钾盐矿床钻探工艺技术.pdf

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1、2011年第38卷第7期探矿工程(岩土钻掘工程)25钾盐矿床钻探工艺技术宫述林，赵光贞，栾元滇，刘玉仙，谈冀峥(山东省地矿工程勘察院，山东济南250014)摘要：钾盐是生产钾肥的主要原料，是我国的急缺矿种，是所有矿产资源中对外依存度比例最高的资源。由于钾石盐矿埋藏深度变化大(10—2000m)和可溶性、吸水性、裂隙发育等特点，需要特殊的钻探工艺技术。结合国内外钾盐钻探施工经验和特点，对钾盐矿岩心钻探设备机具、钻探工艺、冲洗液等方面进行了研究。关键词：钾盐；钻孔结构；钻探工艺；止水；冲洗液；基础油中图分类号：P635．5文献标识码：A文章编号：1672—7428(2011)

2、07—0025—04DrillingTechnologyinPotassiumDeposit~GONGShu—linZHAOGuang—zhen，LUANYuang—dian，，J，一xian，TAN，Ji—zheng(ShandongProvincialGeo—mineralEngineeringExplorationInstitute，JinanShandong250014，China)Abstract：Potassiumsaltisthemainrawmaterialforproducingpotassiumfertilizer，anditisashortagemi

3、neralinChinawiththehighestimportdependency．Becauseofitsburieddepths(1O～2000m)，solubility，waterabsorptionandfracturedevelopment，specialdrillingtechnologyisrequired．AccordingtothedrillingconstructionexperienceandcharacteristicsofpotassiumsaltbothinChinaandabroad，thestudywasmadeoncoredrillin

4、gmachineryandequipment，drillingtechnologyandflushfluid．Keywords：potassiumsalt；boreholestructure；drillingtechnology；waterstoppage；flushfluid；baseoil钾盐是盐类矿床的一种，主要有碎屑岩系型和(2)光卤石(carnallite)盐湖型钾盐矿床，具有可溶性、吸水性、溶解度变化矿石中矿物和微量的杂质混合于一起，矿物成大、可塑性大的特点。矿层上部都覆盖较厚的第四分为KC1·MgC12·H2O，矿物含量KC1占26．9％，系和含水岩层，裂隙

5、发育，易造成涌水和漏水。其可MgC1占34．1％，HO占38．8％，其它为杂质。可溶性和可塑性易造成岩心溶蚀和钻孔缩径，钾盐矿呈现浅黄、粉紫等颜色。在空气中极易潮解，味咸苦层有的还产生构造可燃气体。由于钾盐矿床的特殊涩(见图1、2)。性，钻探施工过程会遇到很多特殊问题。为解决钾盐矿床的钻探工艺问题，结合国内外的钻探生产试验，对钾盐矿床钻探工艺技术进行了研究。1钾石盐矿的矿物组成及钻遇地层特点1．1钾石盐矿的成因钾盐矿是可溶性岩类矿床的一种，属于沉积矿图1各种颜色光卤石岩心样床，物质来源于高浓度海水，由经过蒸发沉淀分离的富含卤化物的高浓度海水运移至此，进一步蒸发沉积而成。1

6、．2钾盐矿床的矿物组成钾盐矿床是由钾石盐和光卤石组成的。(1)钾石盐(sylvite)矿物成分为KC1，含量在99．8％以上，其它为杂质。纯净的钾石盐无色透明或白色，含杂质时可染图2橘红色光卤石岩心样成红、橘红、黄、蓝等色。易溶于水，味涩辣。收稿日期：2011一O1—20；修回日期：2011—06—30作者简介：宫述林(1963一)，男(汉族)，山东高密人，山东省地矿工程勘察院高级工程师，地质专业，从事地质勘查工作．山东省济南市经十路13632号，dadi365@163．con；赵光贞(1961一)，男(汉族)，山东寿光人，山东省地矿工程勘察院副总工程师、研究员，钻探工程

7、专业，从事探矿工程工作，zhaogz801@126．tom。26探矿工程(岩土钻掘工程)2011年第38卷第7期1．3钻遇钾盐地层的特点01461Tim单管钻具。(1)可溶性：钾石盐的溶解速度受矿石品位、化(2)钻头：复合片钻头0134ram／091ml'／l、学成分、结构构造、温度、压力、溶液浓度等因素的影0152mm；扩孔钻头0152mm／0171mm铣齿牙轮钻响，如图3所示。头。2．2．2岩层和矿层段钻具的选择主要依据第四系、岩层和矿层段的取心要求和取心工艺方法等。(1)钻具：$95绳索取心钻具与$75绳索取心钻具。(2