中深孔鉆探方法探討

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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(jì)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(jī)，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(jī)回轉(zhuǎn)扭矩（5.64KN.m）、卷揚(yáng)提升能力(單繩40K

2、N)及機(jī)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(jī)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(jī)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(qiáng)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(jī)械廠生產(chǎn)的XD—5全液壓動力頭鉆機(jī)。鉆機(jī)鉆進(jìn)能力參數(shù)是∮50--∮60鉆桿1000米，但經(jīng)過對鉆機(jī)回轉(zhuǎn)扭矩、卷揚(yáng)提升能力及動力頭卡瓦夾持能力的分析，認(rèn)為通過加強(qiáng)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(jī)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(jì)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(yùn)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(jī)臺地基的夯實處理，建塔時增加了機(jī)臺木襯墊的數(shù)量，加強(qiáng)了塔的繃?yán)K。整個施工中塔沒有出現(xiàn)任何問題，但鉆機(jī)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(jī)底座的機(jī)架是兩部分組成由7螺栓連接，不是剛性的一體型，鉆機(jī)在超負(fù)荷減壓鉆進(jìn)中，機(jī)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(jī)分離，對鉆機(jī)機(jī)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(jī)施工的設(shè)備安裝，白銀礦田施工選用的是衡陽探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的XD—5全液壓動力頭鉆機(jī)，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(jī)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(jī)固定的辦法，全孔施工中再沒有鉆機(jī)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(jì)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(yùn)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