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1、鞏義西村井田勘探深孔鉆探施工技術摘要：針對鞏義西村井田深部找礦深孔鉆探，選用的鉆探設備和施工工藝。在復雜地層條件下，成功施工了兩個孔深超過1700米的鉆孔。介紹了深孔鉆探的施工技術措施。關鍵詞：深部鉆探；鉆具組合；低固相泥漿；技術措施中圖分類號：C35文獻標識碼：A0引言2012年我公司根據(jù)集團公司發(fā)展趨勢的需要，在鞏義西村勘探區(qū)施工了5個孔深均超過1500m的深孔。其中兩個最深的鉆孔1040孔和1004孔設計孔深均超過1700m，由公司302鉆機和307鉆機分別施工。由于我公司以前施工的最深鉆孔是1340m，還沒有施工1700m以上深孔的鉆進經(jīng)驗。這次在現(xiàn)有
2、的鉆探設備條件下，施工鞏義西村深孔將是對我公司施工組織、鉆進工藝、泥漿應用、設備使用等方面的一個考驗。對此公司高度重視，多次組織技術部門進行研究、論證，制定了一系列的施工工藝、安全技術及組織管理措施。1工程概況9根據(jù)地質(zhì)設計要求，公司302、307鉆機分別在鞏義西村施工的1404孔和1004孔設計深度均超過1700m，是該勘探區(qū)設計最深的兩個鉆孔。兩個鉆孔的主要地層為：0～180m為粘土加卵礫石的第四系松散層；180～585m為三疊系的和尚溝組和劉家溝組的泥巖、砂巖互層，主要以金斗山砂巖為主；586～955m為二疊系石千峰組的泥巖、砂巖互層，主要以平頂山砂巖為
3、主；956～1495m為二疊系的上石盒子組和下石盒子組的泥巖、砂巖互層，主要以田家溝砂巖和砂鍋窯砂巖為主；1496～1700m為二疊系的山西組和石炭系的太原組，主要以香炭砂巖、大占砂巖、二1煤和L7灰為主，礦層預計在1680m左右。該孔設計平頂山砂巖及其以上地層不取芯，含煤地層全部取芯，其采取率具體要求為非煤地層（平頂山砂巖≥30%、二疊系≥60%）；含煤地層（二疊系≥70%、太原組≥50%）；煤芯長度采取率≥75%，重量采取率≥60%，參加驗收的所有可采煤層優(yōu)質(zhì)合格率100%。采取的巖、煤芯應確保沒有污染，編號后按順序裝箱，不得顛倒，凡0.1m大塊煤芯均得編
4、號。鉆進過程中每100m測斜一次，孔斜率每100m不得超過1.5°，孔斜超限段必須進行糾斜。2鉆探設備選擇公司在當時的施工中，由于鉆機施工中使用的是農(nóng)用電，為了防止在施工過程中發(fā)生停電，而可能引起鉆孔的卡鉆、埋鉆、粘鉆等事故，每部鉆機配備了一臺6135AN柴油機，以備鉆機在停電時用柴油機做動力進行施工。3、鉆進工藝3.1一開鉆進工藝9鉆孔上部180m主要是以卵礫石層為主，在鉆進卵礫石層中施工不好會造成鉆孔孔斜超標，給下一步的施工鉆進造成很大的困難。一開鉆進以防斜為主，在施工中采用了塔式鉆具組合進行防斜鉆進。3.2二開鉆進工藝9二開鉆進采用厚皮長巖心管（φ89×
5、6mm），大回次普通工藝鉆進，以彌補在施工效率上的不足。出于這方面的考慮，二開采用一徑到底的鉆孔結(jié)構(gòu)，普通鉆進工藝，希望通過嚴格操作規(guī)程和完善施工設計，完成本次施工任務。二開鉆具組合：φ94復合片、針狀、金剛石鉆頭+φ89厚皮巖心管（6～7m）+φ83外平鉆鋌（3單根）+φ68鉆鋌（32單根）+φ60鉆桿。鉆進參數(shù)：鉆壓800～1200KN，轉(zhuǎn)速75～150ran/min，沖洗液量250L/min。為了增大鉆機的提升能力，孔深1000m時，動滑輪由單輪兩股鋼絲繩換為雙輪四股鋼絲繩。鉆機電機由37KW換成45KW。在1300m后，把舊φ60鉆桿全部換成新的φ50
6、×6.5m加厚鉆桿和新φ68接箍，有效防止了鉆進中頻繁出現(xiàn)的鉆具斷鉆、脫鉆現(xiàn)象。在施工到1500m后，深感鉆機提升能力的不足，起鉆緩慢，下鉆剎車困難，卡芯時活動鉆具吃力，如果孔內(nèi)出現(xiàn)異常，很有可能拉不動鉆具，造成孔內(nèi)事故。為了進一步提高鉆機的提升能力，減少事故發(fā)生率，根據(jù)鉆孔的測斜情況（302、307鉆機1500m測斜分別為8.6°和8.2°），去掉了φ83鉆鋌和大部分φ68鉆鋌，對鉆具也進行了調(diào)整，鉆具組合變?yōu)椋害?4高肋骨復合片鉆頭+φ73厚皮巖心管（5～6m）+φ94螺絲頭+φ68鉆鋌（3單根）+φ50鉆桿。鉆進參數(shù)：鉆壓400～800KN，轉(zhuǎn)速75ra
7、n/min，沖洗液量150L/min。4泥漿的使用和管理在深孔鉆進中，用好泥漿是安全鉆進的關鍵所在。在這次的施工中對泥漿的配制和使用，主要考慮以下幾個問題：一是正常鉆進時，如何配制優(yōu)質(zhì)泥漿，從而達到提高鉆進效率，防止發(fā)生孔內(nèi)事故的目的；二是在鉆遇水敏性地層時如何提高泥漿的抑制性，以維護孔壁的穩(wěn)定；三是使用的泥漿泵在鉆孔深部鉆進中，泵量和泵壓都達不到施工要求情況下，怎樣用好泥漿來保證孔底干凈，防止巖粉沉淀，實現(xiàn)安全鉆進。通過對泥漿合理的配制、使用和維護，使工程得以順利完工。1.對泥漿管理的要求開孔前鉆機準備兩個3×3×1.5m泥漿池及一個2×2×1.5m泥漿池（
8、用于堵漏泥漿調(diào)整）。泥漿循環(huán)槽的長度不
