四川省地质矿产勘查开发局四0二地质队 611730
摘要：水泥浆的护壁堵漏为当前在钻探施工当中运用最为广泛的技术之一。水泥浆护壁的堵漏施工当中，由于各类缘故造成堵漏的失败情况，依照水泥浆护壁的堵漏失败原因，在灌注技术方面来对使水泥浆护壁堵漏效果得到提升以及防止孔内发生事故方面应注意问题进行研究。
关键词：地质勘探；断层破碎带；钻孔位置；泥浆护壁堵漏技术
1工程概况
受鄂尔多斯市金泽龙泰商贸有限公司委托，我单位对其所属“青海省格尔木市高雪西铜金矿普查”探矿权项目进行普查地质工作。主要目的是应用地、物、地表工程及适量钻探等综合手段，以前人工作成果为依托，对已圈定的AS1和AS3异常进行深入检查评价。通过本轮普查力争找到一个可供进一步工作的基地。
勘探工程质量良好，主要用于揭露和验证物探激电异常。钻探岩心采取率82～88%，终孔直径75毫米。
设计钻孔均为85°斜孔，孔斜观测一般每隔100米使用钻孔测斜仪观测一次，经观测钻孔孔深小于100米的顶角误差均小于0.5°，孔深300米内的钻孔顶角误差为0.5°～1°，符合质量要求。
每个钻孔结束后，项目施工的钻孔均进行封孔，深部用水泵灌注，浅部从钻孔灌入。灌入325#水泥进行灌浆封孔处理。封孔质量基本符合要求。钻孔原始班报表要求数据准确，内容齐全，符合质量要求。
所有施工的钻孔均进行了简易水文观测，通过钻孔水文地质观测所收集的资料能满足划分含水层的要求。
钻探目的：铜金矿地质勘探。
钻探任务：钻探施工100～400m取心钻孔，并协助进行孔内测井等工作。具体要求：
（1）孔深100～400m（具体孔深待甲方根据钻探施工中的地质条件确定）；
（2）终孔直径φ76mm；
（3）开孔倾角60～75º，开孔方位角由甲方在钻机安装时确定；
（4）全孔取心，岩心采取率≥80％；矿心采取率≥85％
（5）孔斜率：钻孔顶角变化每百米≤1.5°；
（6）协助完成其他地质工作；
（7）其余钻孔质量标准严格按照施工质量要求严格按《地质岩心钻探规程》（DZ/T0227—2010）及《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》（DZ/T0214—2002）中六项质量要求执行。
综上，岩石可钻性综合级别：钻孔区所钻岩石岩石级别约为Ⅷ～Ⅹ级，类别为硬～坚硬。本次所钻地层具有“硬、脆、漏”特点，为复杂的难钻典型地层。
2泥浆与护壁堵漏技术
本次钻孔施工中，将会频繁出现断层破碎带，护孔难度增大，为保证钻孔护壁及冲洗液循环，做好冲洗液护孔工作至关重要。根据钻孔区地层结合我队长期在四川及高原变质岩地区施工积累的护孔措施及经验，冲洗液类型初定以下配方，但在实际钻进中应严格根据孔内情况适时调整冲洗类型及配方，即要保证护孔堵漏润滑，又要保证绳索取心和冲击回转钻进工艺的正常使用。如图1。为此制定如下措施：
图1 泥浆与护壁堵漏技术的应用
2.1护孔措施
根据钻孔区地层结合其它施工经验，冲洗液类型基本如下：
(1)残坡积层采用：清水+0.2～0.4%SM植物胶＋300～500ppmPHP无固相冲洗液钻进，套管护孔：
(2)基岩采用：清水+100～150ppmPHP+0.1～0.4%SM植物胶+O.3％～O.5％的广谱润滑剂无固相冲洗液钻进；
(3)断层破碎带采用：清水+0.2～0.4%SM植物胶+0.5～1KG火碱+500～800ppmPHP无固相冲洗液钻进，以高浓度SH+PHP作护孔材料，若护孔效果不理想，则采用扩孔下套管法护壁。必要时也可用水泥固结护壁堵漏，其配方为：水泥+水+氯化钠=100+40+1.5～2(重量比)
(4)断裂带中钻进：坚持高质量复合冲洗液钻进。
必须根据实际施工地层及钻进并孔内情况及时调整泥浆配方和性能。同时加强与工艺所和成都理工大在护孔堵漏方面的合作，切实保障该科钻孔顺利施工。
2.2堵漏措施
钻孔施工中若发生冲洗液漏失，引进探矿工艺研究所研制的堵漏工艺技术和材料；也可采用泥球或水泥球堵漏；若无效，则坚持顶漏钻进，在干孔段涂抹润滑膏减振减阻的施工原则，但随后仍要采取措施保证孔内冲洗液循环。
2.3润滑措施
坚持在施工过程中采用双重润滑措施。即在无固相冲洗液或优质低固相泥浆中添加太古油或高效润滑剂，漏失孔干孔段涂抹润滑膏。
2.4冲洗液的配制
(1)无固相冲洗液的配方（如表1）：
表1 每搅拌机用量表
(2)无固相冲洗液的配制程序：
第一，将所需清水放入搅拌机内；第二，将所需润滑剂加入清水中，充分搅拌，直到均匀分散(搅拌时间约10分钟)；第三，加入所需的聚丙烯酰胺，充分搅拌，直到均匀分散(搅拌时间约10分钟)，然后放入水源池待用。
(3)普通泥浆、低固相冲泥浆、加重泥浆的配方（如表2）：
表2 普通泥浆、低固相冲泥浆、加重泥浆的配方
(4)普通泥浆、低固相泥浆、加重泥浆的配制程序：
第一，将所需清水放入搅拌机内；第二，将所需粘土加入清水中，搅拌5分钟。(必须做好水化工作)；第三，加入所需纯碱，充分搅拌，直到均匀分散(搅拌时间约5分钟)；第四，加入所需胶状CMC，充分搅拌，直到均匀分散(搅拌时间约10分钟)；第五，加入所需聚丙烯酰胺(PHP)，充分搅拌，直到均匀分散(搅拌时间约30分钟)；第六，加入所需重晶石粉，充分搅拌，直到均匀分散(搅拌时间约5分钟)；第七，加入所需润滑剂，搅拌时间约5分钟，然后放入水源池待用。
(5)SM植物胶复合无固相冲洗液（适宜在复杂地层绳索取心钻进）
第一，配制程序：清水→SM植物胶（浸泡）→搅拌（＋ＰＨＰ）→搅拌（0.5小时）（＋Ｎａ－ＣＭＣ）→搅拌（0.5小时）（＋TS－302）→搅拌→放入泥浆池使用。
第二，优化配方：（公斤）如表3.
表3 配方
(6)所需材料见表5
表5护壁堵漏润滑材料计划表
(7)冲洗液的维护与管理：
第一，严格按配方及配制程序配制冲洗液，不得随意颠倒程序和更改冲洗液的配方；第二，严禁清水及污染物混入冲洗液，避免影响其性能；第三，冲洗液性能发生变化时，应及时调整、处理或更换；第四，加强冲洗液管理工作，做到勤捞砂。
2.5泥浆净化措施
钻探施工中泥浆净化非常重要，特别是此次钻孔施工必须高度重视。
第一，项目部配备相应人员和装备；应配备漏斗粘度计、失水量测试仪、密度计、含砂量测试杯和pH试纸等野外冲洗液性能测试工具，并设专人负责保管。
第二，钻进施工中现场钻探技术人员负责检测冲洗液性能，规定每钻进10m～20m或8h检测一次。
第三，根据此次施工钻孔的直径和深度，挖设足够长度宽度并且合理的冲洗液循环系统（包括循环槽、沉淀池、配浆池）。每班泥浆岗负责清理循环系统的沉碴。
第四，钻进过程中冲洗液因受浸污染而导致性能变坏时，应及时调整冲洗液性能。
第五，同时对此次深斜孔钻进必须配备泥浆净化设备保障泥浆性能。采用旋流除泥除砂等净化设备进行净化时，应注意如下事项：
a.净化设备安装固定要平稳。
b.开机前应空车运转，观察是否与方向标同向。砂浆泵在沉淀液池内要保持与液面垂直。
c.泥浆净化设备运转正常后要调节其参数，至正常为止。
d.净化设备在运转一定时间后，要检查各运动部件，发现部件损坏或严重磨损应及时更换。
第六，禁止向冲洗液中任意添加清水，不要让污水、山水、雨水流进冲洗液中。
第七，往冲洗液中添加处理剂时要缓慢突、均匀，避免冲洗液性能变。
第八，造浆用的膨润土，化学处理剂及其他材料必须采取防雨、防潮措施，不得受潮结块影响使用质量。
3结束语
在钻探工作当中，导致泥浆护壁发生堵漏失败原因有非常多，上述是队泥浆与护壁堵漏技术进行相关的描述以及探讨，能够对实际的工程施工有一应帮助。所以相关的工作人员一定要认真学习这个方面的技能与知识，为勘探工作发挥出自己的能力。
参考文献
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[2]俞宪生.鄂而多斯盆地镇泾工区的钻井堵漏工艺措施[J].探矿工程, 2009(6):55-60.
[3]乌效鸣,蔡纪华.纤维水泥的堵漏实验分析[J].探矿工程,2009(4):234 -250.
论文作者:罗祥
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/17
标签：钻孔论文; 泥浆论文; 洗液论文; 所需论文; 配方论文; 地层论文; 性能论文; 《基层建设》2018年第28期论文;