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《中深孔鉆探方法探討》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中深孔巖心鉆探施工中需要注意的幾個問題通過對2009年至2010年5月我公司施工的4個800米以上的鉆孔,特別是在后長川施工的1285.7米深孔的總結(jié),我們認(rèn)為有以下幾個問題應(yīng)需要引起特別注意。1設(shè)備選型及鉆器具的配置根據(jù)施工要求合理選擇設(shè)備及鉆器具,可以實現(xiàn)節(jié)約、高效、經(jīng)濟的目的,是能否順利完成安全生產(chǎn)任務(wù)的關(guān)鍵。1.1在后長川1285.7米深孔的施工中,通過考察論證我們選定了張家口探礦設(shè)備廠的XY—5鉆機,盡管廠家給出的鉆進(jìn)能力參數(shù)是∮50--∮60鉆桿1000--1500米,但我們經(jīng)過對鉆機回轉(zhuǎn)扭矩(5.64KN.m)、卷揚提升能力(單繩40K
2、N)及機頭卡瓦夾持能力的分析比照,結(jié)合在外的實地考察結(jié)果,認(rèn)為該設(shè)備基本能滿足∮73敦粗鉆桿施工1300米的要求。鉆塔選擇的是與XY—5鉆機配套的18米管塔,型號是SG18,正常負(fù)荷15噸,最大負(fù)荷20噸;從設(shè)計1300米鉆孔施工用鉆桿及地層條件所能產(chǎn)生的靜、動載荷來看,完全能滿足施工的安全保障。附屬設(shè)備泥漿泵的選擇,考慮到該孔的實際情況,和安全性,我們決定采用衡陽探礦機械廠生產(chǎn)的BW250型泥漿泵,該泵工作性能穩(wěn)定,動力小且質(zhì)量輕便,很適合中深孔施工時使用。經(jīng)過考察,我們選用了唐山市金石超硬材料有限公司生產(chǎn)的兩端經(jīng)礅粗加厚的繩索取心鉆桿。兩端經(jīng)礅粗
3、加厚,使7絲扣處的強度增加,降低了鉆桿在薄弱環(huán)節(jié)上折斷的風(fēng)險。實踐也證明,選擇這種鉆桿效果良好,全孔鉆進(jìn)至終孔,鉆桿接手僅斷一次,而且是使用方式不當(dāng)所致。在天??h臭牛溝的施工中,我們選擇了與后長川相同的設(shè)備及鉆器具,完成了一個896米的鉆孔,設(shè)備狀況良好。1.2白銀礦田施工,在我隊的多臺巖心鉆探設(shè)備中,我們選用了衡陽探礦機械廠生產(chǎn)的XD—5全液壓動力頭鉆機。鉆機鉆進(jìn)能力參數(shù)是∮50--∮60鉆桿1000米,但經(jīng)過對鉆機回轉(zhuǎn)扭矩、卷揚提升能力及動力頭卡瓦夾持能力的分析,認(rèn)為通過加強井內(nèi)潤滑,采用動力頭輔助提升等辦法能夠?qū)崿F(xiàn)∮75毫米口徑終孔要求。該機整
4、體性能較好,進(jìn)出場快,適合礦區(qū)或交通便利、場地較平整的工區(qū)施工。該設(shè)備在工區(qū)內(nèi)先后施工了一個846米和一個904米的鉆孔。為了減輕井內(nèi)鉆桿的重量,選用了普通繩索取心鉆桿。有脫扣和斷鉆桿發(fā)生,在正常范圍內(nèi),故不影響安全生產(chǎn)。在后長川和白銀礦田深孔的施工中,因設(shè)備及鉆器具的合理選用,實現(xiàn)了節(jié)約、高效、經(jīng)濟的目的。1設(shè)備的安裝設(shè)備安裝的質(zhì)量,將左右鉆孔施工的質(zhì)量、設(shè)備的運轉(zhuǎn)、施工效率和安全生產(chǎn)。2.1后長川深孔的施工,我們做了機臺地基的夯實處理,建塔時增加了機臺木襯墊的數(shù)量,加強了塔的繃?yán)K。整個施工中塔沒有出現(xiàn)任何問題,但鉆機聯(lián)軸器在使用中,對輪幾次出現(xiàn)問
5、題,主要是減震墊損壞。分析原因,XY—5鉆機底座的機架是兩部分組成由7螺栓連接,不是剛性的一體型,鉆機在超負(fù)荷減壓鉆進(jìn)中,機頭發(fā)生了下垂,使動力傳動不同心,故產(chǎn)生振動,導(dǎo)致聯(lián)軸器損壞嚴(yán)重。如在設(shè)備安裝中,進(jìn)行了塔、機分離,對鉆機機座進(jìn)行了一體化處理,問題就不會發(fā)生。2.2全液壓動力頭鉆機施工的設(shè)備安裝,白銀礦田施工選用的是衡陽探礦機械廠生產(chǎn)的XD—5全液壓動力頭鉆機,第一個846米鉆孔施工,采用了常規(guī)的設(shè)備安裝方式,在施工井深達(dá)到700米時,上下鉆過程中由于鉆桿自重較大,鉆機有低頭現(xiàn)象,雖沒發(fā)生移位,但存在較大隱患。在第二個904米鉆孔施工的設(shè)備安裝
6、中,我們采用了預(yù)埋件鉆機固定的辦法,全孔施工中再沒有鉆機低頭現(xiàn)象。3鉆井液的使用正確選擇和使用鉆井液,可以提高成孔率,提高生產(chǎn)效率,降低成本。3.1后長川1285.7米深孔的施工中,我們選用了三種不同配方的鉆井沖洗液,達(dá)到了較好的效果。3.1.1在巖層完整且孔深較淺時,選用了較經(jīng)濟實用的“潤滑劑+清水”泥漿體系。3.1.2在施工至250—300米時出現(xiàn)了大的斷層破碎帶,鉆孔不返水。從取出的巖心來看,這50米孔段是力學(xué)不穩(wěn)地層。對這種地層,我們本著“少振動,快通過”7的原則,用性能優(yōu)良的鉆井液快速通過。如采用大分子量的PHP,濃度調(diào)整為500~1000
7、ppm,在不蹩泵的情況下,進(jìn)行成孔鉆進(jìn),采用這種特別的護(hù)井液,孔壁相對穩(wěn)定,沒有出現(xiàn)掉塊、卡鉆現(xiàn)象,這說明在深層破碎層應(yīng)用這種護(hù)孔工藝是成功的。3.1.3在孔深到600米后,我們在鉆井沖洗液中添加了1%的潤滑劑,并根據(jù)孔深逐漸加大其比例,以減小鉆桿在井內(nèi)的阻力,保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。3.1.4在1050—1080米,是斷層破碎帶,而且綠泥石化嚴(yán)重,經(jīng)常堵鉆,施工出現(xiàn)較大困難,甚至夾鉆,我們及時調(diào)整施工方案,調(diào)節(jié)泥漿參數(shù),更換大水口的齒輪鉆頭。針對該孔段綠泥石化嚴(yán)重,層間的破碎片巖又大量以粘土質(zhì)膠結(jié),鉆進(jìn)該段時,鉆孔明顯地表現(xiàn)為縮徑、坍塌、裹鉆現(xiàn)象,而且
8、沖洗液被侵染嚴(yán)重。這種地層最突出的特征表現(xiàn)為怕水,因此在鉆進(jìn)工藝上,首先應(yīng)該設(shè)法不讓自由水接觸或侵染這些地層