腾冲县金山地矿科技服务有限责任公司
摘要：我国具有矿产资源丰富的物产特色，对能源需求整体供给量要求较高，但由于曾经出现过能源浪费问题，造成我国的矿产能源开采现状发展并不乐观，导致能源缺陷与社会需求产生巨大的矛盾冲突。为解决能源生产相关问题，国家部门适时调整能源开发计划，不断增强能源勘察工作力度，以望优化现有的能源结构布局。基于此，本文结合目前我国面向复杂地层的地质钻探冲洗液技术发展现状，为该技术实践能力制定相关对策，以供有关单位参考。
关键词：地质钻探；冲洗液；复杂地层；优化建议
目前，政府部门对复杂地层探测工作非常重视，并为其提供了实施技术条件和研究基础，钻探工作也取得了一定的成效。但由于不同区域的地质情况具有多变性，尤其是复杂地质地区，为此钻探冲洗液技术的应用就显得尤为重要。在我国矿产资源开采过程中，地质钻探施工对后期连续环节存在一定影响，必须保证冲洗液自身性能和维护条件严格按照相关规定，为预防施工事故做好质量控制工作，这就要求不断优化地质钻探技术且付诸实际工作，为能源开采的引进和利用提供安全保障和实际效益。
一、复杂地层地质钻探冲洗液技术发展存在的问题
1.冲洗液技术性能要求问题
在开展地质岩心钻探工艺技术时，对复杂底层和施工条件具有重要限制条件，不同地质要求决定了取心质量的变化。目前，我国地质矿产钻探工作持续进行着，但由于以前科研研究力度不够，造成我国地质钻案冲洗液技术本质发展较为落后，给矿产资源的开采和利用工作带来了一定影响。结合地质钻探工作的特殊性要求，以小口径金刚石绳索取心地质钻探技术为例，在具体实施过程中，较易出现“环节空隙问题”、“孔径体积较小”、“与地质条件不相匹配”等现象，对技术性能要求明显提升，但这种限制条件不利于大口径石油钻井施工，对孔底动力冲洗液技术造成一定影响。为此，在地层变化较大的特殊情况下，必须确保地质钻探冲洗液技术性能要求，这对施工配置和配制维护工作具有重要作用。
2.冲洗液技术体系设计问题
为提升复杂底层地质钻探使用技术性能要求，目前我国地质勘测部门对新型冲洗液材料的研制方法和体系设计进行重点培育，对地质钻孔工作具有实际成效。在复杂且不稳定地层环境下，以强水敏性地层、异常压力地层、盐膏层为典型代表，根据这种特殊性质地层特点，在开展实际钻探工作时，需要对冲洗液密度做好严格精确检测工作，减轻异常地层压力和施工限制条件的损坏程度。但从目前地质钻探冲洗液体系设计来看，还未全面完善相关体系设计内容，当遇到泥浆流变性能劣化等突发情况时，现有的地质钻探冲洗液技术体系不能完全适应当下特殊环境，严重影响地质钻探引进效率和施工技术的发挥，对复杂地层地质钻探工作造成相对影响。在平山县秋卜洞银矿区复杂地层地质钻探工作中，由于对冲洗液设计体系把握力度不够，在不稳定地层结构环境下，时常造成漏水、漏浆、卡钻、埋钻等问题，对钻探施工造成一定影响。
3.冲洗液技术孔壁稳定问题
在复杂地层地质钻探中，冲洗液技术较易发生无固相泥浆难以完全解决孔壁稳定等相关问题，影响钻探施工进度和工作效率。对于孔壁稳定问题，需要从泥浆钻井和钻杆构造来看，目前部分钻探施工单位对此方面技术水平达不到实际规范，对冲洗液材料、泥浆配制、固控设备等方面还存在相应问题，加上地质钻探施工环境和现场条件并不全面，难以利用冲洗液检测技术对其进行探查，且相关维护工作的开展力度不强，造成冲洗液材料和处理剂的使用流程出现问题，利用普通地质祖钻探冲洗液技术很难实现孔壁稳定和功能维护。
二、对地质钻探冲洗液技术发展的几点优化建议
1.选择合适的钻探冲洗液
在开展复杂底层地质钻探冲洗液技术时，不论是性能要求或是设计体系问题，亦或是解决孔壁稳定问题，对其选择合适的钻探冲洗液可有效解决这些实际问题。对于钻探施工而言，不同地层地质的要求限制并不统一，结合因地制宜的方式对其选择钻探冲洗液，可起到减轻钻具磨损程度和延长使用周期的功效，为施工质量提供基本保障。以某矿区的花岗岩地层为背景条件，对其进行地质构造探测工作，由于岩石经受长久的腐蚀作用，自身孔壁稳定性能不强，为此可利用带有分离卡钻作用的低固相冲洗液进行具体施工，结合绳索取芯金刚石的辅助作用，在使用过程中可对内部孔壁形成泥皮反应，在一定程度上也解决了钻孔坍塌问题。并且，低固相冲洗液带有优质处理剂特性，在形成水泥护壁效用后，可将CL植物胶融入现场施工中，对节约施工成本和降低施工时间具有显著效果。目前，我国除以上提到的这一类型钻探冲洗液外，还存在应对不同地质构造生产的冲洗液，可为施工岩石层提供探勘辅助作用。
2.采取合理的冲洗液配方
根据钻探冲洗液的特殊性能要求，要想充分实现冲洗液工作机理和施工效果，对冲洗液配制方式需要予以一定重视程度，保障钻孔施工安全和施工效益。从目前不同地质构造特点来看，对不同地层施工环境而言，可优先考虑“水+皂化油水+切削膏”这一类型冲洗液配方，它适用于具有相对稳定性质的地层施工环境，对漏水问题和孔内问题具有实际帮助，根本原因在于内部油基性质的润滑性能极强，可有效解决钻机摩擦力和磨损情况等相关运转问题（金刚石工艺的保障）。对于泥石化程度较为严重的地质钻探施工，利用“水+膨润土+CMC+纯碱”等类型冲洗液配方，其中将纯碱整量控制为3%~5%左右，对解决具有相似性质的蚀化地质钻探施工问题具有重要作用，在钻井工具的使用方面，也可大大提升高转速运转施工性能。对于以上两种冲洗液配方，在东北森林沼泽覆盖区施工中充分体现了自身优势，并配合浅钻关键技术予以实行，为当地地质钻探提供了重要保障。（附录：地质钻探现场施工流程，以供参考）
图1地质钻探现场施工编制流程
3.满足冲洗液的设计条件
所谓冲洗液设计条件，主要是以不同类型地层条件为出发点的，与以上所提到的内容具有共通性，还具体细节方面又存在细微差别。在进行复杂地层地质钻探施工时，以破碎性地层冲洗液设计为例，为其设计条件提供实例认证。由于破碎地层的特殊构造应力作用，较易出现微型裂缝问题，为解决相应问题需要从破碎岩块胶结力特点来看，可利用低固相冲洗液对其进行“造壁”工作，充分考虑泥皮生成情况和裂缝缝隙大小，【3】将坍塌压力和冲洗液比例进行协同配合（考虑破碎地层对冲洗液比重、粘度情况），确保冲洗液液柱压力和孔壁强度不受到损害，这对内部孔壁稳定和埋钻坍塌具有重要作用。同时，当遇到特殊限制条件时，也可采用高固相冲洗液，可达到避免冲洗液过分流失成效，对施工操作技术和冲洗液实际性能都具备现实意义。为此，在考虑地质钻探冲洗液技术实用性能时，可从坍塌力度、流失整量、水土化粘度来考虑（针对破碎地层），为地质探测工作提供保障依据。
总结
综上所述，目前复杂地层的地质钻探冲洗液技术已在能源开采工作中取得一定实效，但在“性能要求”、“设计体系”和“维护孔壁稳定”等方面还存在具体问题，相关单位需要通过选择合适的冲洗液和配制方式，并满足地质钻探冲洗液的设计条件，为地质钻探施工提供质量保障和安全保障。在开展实际施工工作时，还需要结合不同地质构造环境，对地质钻探冲洗液技术予以一定优化，制定科学、合理的钻井方法，为国家能源开采工作提供更大的经济效益和社会保障。
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论文作者:李存才
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/12
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