超大直径、巨厚漂卵石地层钻井泥浆护壁洗井工艺技术

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1、５０探矿工程（岩土钻掘工程）２０１０年第３７卷第４期超大直径、巨厚漂卵石地层钻井泥浆护壁洗井工艺技术１２１１杨宗仁，袁洁，张鹏，赵丽（１．河北大直径工程井建设有限公司，河北石家庄０５００３１；２．河北省地质矿产勘查开发局，河北石家庄０５００３１）摘要：介绍了采用机械钻井法施工饱８．３ｍ、深度２８６ｍ（其中漂卵砾石层厚度２５１ｍ）矿山竖井的钻井泥浆护壁洗井技术，主要包括钻井泥浆的配制、不同地层条件下泥浆性能参数的选择、调整以及钻井泥浆的净化、洗井等工艺技术措施。关键词：漂卵石地层；超大口径竖井；机械钻井；泥浆；护壁洗井＋中图分类号：

2、ＴＤ２６２．１１；Ｐ６３４．６文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－７４２８（２０１０）０４－００５０－０４WellFlushingTechnologywithDrillingMudinSuperLargeDiameterandGreatThickGravel-oulderFormation／１２１１YANGZong-ren，YUANJie，ZHANGPeng，ZHAOLi（１．ＨｅｂｅｉＬａｒｇｅＤｉａｍｅｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＷｅｌｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＨｅｂｅｉ０５００３１，Ｃ

3、ｈｉｎａ；２．ＨｅｂｅｉＢｕｒｅａｕｏｆＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＭｉｎｅｒａｌＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＨｅｂｅｉ０５００３１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｗｅｌｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｗｅｌｌｗａｓｈｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｄｒｉｌｌｉｎｇｍｕｄｂｙｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｒｉｌｌｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ；ｔｈｅｄｒｉｌｌｉｎｇｄｉａｍｅｔｅｒｗａｓ８．３ｍ，ｔｈｅｄｅｐｔｈｗａｓ２８６ｍａｎｄｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｇｒａｖｅｌ-ｂ

4、ｏｕｌｄｅｒｗａｓｕｐｔｏ２５１ｍ．Ｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｍｕｄ，ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ＆ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｏｆｍｕｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ，ｍｕｄｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｗｅｌｌｗａｓｈｉｎｇｗｅｒｅｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄ．Keywords：ｇｒａｖｅｌ-ｂｏｕｌｄｅｒｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｓｕｐｅｒ-ｄｉａｍｅｔｅｒｓｈａｆｔ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｒｉｌｌｉｎｇ；ｍｕｄ；ｗｅｌｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｗｅｌｌｗａｓｈｉｎｇ机械

5、钻井法施工矿山竖井，需要通过泥浆进行填；护壁洗井完成。钻井泥浆是由水、膨润土、化学处理２３１．６～２５１．０ｍ为漂卵石层，最大可见粒径为剂按一定比例配置、搅拌而成符合钻井工艺要求的１０２ｃｍ（通过钻头携带至地表），一般为２０～４０ｃｍ，溶胶悬浮液，其主要作用是临时支护井壁稳定、冷却漂卵石的主要成分为石英岩，层底为黑色粘性土，层破岩刀具、冲洗井底及携带岩屑，同时，也是钻井井厚约１．９ｍ；筒永久支护预制混凝土井壁漂浮下沉的介质，钻井２５１．０～２８６ｍ为花岗片麻岩，灰绿色，主要成泥浆的性能直接影响着井壁漂浮下沉和壁后充填质分为石英、长

6、石、角闪石等，局部见少量石榴子石，细量，以及钻井洗井效果，所以钻井泥浆性能参数要满粒变晶结构，片麻状构造，岩层的倾角为３５°，微风足不同阶段竖井施工的要求。化片麻岩的抗压强度最大为１０１ＭＰａ。竖井施工采用机械钻井方法和普通凿井方法综1工程的基本情况合进行，上部漂卵砾石层部分采用机械钻井法施工，河北遵化铁矿竖井工程由主井、副井、风井组进入稳定的基岩地层３０ｍ进行井筒永久支护。副成，其中副井的钻井直径为８．３ｍ，深度为２８６ｍ。井采用钻井法施工井段的设计参数为：竖井净径矿区第四系地层主要为巨厚的漂卵砾石地层，基岩６畅２ｍ；钻井直径８

7、．３ｍ；竖井深度２８６ｍ；井壁厚度３部分主要为微风化花岗片麻岩，地层具体情况如下：０．６ｍ；成井后井筒涌水量≯５ｍ／ｈ；成井后竖井垂０～１１３．９ｍ为粘性土及砂层、卵砾石层，以粗直度≯０．８‰。综合考虑施钻地层主要为巨厚漂卵砂砾石为主，一般粒径为２～６ｃｍ，最大粒径为２０～砾石层的特点，确定采用分级钻进成井工艺。超前３０ｃｍ，砾石的主要成分为石英岩、片麻岩，其中局部钻井直径为饱３．５ｍ，一级扩钻为饱６．３ｍ，二级扩钻层段为粘性土充填；为饱８．３ｍ。选用化学泥浆进行钻井护壁洗井，洗井１１３．９～２３１．６ｍ为粗砂、漂卵砾石层，一般粒

8、排渣方式为气举反循环。泥浆净化采用以重力沉淀径为１０～２０ｃｍ，最大粒径为４０～５０ｃｍ，漂卵石的净化为主，机械旋流净化、化学药剂处理相结合的方主要成分为石英岩、片麻岩，局部层段为粘性土充式综合进行。收稿日期：２００９－１２－０６作者简介：杨宗仁（