钾铵基聚合物泥浆在大同煤田复杂地层钻进中的应用

煤田地质钻探中,白垩系卵石层、多层采空区及泥岩地层是一大钻进难题。一是上部长孔段砂卵层胶结松散,易垮塌;二是下部泥岩水敏性强,膨胀性大,节理裂隙发育,极易产生缩径、造浆及不同程度的渗漏;三是多层采空区的护壁问题。针对这些问题,在大同煤田复杂地层钻进中,经反复实验选用了钾铵基聚合物低固相泥浆。实践证明,采用钾铵基聚合物低固相泥浆,可有效防止孔内坍塌、掉块、缩径,预防孔内事故,提高钻进效率,降低成本,达到了正常的钻进目的。     

正交设计试验法选择泥浆配方

我队施工的丰城矿区,地层复杂,其中紫红色砂岩胶结松散,孔内造浆严重;大冶与长兴灰岩裂隙发育,泥浆易漏失;老山段泥岩和粉砂岩水敏性强,往往吸水膨胀,发生剥落、掉块、坍塌和缩径。为了配制优质泥浆,防止孔内事故,提高效率,保证质量,利用正交设计试验法,选择泥浆最优配方,在生产中取得了良好效果。      

山西静乐舍科勘查区太原组和山西组煤层赋存地质特征

山西静乐舍科勘查区主要含煤地层为上石炭统太原组和下二叠统山西组,通过对区内地质成果分析,本区太原组沉积环境由河控三角洲到潟湖、潮坪交替出现,期间发育两次碳酸盐台地,岩性主要以灰岩、泥岩、中粗砂岩和粉、细砂岩为主,含主要可采煤层9煤层;山西组主要为三角洲平原分流河道相、泛滥盆地相和泥炭沼泽相,以砂岩、粉砂岩、砂质泥岩为主,含主要可采煤层4-1、4煤层;4-1号煤层属大部可采的较稳定煤层,4和9号煤层属全区可采的较稳定煤层;本区主要煤类均为焦煤,资源量丰富,煤质较好,具有较高的开发价值。     

对煤田钻探中造浆地层的处理

在煤田钻探中，常常遇到以粉砂岩、砂质泥岩以及泥岩为主的大段煤系地层。这类地层水敏性较强，遇水膨胀，剥蚀，往往在钻进过程中，地层自然造浆，冲洗液粘度升高很快，比重增大，岩粉沉淀不好，固相含量难以控制，泥浆流变性能差，从而严重影响了钻进效率的进一步提高。针对上述情况，我们对如何控制大段煤系地层的自然造浆，降低泥浆中的     

滇东黔西上二叠统汪家寨组的横向变化

我国华南上二叠统长兴阶的岩相类型,1979年前知道的有三种:一是陆相含煤碎屑岩相的宣威组上段,富含Gigantopteris植物群;二是浅海灰岩相的长兴组,以含Palaeofusulina为特征;三是静水海湾硅质岩、砂泥岩相的大隆组,以含Pseudotirolites为代表。1979年,田宝林、张连武在贵州水城汪家寨发现一套海陆交互相砂泥岩夹薄层泥灰岩的含煤地层——汪家寨组,为华南上二叠统长兴阶增添了一种新的岩相类型。这一类型的横向变化如何?是由已知的三种类型相变而来,还是一种未知的类型?本文从汪家寨组所处的古地理位置、古生物     

鱼卡煤田东部含煤地层划分探讨

鱼卡煤田是青海省重要的煤炭资源基地,主要含煤地层为中侏罗统。区内含煤地层角度不整合于奥陶系上统滩间山群之上。根据野外实剖地质剖面岩性特征自下而上划分为侏罗系中统大煤沟组、上统采石岭组、红水沟组。其中大煤沟组分为下含煤段、砂岩段、上含煤段、页岩段;采石岭组分为下部砂岩段、上部砂泥岩段。大煤沟组与以往划分的大煤沟组、石门沟组相当。     

新疆阿勒泰地区二叠系煤层赋存特征及聚煤成因分析

阿勒泰地区哈尔交煤矿是新疆二叠系含煤的典型矿区,含煤地层为下二叠统卡拉岗组,岩性为凝灰质的砂岩、泥岩、砂砾岩、沉凝灰岩夹煤层及凝灰岩。煤层赋存于第三段,含全区可采煤层4层,平均可采总厚为11.06 m。研究区在早二叠世早期火山喷发之后出现了短暂的宁静期,开始了含煤地层沉积,适宜的沉积环境使聚煤作用发生,后期岩浆活动破坏了聚煤作用的持续,同时受热液的影响,区内煤变质程度较高,约90%为无烟煤。     

稳定同位素在研究太原西山煤田中的应用

太原西山系我国北方石炭二叠纪含煤地层的标准剖面所在地,区内广泛发育着一套典型的海陆交互相含煤岩系,自下而上为中石炭统本溪组,上石炭统太原组和下二叠统山西组,总厚度约180m。煤层主要集中在太原组和山西组,共有18层,可采和局部可采约8~9层。含煤地层中岩石主要以碎屑岩为主,泥岩和灰岩次之。      

吕梁山中段晚二叠世早期“紫斑泥岩”的物质成分及其成因

一、本区紫斑泥岩的一般特征吕梁山中段交城-古交区,二叠纪地层十分发育,主要为一套陆相泥砂质沉积,由下统山西组陆相含煤建造逐渐过渡为上统石千峰组紫红色砂泥岩建造。总厚550余米。由交城水峪贯地区二叠纪地层简表(表1)可见,早二叠世早期山西组沉积时,无论岩性特征、植物化石及含煤性均属典型的泥炭沼泽相沉积;早二叠世晚期下石盒子组岩性中有机碳含量减少,几乎不含可采煤层,说明当时气候条件已由温暖潮湿逐渐转变为半潮湿性大陆气候,地层     

新疆某矿区1 200 m深孔施工关键技术

深孔钻探对目前深部找矿有重要意义。针对新疆某矿区含煤地层的特殊地质条件,选择胎体硬度HRC25~HRC36金刚石齿轮钻头及金刚石梯齿钻头,适宜的钻进参数,使用植物胶无固相泥浆及低固相泥浆进行钻孔护壁等措施,保证了1 200 m深孔的绳索取心金刚石钻进,并取得很好的实际施工经验。同时,重视卡簧的测量选取及安装,加强相关设备的日常安全管理工作,防止因管理原因而引发的孔内事故发生。      

聚丙烯酸钙低固相泥浆在梁山地层中的应用

梁山煤田从1983年开始进行普查钻探。该地区第四系、第三系地层较厚，一般为500～600米。第四系地层为砂质粘土或粘质砂土，并含有砾石层，岩性松散，稳定性很差，水敏性强，遇水膨胀缩径，砂层易坍塌；第三系地层主要为风化泥岩、风化砂岩及中粗砂岩。砂岩无胶结性，泥岩成岩作用极差，有的钻孔夹有大于1米的流砂层及厚薄不均的石膏层，稳定性差，水敏性强，易坍塌、缩径，泥浆易被钙浸。梁山煤田钻孔普遍存在缩径、坍塌、掉块及下钻下不到底等现象，由于钙浸问题未解决，往往孔内遇到较厚的石膏夹层，或含石膏较多的泥岩层，泥浆性能变坏     

抑制性泥浆在新疆淖毛湖煤田东部勘查区中的应用

新疆淖毛湖煤田东部勘查区,煤系地层多为灰色、淡黄色砾岩、砂岩,泥岩,泥岩与砂砾岩互层,泥岩夹煤层、煤线等,其中泥岩、泥岩与砂砾岩互层地层水敏性强,胶结性差,在钻进过程中易造成水化膨胀、缩径、坍塌等问题,护壁困难。针对该矿区的地层特征,采用抑制性无固相和低固相泥浆钻进,成功地维持了孔壁稳定,高效、安全地完成了钻孔,为今后施工类似钻孔取得了宝贵经验。     

粉剂聚丙稀酰胺的分散与速溶

煤田钻探由于所钻煤系地层为覆盖层、砂岩、泥质砂岩、泥岩、含砾泥岩等水敏性造浆层和煤层，退心困难，尤其是水敏性造浆层更为困难。近年来，用泥浆泵退取岩矿心方法，既简单，又方便，效果良好。既节约了岩心管和钻头，又缩短了退心时间，一般一根4～5m长的岩心管，退心仅用3～5分钟，深受工人们欢迎。     

SJ75绳索取心钻具在豫西地区煤田钻探中的应用

豫西地区岩层倾角大,岩石软硬互层较多,特别是金斗山砂岩、平顶山砂岩,可钻性级别高,裂隙发育,地层破碎,掉块、漏水,钻孔易斜,造成孔内事故增多甚至钻孔报废,钻探施工效率低。针对该区地层特点,采用SJ75绳索取心钻具进行钻探施工,首先,对其配套设备进行了改进,将4135G型柴油机皮带轮由Φ350 mm加大至Φ396mm,以提高立轴的转速;在立根箱里面垫上了一层厚30 mm左右的木板,木板上面又垫了一层厚15 mm的橡胶皮,以有效地保护丝扣。其次,在钻进过程中,先后对平底、齿形、复合片钻头进行试验。试验表明,齿形钻头是比较适合该地区绳索取心钻进的金刚石钻头。再次,结合绳索也取心对钻井液的要求,应用非分散低固相、无固相和堵漏低固相钻井液对不同地层进行钻进。各种措施的采取,很好地解决了钻进中遇到的问题,减少了孔内事故,提高了钻孔质量。     

河南省上石炭统一下二叠统本溪组沉积时期古地理特征

河南省上石炭统一下二叠统本溪组沉积主要形成于陆表海环境,发育了一套以含铁矿和铝土矿的铁铝质泥岩为特色的潟湖相,间有潮坪、碳酸盐岩局限台地及砂坝(障壁岛)相沉积.基于地层厚度、碳酸盐岩厚度和砂岩含量等值线的变化趋势分析以及指相化石、微量元素的分布特征和沉积组合类型,可划分出4种岩相区,包括滨岸潟湖泥岩相区,潟湖一潮坪砂岩...     

大兴安岭南部下三叠统幸福之路组的建立及其地质意义

幸福之路组广泛分布于大兴安岭南部地区,该组可分为三个岩性段。下段为杂色砾岩,厚173～342m,平行不整合于上二叠统林西组之上;中段为紫红色杂砂岩及粉砂岩,一般厚520m;上段为细粒碎屑岩,厚860m以上,其顶部被上侏罗统地层所不整合覆盖。在上段地层中含丰富的双壳类、叶肢介、植物等化石,具有晚二叠世—早三叠世生物相混生特点。但从区域地层对比来看,该组在岩性及构造变形方面,与晚二叠世地层存在明显差异,其时代应归属于早三叠世沉积更为妥当。     

桩西滩海中生界地层水平井钻井液技术

桩西滩海地区实施全井小循环泥浆不落地工艺,上部地层快速钻进固相控制难度大,东营组泥岩和沙河街油泥岩掉块坍塌严重,中生界水平段钻进润滑防塌要求高,分别采取了针对性的措施。现场试验表明,中上部地层采用氯化钙强抑制钻井液体系,抑制了粘土造浆和钻屑分散,满足了快速钻进阶段小循环泥浆不落地的工程要求;中下部地层采用了低活度强抑制钻井液体系,钻井液活度控制在0.96以下,高温高压滤失量＜12 mL,保证了泥岩地层的井壁稳定;三开水平段应用了油基钻井液回收循环利用工艺,性能优化后的钻井液乳化稳定性好,破乳电压＞460 V,解决了水平井钻进中生界地层摩阻扭矩大、易坍塌等问题。     

嵩县槐树坪大型金矿复杂地层泥浆及护壁堵漏技术

嵩县槐树坪金矿区域地质构造复杂,岩石破碎,部分岩层高岭土化,钻探施工中漏失、垮塌严重,经常发生钻孔缩径、卡钻、内管总成打捞困难等孔内事故,严重影响了钻进效率和钻孔质量。对该矿区施工所遇到的困难和需要重点解决的问题进行了分析,通过试验研究,确定采用聚合物低固相泥浆体系,并根据该矿区地层特点,确定了在不同条件下聚合物低固相泥浆的配方、配制方法、维护管理及护壁堵漏方法等,逐步在该矿区全面推广,大幅度减少了孔内事故、提高了纯钻效率和台月效率,有效地促进了该矿区的勘探进度,缩短了勘探周期,取得了显著的经济效益和社会效益。     

羊草沟煤矿钻孔护壁工艺

我省羊草沟煤矿区地层属侏罗系上统沙河子组与自垩系下统营城子组。沙河子组地层零星出露于矿区南部，岩性为灰褐色砂砾岩和紫红色砂砾岩。营城子组地层在本区广泛分布，为主要含煤层。矿区岩石自上而下为第四系复盖层、砂砾岩、流纹岩、玄武岩、膨润土、泥页岩、煤、沸石等。其中第四系复盖层的黄土层和煤系地层均属水敏性地层，遇水变软，易崩解，造浆性强。破砾岩呈泥质砂砾状结构，为结触式胶结，岩石疏松，遇水变软，崩解，造浆。     

河南省中二叠世山西期古地理特征*

河南省中二叠统山西组发育了一套以陆源碎屑含煤岩系为特色的滨海相、三角洲相沉积,是河南省晚古生代的重要含煤地层。基于地层厚度、砂泥比等值线的变化趋势分析以及指相化石和沉积组合类型的分布特征,可以确定出4种沉积相：潟湖（海湾）相、潮坪相、障壁岛相和三角洲相;划分出3种岩相区：三角洲泥岩及砂岩相区,海湾（潟湖）—潮坪粉砂岩及泥岩相区和障壁岛—潮坪—潟湖（海湾）砂岩及泥岩相区。当时的沉积古地理特征表现为：豫西南为伏牛古陆,豫西为中条古陆,总体地势呈北西高,南东低,中部有一水下隆起区;海水由西北向东南方向退去;物源主要来自盆地西侧的中条古陆;最大厚度沉积区位于东北部及东部。