繩索取心鋼球偏斜技術(shù)原理及應(yīng)用.pdf

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1、2010年第37卷第4期探礦工程(巖土鉆掘工程)37繩索取心鋼球偏斜技術(shù)原理及應(yīng)用何遠東，高波，何遠洪，稅太紅，洪江(1．貴州遠東兄弟鉆探有限公司，貴州貴陽550000；2．貴州省地礦局112地質(zhì)大隊，貴州安順561000)摘要：在貴州某磷礦區(qū)鉆孔施工中，由于地層水敏性導(dǎo)致鉆孔出現(xiàn)掉塊、坍塌，局部超徑、沉渣增多等，發(fā)生鉆具扭斷、埋鉆等事故。采用繩索取心鋼球支撐小徑錐面鉆頭定位偏斜技術(shù)對事故進行處理，經(jīng)濟有效。關(guān)鍵詞：繩索取心鉆探；水敏性地層；斷鉆事故；埋鉆事故；同徑偏斜；鋼球支撐；小徑錐面鉆頭定位中圖分類號：1'634．5文獻標識碼：A文章編號：1672—7428(2010)04

2、—0037—03PrincipleofDeflectionTechnologyofWire-lineCodngwitllSteelBallandtheApplication／HEYuan—d0，GAOBo，HEYuan—hong，陰—hong，HONG0(1．GuizhouYuandongBrothersDrillingCo．，Ltd．，GuiyangGuizhou550000，China；2．122GeologyTeam，BureauofGeologyandMineralExplorationandDevelopmentofGuizhouProvince，AnshunGuizh

3、ou561000，China)Abstract：Becauseoftheblock—falling，collapsing，localover—sizingandmoresedimentinwatersensitiveformation，drill—ingbrokenandburyingdrillingoccurredintheboringconstructioninaphosphatemineinGuizhou．Smalldiameterconebitpositioningdeflectionbywire—linecoringwithsteelballsupportingwasu

4、sedtosolvetheproblemeconomically．Keywords：wire—linecoringdrilling；watersensitiveformation；drillingbroken；buryingdrillingaccident；deflectioninthesamediameter；steelballsupporting；positioningofsmalldiameterconebit當前，在固體礦產(chǎn)鉆探深孔施工中，所鉆遇的地600—752．8in為黑色薄至中厚層狀含鈣質(zhì)頁層層位較多，遇復(fù)雜地層由于地層客觀原因或操作巖、粘土質(zhì)粉砂巖、夾粉砂質(zhì)粘土巖

5、等，夾層較多，軟不當?shù)染C合因素，導(dǎo)致時有孔內(nèi)事故發(fā)生。在處理硬不均，并且粘土巖遇水易水化分散。在鉆進時易孔內(nèi)事故時若需偏斜，采用傳統(tǒng)的偏心楔偏斜技術(shù)發(fā)生巖心堵塞造成回次進尺低、鉆進效率差和巖心不僅成功率不高、所需時間長、成本較高，而且會給磨耗影響取心率；并且孔壁易掉塊剝落，孔內(nèi)坍塌而繼續(xù)施工帶來鉆孔安全隱患。鑒于此，筆者根據(jù)鉆造成卡鉆、埋鉆事故?？灼痹?，探索出繩索取心鋼球偏斜技術(shù)，解決了752．8～769．6m間屬寒武系牛蹄塘組第二段，實際施工中所遇問題，取得很好效果。巖心為灰黑色，黑色鈣質(zhì)粉砂質(zhì)粘土巖，頁巖與含碳質(zhì)粉砂質(zhì)粉煤互層，具有極高水敏性；本孔粉煤質(zhì)巖1概述層主要有3

6、層，層厚分別為0．8m，1．6m和2．6m；1．1鉆孔偏斜技術(shù)現(xiàn)狀是本次主要事故孔段。金頂山組含水層與明心寺組、當前，國內(nèi)外常用鉆孔偏斜技術(shù)有螺桿馬達鉆間有裂隙，溶洞和流動的地下水發(fā)育；易造成鉆孔沖進技術(shù)、機械連續(xù)造斜器定向造斜技術(shù)、偏心楔偏斜洗液流失，鉆孔偏斜，鉆具折斷的事故。水敏性軟弱技術(shù)等，在處理孔內(nèi)事故中若鉆孔方位偏差元特殊地層穩(wěn)定期非常短，對沖洗液質(zhì)量的要求非常高，極要求，常使用偏心楔，也有使用螺桿馬達。易掉塊、坍塌、孔徑局部超徑或空洞，沉渣多，局部沖1．2礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造及鉆探難點洗液流速緩慢，大顆粒巖屑沉積，極易造成鉆具堵1．2．1地質(zhì)結(jié)構(gòu)水，而發(fā)生卡鉆、埋鉆事故；進入

7、牛蹄塘組第一段震貴州某磷礦區(qū)地層層位為第四系、寒武系、震旦旦系燈影組塊狀條紋狀，角粒狀構(gòu)造的白云質(zhì)、硅質(zhì)系的金頂山組、明心寺組、牛蹄塘組、燈影組、洋水組巖，細晶粒白云巖，巖層破碎，易使巖心內(nèi)管被卡死和馬路坪組。磷礦層主要分布于寒武系牛蹄塘組下造成堵水、燒鉆、巖心磨耗、沖洗液漏失等。部和震旦系洋水組下部馬路坪組上部。1．3鉆孔結(jié)構(gòu)1．2．2鉆探難點ZK一3鉆孔設(shè)計結(jié)構(gòu)為：110mm開孔鉆穿第收稿日期：2009—12—29；修回日期：2010—02—25作者簡介：何遠東(1962一)