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关于煤田地质钻探裸孔施工的探讨


关于煤田地质钻探裸孔施工的探讨 摘要:本文结合作者多年工作经验,简述了煤田地质钻探裸孔 施工,可供读者参考。 关键词:煤田地质;钻探 中图分类号:f407.1 文献标识码:a 文章编号: 钻探工程的特点是:冲积层厚、缩径,并伴有不同程度的钻孔漏 水,在该地区采用套管护孔显然是不现实的。一是冲积层厚、岩层 松软,难以承托套管,二是下入套管数量多,重量大,加之钻孔易 缩径,套管难下入,更难起拔,导致套管的大量损耗;三是下入和 起拔套管势必占用大量非作业时间,延误施工周期。因此不宜采用 套管护孔。 裸孔施工的优点是:避免了套管的损耗,增加作业时间, 加快勘探速度,降低了钻探成本,遇有特殊水文地质情况,地质孔 改为水文孔施工方便,随时可以进行电测,并可获得较完整的地质 剖面资料。但是裸孔施工护孔难度大,技术操作要求严格,必须认 真执行施工技术措施,保证安全钻进。裸孔施工的基本操作是:开 孔后下入φ 146(或φ 127)井口管 1~3 根(7~20 米) ,直接换φ 9l 钻具施工,同径裸孔至终孔。裸孔施工,保证孔壁安全稳定,护 孔是关键。现将几年来施工中探索的点滴经验介绍如下。 1、简化钻孔结构,采用同径钻进,是裸孔施工的重要环节 钻探生产实践证明,采用裸孔施工时,若钻孔结构多变,换径次 数多,钻孔呈多阶梯状,在这种情况下,下降钻具时增加了钻具撞 击井壁的次数, 从而易于破坏井壁的稳定性, 又易造成井壁的坍塌、 掉块,威胁着钻探安全施工。煤田地质勘探区的岩性较为松软,其 可钻 性一般为 3~6 级,7 级以上的坚硬岩层较少,可钻性较高。但是 由于岩石物理性质松软,遇水易膨胀,易缩径;倾斜地层井壁易坍 塌、掉块,因此应简化钻孔结构,尽可能减少换径次数。 由于简化钻孔结构,采用较小孔径钻进,井壁裸露面积小,易维 护,同时孔径小限制了钻具的回转半径。减轻了钻具对井壁的冲击 破坏强度,从而减少了井壁坍塌、掉块的可能性,有利于井壁的维 护。还由于孔径与钻具之间的环状间隙小,有利于导向和防斜,这 对于安全钻进和提高钻效提供了有利条件。 简化钻孔结构,采用裸孔施工,必须下好井口管,以维护井口的 安全。下置井口管应达到下述要求: (l)井口管要正:井口管的中 心线必须与立轴的中心线一致,不得偏斜(2)井口管牢固:不得松 动,并防止脱跑.(3)井口管与井壁间隙要严密:要求在井口管与井 壁间隙中不窜水,防止冲塌井口,同时防止岩粉沉淀在环状间隙中 造成井口管难于起拔。为达到上述标准要求,具体做法是:开孔前 予先以人力在井口处挖出 0.5 米的深坑,坑中充填粘土,并以水湿 润后捣实;开孔至下井口管深度后,提出钻具,再向孔底投入适量 的粘土(湿润后的)并捣实;下井口管后,使井口管下端插入粘中, 井口管外端用套管卡固定在地梁木处防止跑脱,井口管上部与井壁 状间中充填粘土并捣实,防止管外窜水和岩粉沉入。 2、使用优质泥浆,确保孔内安全 使用优质泥浆是保证孔壁安全的重要技术措施。当前以使用“双 聚”泥浆效果较好。使用优质泥浆,除能较有效地保持井壁稳定, 防止井壁坍塌、掉块的同时,对防止井壁超径或缩径更有要意义。 在使用优质泥浆的同时必须加强泥浆管理。为加强泥浆管理,每台 钻机均配齐经过专门技术培训的泥浆员,每小班有兼职泥浆员,负 责泥浆的泥浆性能测定和调释,以保证泥浆质量性能。实践证明, 在厚冲积层、深孔钻进中进行裸孔施工,采用清水或劣质泥浆是很 难钻进的。采用粘土粉造浆,其特点是造浆效率高,易搅拌,并能 保证泥浆质量。 3、合理使用钻铤,保持钻孔垂直 合理使用钻铤,在裸孔施

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