于马超营大断裂带中，我们一直采取“五级套管六径成孔”¨L艺，钻孔结构IX内4条大断裂横贯会区，主、次级构造极为发育。复杂，施工效率难提高，生产成本管控难。矿区主要岩性为泥岩、泥砾岩、砂砾岩、安山质蚀变(2)对泥砾岩、砂砾岩、破裂安【lJ岩地层取心率砟裂岩、蚀变粗面安山岩、安山质碎裂岩、安山岩、碎极低，难以满足地质需要。主要是受钻孔结构的影裂岩，孔深1300m后为花岗(斑)岩、细

6、粒花岗岩夹响，歼孔过程中必须使用0150、130和110Mini级花岗斑岩，主要成分为石英、钾长石和斜长石。主要大口径单管钻具，无卡取、保护岩矿心措施，受冲洗蚀变为高岭土化、绿泥石化、绢云母化，局部硅化、钾液冲蚀和机械震动等影响，原状松散岩心被破坏。化。碎裂岩、蚀变安山岩和碎裂安山岩为碎裂结构，2009年施工的ZK5105孔，0～396m段阏平均采取块状构造，受构造应力作用破碎成大小不等的碎块率不足11％，后因无法补采被迫移孔重新施r及碎屑，碎屑主要为粗面安山岩、安山岩碎块及碎396m，最后仍被评为基本合格孔。屑，粒径0．2～3CIIl，个别大于3c

7、m，磨圆度较差，含(3)粉砂岩、砂砾岩及碎裂蚀变岩层厚度大，钻为60％～80％；胶结物为泥质，含量为20％～进中产生的角砾及大颗粒岩屑随冲洗液上返时在孔40％，胶结物较疏松。壁问隙变小处“群体封堵”而憋水、火钻，尢法钻进。2010年，矿区竣工钻孔19个，其中，800～1000(4)松散地层重复坍塌后造成局部孔壁严重超HI钻孔2个，1000m以上深孔7个(其中1500m钻径，导致断钻事故频发，由于“陷塘”较大，处理事故孔2个)。累计完成钻探工作量14688．94m。时丝锥与事故钻杆对接困难，事故处理困难。(5)受地层软硬、破碎等因素影响，岩研磨2施工中

8、存在的主要难题性、硬度和可钻性变化大，对钻头要求高、选择性强。(1)因地层松散、松软水敏、破碎而引发的孔内钻