复杂地层大口径钻探施工的体会——以山西省阳泉矿区寿阳水文地质勘探为例

在地层及煤系地层复杂，岩相以泥岩、沙岩、石英砂岩、煤层等交互，软硬变化频繁，可钻级差大等条件下施工，中常常伴随不同程度的漏失、坍塌、掉块、缩径等情况发生。针对上述问题，以寿阳地区特深水位、复杂地层钻探施工为例，阐述大口径钻探施工的工艺、参数选择、以及采取措施。     

秦岭造山带多金属矿普查复杂地层护壁堵漏技术

秦岭造山带多金属矿普查项目钻探施工过程中钻遇多种复杂地层,垮塌、缩径、漏失等复杂情况频发,严重影响了施工效率。分别采用了植物胶钙处理钻井液、聚乙烯醇无固相钻井液等进行护壁工作,结合不同漏失情况分别实施了随钻堵漏、凝胶堵漏等技术措施,取得了良好的使用效果。     

山东淄博煤矿大口径超深基岩排水孔钻井技术

由于第四系、二叠系、石炭系岩性复杂及缩径、坍塌、漏失等情况，山东淄博煤矿大口径超深定向排水孔成井难度大。该井采用了水泥注浆堵漏和水泥造壁稳定孔壁，应用“气举反循环＋垂钻”钻进工艺方法控制钻孔顶角，应用阶梯式组合牙轮钻头、水泥固井止水等技术方法，达到了设计要求。     

复杂地层钻进的点滴经验

我队在石墨矿进行钻探工作。由于火成岩体侵入，矿区地质构造复杂，地层产状陡、变化大，岩石软硬互层，破碎、裂隙发育，钻进中出现坍塌、掉块、漏失、缩径等复杂情况，特别是高铝页岩层厚达一百多米，膨胀缩径十分严重，被视为拦路虎。以往在该矿区工作的地质队也从未钻穿这一层。我队施工的第一个钻孔，钻进至270米深度亦因缩径埋钻，加上处理不当而报废，造成人力物力的损失。通过学习兄弟队的经验及我们反复摸索，选用了矿区附近质量较好的粘土，配制使用优质泥浆护壁等一些措施，现     

内蒙古乌拉山南缘地区破碎复杂地层钻进技术

内蒙古乌拉山-大青山是我国华北地区重要的金成矿带,其中在内蒙古哈达门沟地区先后发现金矿脉100余条,累计探获金资源储量超过100 t,是华北克拉通北缘西段重要的金矿集区。受该区强烈的构造地质背景影响,区内地层条件复杂,钻探施工中漏失、缩径、坍塌、掉块现象频发,不仅影响施工进度,部分钻孔还因处理不当会造成废孔现象。对此,结合以往施工经验与实际工作需求,根据不同复杂地层的施工情况,总结出一套“大裂隙地层水泥封堵+中裂隙加大钻井液配比剂量+小微裂隙稳速预防+缩径地层大剂量钻井液配比快速穿过”的钻进技术方法,并且在施工项目100ZK5916钻孔的过程中,取得了良好的施工效果。     

白涧铁矿南区复杂地层钻探施工技术

邢台白涧铁矿南区地层岩石破碎、部分地层含角砾、胶结性差、漏失严重,钻探施工中存在掉块卡钻、缩径、坍塌、埋钻及孔内泥浆全部漏失等难题。通过优化钻孔结构、使用新工艺、新方法,合理选择钻进参数,采用绳索取心钻进配合预留技术套管,有效解决了上部煤系地层的坍塌问题;采用反丝套管的方法,极大地减轻了由于地层缩径、掉块引起的套管下不到位、起拔困难等风险;常规型绳索取心钻杆替代套管方法的采用,提高了含角砾、松散地层的穿过速度,减少了钻探工作量的报废,加快了施工进度;特别是高胎体双水口钻头的使用,提高了钻进效率,节约了钻探施工成本,项目得以如期完成。     

西藏罗布莎科学钻孔冲洗液技术

通过西藏罗布莎科学钻孔施工过程冲洗液应用实践,结合现场试验室试验情况及实际生产过程中使用的泥浆类型、配方、性能特点、使用情况,总结出适合罗布莎铬铁矿区易坍塌、破碎、漏失、缩径等复杂地层钻探施工的冲洗液配方,并对不同类型冲洗液使用情况及存在的不足进行了阐述,对同一配方冲洗液在不同钻探工艺条件下使用所取得的不同效果做出了说明,为今后坍塌、破碎、漏失、缩径等复杂地层深部钻探的冲洗液配方选择提供了一些参考。     

御道口油页岩矿区钻井液的研究与实践

油页岩矿区地层结构复杂,钻孔施工中常有坍塌、掉块、缩径、钻井液漏失等现象发生,易造成埋钻、卡钻、烧钻等事故,且取心困难。通过综合分析并进行实验室试验研究,选择对御道口油页岩地层有较好抑制性的钻井液配方,在生产中选择正确的配制方法并保持好钻井液的性能。通过施工验证,取得了较好的施工效果和经济效益,并收集了大量经验数据,为今后在类似矿区钻探施工提供了技术支撑。     

SM-1石棉纤维在第三、四系地层的应用

我队承包的2个油气找矿孔全部在第三、四系地层施工，孔壁不易维护，遇水膨胀、缩径，孔内造浆特别严重，尤其是我们全部采用裸眼钻进，施工难度更大。采取率及孔斜度要求高。队里组织一台技术较全面、工人素质较高的钻机承担该项任务，经过几个月的施工，全面地完成了油气找矿任务，各项指标达到了要求。     

大宝山钼矿复杂地层钻探技术

广东大宝山钼矿区地层复杂,钻孔施工中常发生漏失、掉块、坍塌垮孔、缩径等情况,易造成钻具折断,卡钻、烧钻、埋钻等事故,且取心困难。通过选择合理的钻探工艺方法、护壁堵漏措施和钻探取心技术措施,使大宝山钼矿床和北面山多金属区详查找矿钻探工作顺利完成。详细介绍了大宝山钼矿复杂地层钻探技术。     

桥接堵漏法在通辽钱家店铀矿床地浸采铀工艺钻孔施工中的应用

在通辽钱家店铀矿床27#采区地浸采铀钻孔施工中,钻遇脉岩层上顶部、脉岩段、脉岩下底部时,冲洗液发生严重漏失,引起孔壁压力失衡,发生钻孔坍塌埋钻事故。该采区施工的钻孔一次性成井率(约为35%)很低,个别钻孔甚至经多次施工仍不能成井,只能改变开采单元钻孔布置方式。文章基于工区地层资料及当前应用的冲洗液配方,利用桥接堵漏法得到了适合该工区的防塌堵漏冲洗液配方,很好的解决了钻孔漏失问题,使得工区钻孔均能一次性成井。     

中俄东线楚州盐穴储气库配套钻井液技术

楚州盐穴储气库是中俄东线配套储气库,具有重要建设意义。在楚州地区钻井施工时,上部东台组、盐城组地层易渗漏,粘土易造浆,下部浦口组含盐地层易溶蚀扩径和坍塌。针对楚州地区地层特点和施工难点提出采用分段钻井液技术：一开采用聚合物钻井液,防止表层漏失和坍塌;二开上部采用盐水聚合物钻井液,防止缩径和石膏侵;盐层段采用饱和盐水聚合物钻井液防止盐岩溶解。通过现场3口资料井对上述钻井液技术进行了验证,3口井钻井过程顺利,井径规则,未发生任何井下复杂情况,井身质量较高,盐层段岩心采取率均在99%以上。所形成的钻井液技术对建库钻井具有很好的指导意义。     

绳索取心技术在新疆沙尔湖煤田中的应用

新疆沙尔湖矿区上部第四系覆盖层较厚,多为砾岩,下部为泥岩、砂岩、泥质砂岩,地层变化复杂,全孔漏失,极易发生掉块、缩径及超径等孔内事故.针对如此复杂的地层,根据绳索取心技术特点,采用简化钻孔结构、选择孕镶平底唇金刚石钻头,并对泥岩、砂岩和煤层选用了不同的钻进参数和泥浆配方,解决了以前此矿区钻探施工时遇到的成本高,孔内坍塌、掉块、缩径、超径、采取率等问题,而且大大的节约了钻探成本,施工质量也全部合格,取得较大的经济效益.     

四川平武银厂金矿勘探复杂地层钻进技术

四川平武银厂金矿区钻探施工中遇到漏失、缩径、岩心破碎、易孔斜和钻孔事故频发等施工难题,施工难度极大。本文结合地层特点,通过采用绳索取心液动锤、高密度低失水泥浆体系、跟管钻进等工艺技术措施,提高了钻进效率和施工质量,大幅度减少了孔内事故的发生,为顺利完成钻孔施工任务奠定了坚实的基础。     

祁连山区永冻地层钻探工程施工方法

通过对高海拔地区永久冻土层的冻结因素和岩心钻探孔内复杂问题的技术分析,从钻孔结构和钻进方法的选择、低温耐寒聚合物冲洗液的选型和配制等方面探讨了在永冻地层钻探施工预防孔内冻结事故和由于孔壁岩石吸热融冻而发生坍塌、缩径、漏失事故等必须解决的关键问题。     

西藏罗布莎铬铁矿区高海拔巨厚覆盖层钻探技术

西藏罗布莎铬铁矿区海拔高、覆盖层厚、地质条件复杂,岩层破碎、裂隙发育,局部岩层水溶、水蚀、水敏,存在地层漏失、缩径等钻探难题。本文总结了该区28个中深钻孔施工经验,包括：钻孔结构、钻进工艺、冲洗液、护壁堵漏技术、复杂情况采取的技术措施等,取得了较好的效果,各项指标满足设计要求,岩（矿）心采取率达到90%以上,台月效率555 m,各项质量指标均符合设计要求。     

水泥泥浆的应用实例

我队在狮子山地区施工的103—4孔，设计孔深550米，由开孔至249米，为板岩和少量的板岩、白云岩互层，岩层破碎，遇水松散，易坍塌、掉块、缩径，冲洗液漏失。在125米以上的孔段，用普通泥浆钻进，孔内坍塌物少则5米，多则30多米；由于漏失，泥浆供     

龙马煤矿“两带”孔钻探施工的主要问题及解决办法

龙马煤矿"两带"(即采动覆岩垮落带和导水裂隙带)观测孔施工的主要问题是火山灰地层坍掉严重,并且层厚很难穿过。火山灰层超径,易钻折,钻折后打捞困难。泥岩层遇水冲浸超径,套管下入该层坐不住套管,易发生套管事故。煤系地层漏失。这些地层复杂情况使开始施工遇到了困难,经过施工摸索,掌握了施工技术工艺,使后续施工进展顺利,圆满的完成了任务。     

Aus-Plug堵漏剂在金厂河等矿区绳索取心钻孔漏失中的应用

钻孔漏失是钻探施工中一直较难解决的难题,尤其是绳索取心钻进施工中的严重漏失,造成钻进效率低、施工成本高的后果,严重的直接威胁钻孔安全、甚至会导致钻孔报废。 Aus-Plug是2006年自国外引进的高效延时膨胀钻孔堵漏剂,Aus-Plug钻孔堵漏剂的使用较好地解决了我院绳索取心钻孔漏失的问题。2003年至今,根据我院用绳索取心钻进工艺在多个矿区试验及钻进施工中遇到的不同地层、不同漏失方式特点,通过多年生产实践,摸索和总结了绳索取心钻进施工中冲洗液漏失的危害及采用的一些堵漏施工方法。同时也总结了Aus-Plug钻孔堵漏剂在不同漏失情况下比较实用有效的应对堵漏方法,较快推动了我院绳索取心钻进工艺施工的应用和发展。     

嵩县某金矿区复杂地层强抑制防塌泥浆技术

嵩县某金矿区钻遇地层复杂,岩石破碎,部分地层绿泥石化、高岭石化严重,钻进过程中缩径、垮塌、漏失、涌水等多种复杂情况频发,断钻杆、粘卡、烧钻等事故层出不穷。在对比邻近矿区施工经验的基础上,总结了本地区钻孔施工的技术难点,对比分析了分散泥浆、无固相聚乙烯醇泥浆、低固相聚合物泥浆的使用效果。结果表明,高浓度膨润土浆具有防塌、防漏、胶结松散岩石等多种功能,配制简单且使用方便,可用于上部覆盖层钻进。对于下部复杂地层,常规分散泥浆体系抑制性不足,难以应对该矿区复杂工况;无固相聚乙烯醇泥浆前期防塌能力强,但是处理坍塌事故能力不足;低固相聚合物泥浆体系抑制性强,流变性良好,防塌能力强,取得了良好的使用效果。