地質(zhì)巖心鉆探_第1頁
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文檔簡介

--讓每個人公平地提升自我10地質(zhì)巖心鉆探高鉆探質(zhì)量。一、提高巖礦心實行率的措施依據(jù)各礦區(qū)地質(zhì)條件、巖礦層的物理機(jī)械性質(zhì)和技術(shù)因素,正確地選擇取心方法和工具。取心困難的巖礦層中,應(yīng)盡可能選用金剛石或硬質(zhì)合金鉆進(jìn)。在取心困難的礦層中鉆進(jìn)時,應(yīng)限制轉(zhuǎn)速、壓力和泵量,適當(dāng)掌握回次進(jìn)尺長度和時間。鉆進(jìn)時回次進(jìn)尺不得超過巖心管長度。在礦層、礦層頂?shù)装搴椭匾獦?biāo)志層中,巖、礦心沒有實行上來時,須專程撈取,不應(yīng)連續(xù)鉆進(jìn),必需鉆時不得超過米。撈取巖、礦心時應(yīng)盡量承受噴反、無泵或鋼絲鉆頭等有效方法。退取巖心時要細(xì)心,盡可能地避開人為地裂開,并嚴(yán)格防止巖、礦心上、下挨次顛倒。二、預(yù)防鉆孔彎曲的措施(導(dǎo)管)。開孔時,應(yīng)選用銳利的鉆頭,主動鉆桿不得有偏擺,軸心壓力要均勻,要隨鉆孔加深而加長巖心管。在易斜巖層地區(qū)施工,應(yīng)依據(jù)地層、見礦深度等條件合理設(shè)計開孔角度和彎曲強(qiáng)度。要盡量選用金剛石或硬質(zhì)合金鉆進(jìn)。深孔鉆進(jìn)時,應(yīng)盡量承受鉆鋌加壓。遇到片巖地層、傾斜巖層、裂開帶、軟硬互層時,應(yīng)使用銳利的鉆頭和長、直、重、厚、剛的鉆具,有條件時也可試用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。擴(kuò)孔時要帶內(nèi)導(dǎo)正器,換徑時要帶外導(dǎo)正器。粗徑鉆具要用綜合式異徑接頭連結(jié),其中心線必需4米,第一回次的小徑巖心管長度要短于1米。三、做好簡易水文地質(zhì)觀測的措施要準(zhǔn)時觀測水位及其他應(yīng)測工程;水位觀測的基準(zhǔn)點(diǎn)必需全都,讀數(shù)要準(zhǔn)確,測繩不得任意割接。四、降低孔深誤差的措施機(jī)場使用的木尺或鐵尺必需保持兩端平齊,刻度準(zhǔn)確、清楚,并留意常常校正。丈量機(jī)上就時應(yīng)停頓立軸回轉(zhuǎn),基準(zhǔn)點(diǎn)必需全都,并應(yīng)準(zhǔn)確丈量,準(zhǔn)時記錄。加減鉆具必需用鋼卷尺丈量尺寸。校正孔深丈量鉆具尺寸時必需使用鋼卷尺,并將丈量結(jié)果逐根記錄在班報表上。五、做好原始記錄的措施(或綜合記錄員)要每天校對原始記錄覺察錯誤要準(zhǔn)時修正,無誤后簽字自存并定期移交統(tǒng)計部門保存。六、提高封孔質(zhì)量的措施封孔前必需準(zhǔn)確把握封閉段孔深及隔離塞(架橋)其固定牢靠。使用泥漿做沖洗液的鉆孔,應(yīng)依據(jù)狀況自下而上清洗封閉段孔壁上的泥皮。水泥必需用清水?dāng)嚢杈鶆?,水灰比?yīng)小于50%??梢罁?jù)實際狀況分別承受泵送、導(dǎo)管注入和注送器注入水泥漿的方法,水泥漿出口距隔離位置的距離應(yīng)小于米。注漿過程不要中斷,封閉長度在5米以內(nèi)時不得提動鉆具;水泥漿灌注完畢,要準(zhǔn)確把握替漿的清水用量,不得過多。用套管護(hù)壁的鉆孔,應(yīng)先封好套管下部各封閉段后再起拔套管。磨料分有鋼粒鉆探、硬質(zhì)合金鉆探、金剛石鉆探、復(fù)合片鉆探、牙輪鉆頭鉆探等;按獵取巖心的方式分按沖洗液循環(huán)方式分有正循環(huán)鉆探、反循環(huán)鉆探、孔底局部反循環(huán)鉆探等。此外還有一些特別的方法,如底動力驅(qū)動鉆探、定向鉆探等,也可以是上述方法的組合?!埠K索取心鉆探?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆探、定向鉆探、反循環(huán)取心取樣鉆探等。性、完整程度有關(guān)。把與鉆進(jìn)工藝有關(guān)的幾個特性將巖石做如下分類:按硬度的大小分為四類,按可鉆性的凹凸分為十二級,其相應(yīng)關(guān)系為:1~3級;4~6級;7~9級;10~12級。按研磨性的強(qiáng)弱分為三類:弱研磨性、中研磨性、強(qiáng)研磨性;按完整程度分為三類:完整、較完整、裂開。巖石特性鉆進(jìn)方法針對主要巖層特點(diǎn),依據(jù)巖石硬度、研磨性及完整程度,結(jié)合口徑、鉆孔深度等,選定鉆探方6級以下巖石可選用硬質(zhì)合金鉆進(jìn)方法,74~7級、局部8巖石特性鉆進(jìn)方法巖石硬度軟中硬硬堅硬巖石可鉆性級別1~34~67~910~12巖石研磨性弱弱 中強(qiáng) 弱中強(qiáng) 弱中 強(qiáng)硬質(zhì)合金鉆進(jìn)●● ●●表鑲金剛石鉆進(jìn)●● ●●孕鑲金剛石鉆進(jìn)● ●●● ●● ●沖擊回轉(zhuǎn)硬質(zhì)合金鉆進(jìn)● ●● ●沖擊回轉(zhuǎn)金剛石鉆進(jìn)●●● ●● ●聚晶、復(fù)合片鉆進(jìn)● ●● ●●空氣潛孔錘鉆進(jìn)● ●●● ●● ●一、金剛石鉆探金剛石鉆探的鉆進(jìn)效率凹凸和鉆頭壽命長短一般取決于金剛石鉆頭與地層巖性的匹配剛石鉆頭,特級用于特堅硬巖層,優(yōu)質(zhì)級用于堅硬巖層,標(biāo)準(zhǔn)級、低品級和等外級用于硬和中硬巖層。最常用的金剛石粒度范圍是25粒/ct~60粒/ct406080目和100粒度、金剛石濃度、水口外形及其數(shù)量和大小、底唇外形等。金剛石鉆頭和擴(kuò)孔器的選用見下表:枚巖,泥質(zhì)砂巖,硬質(zhì)片巖可鉆性類別級別大理巖,石灰?guī)r,泥片麻巖,玄武巖,閃長石英斑巖,高硅化灰?guī)r,蛇紋巖,輝綠巖,石英二長巖,混合灰?guī)r,堅硬花崗片巖,白云巖,硬砂花崗閃長巖,流紋巖,巖,石英巖,石英巖,橄欖巖花崗巖,鈉長巖脈,含鐵石英巖中硬 硬 堅硬4~6 7~9 10~12研磨性聚晶金剛石燒結(jié)體10-25自然金剛軟1~3弱●弱●●中●●強(qiáng)弱●中●強(qiáng)弱中強(qiáng)表25-40● ● ● ●石粒度鑲40-60●●●〔粒/ct〕鉆60-100● ● ● ●頭20-30● ● ●胎體硬度35-40●●●●〔HRC〕>45●●20-40●●●●●人造或天40-60●●●●●然金剛石60-80●●●●〔目〕孕80-100● ● ● ● ●鑲10-20●鉆20-30● ● ● ●頭胎體硬度30-35● ● ● ●〔HRC〕35-40● ● ● ●40-45● ● ●>45●復(fù)合片● ● ●表鑲●●●●●擴(kuò)孔器孕鑲●●●●●●●●金剛石鉆頭的合理使用:依據(jù)設(shè)計孔深,按鉆頭和擴(kuò)孔器外徑尺寸,由大到小排序,輪換使用。鉆頭與擴(kuò)孔器及卡簧間要合理協(xié)作,要求如下:擴(kuò)孔器的外徑應(yīng)比鉆頭外徑大~,巖層堅硬時應(yīng)承受下限數(shù)值;卡簧的自由內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭內(nèi)徑小~??ɑ蓱?yīng)在上一回次巖心上測試,以不脫落、不卡死為宜。3鉆頭到達(dá)孔底后,應(yīng)進(jìn)展“初磨”,即輕壓〔1/3左右〕,慢轉(zhuǎn)〔100r/min左右〕,鉆進(jìn)10min左右,再承受正常參數(shù)連續(xù)鉆進(jìn)。不宜用鉆頭掃孔和殘留巖心?!惨弧辰饎偸@單動雙管取心鉆探1、鉆具應(yīng)符合如下條件:單動性能好,異徑接頭、擴(kuò)孔器、鉆頭、短節(jié)和卡簧座等零部件連接應(yīng)同心;內(nèi)、外管平直無裂傷,螺紋符合要求;內(nèi)管與短節(jié)、短節(jié)與卡簧座裝配后垂直提起時,不允許自由脫落;裝配好的鉆具卡簧座底端與鉆頭內(nèi)臺階的距離應(yīng)為3mm~4mm;保證水路暢通;在易斜地層中鉆進(jìn)時,取心鉆具上部應(yīng)配有穩(wěn)定接頭、扶正器等導(dǎo)向裝置。2、使用金剛石取心鉆具時的操作要求:鉆探現(xiàn)場應(yīng)有兩套以上與施工口徑對應(yīng)規(guī)格的完好鉆具;定期拆卸清洗、加油保養(yǎng),螺紋或外徑磨損要準(zhǔn)時更換;擰卸鉆頭、擴(kuò)孔器、卡簧座與內(nèi)管應(yīng)使用多觸點(diǎn)鉗或摩擦鉗,不允許使用管鉗;退出巖心時,要用橡皮錘或木錘敲打內(nèi)管;鉆桿接頭不常常擰卸的一端應(yīng)使用粘接劑密封粘牢,常常擰卸部位應(yīng)涂抹絲扣油;鉆桿和接頭單邊磨損量和均勻磨損量符合表26的規(guī)定;鉆桿螺紋連接要保證密封良好。3、鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)鉆壓依據(jù)巖石可鉆性、研磨性、完整程度、鉆頭底唇面積、金剛石粒度、品級和數(shù)量選擇鉆壓。鉆壓值見下表。鉆頭種類鉆頭規(guī)格〔φmm〕鉆頭種類鉆頭規(guī)格〔φmm〕表鑲鉆頭孕鑲鉆頭4~7~6~118~1512~1714~1948607696122150初壓力~~正常壓力3~64~6~108~1110~1311~14在軟巖層中鉆進(jìn)應(yīng)用較小的鉆壓,在完整、中硬到堅硬或強(qiáng)研磨性的巖層中鉆進(jìn)應(yīng)適當(dāng)加大鉆壓;25%~50鉆壓應(yīng)適當(dāng)減小。轉(zhuǎn)速依據(jù)巖石性質(zhì)、鉆孔構(gòu)造及設(shè)備力量等因素選擇轉(zhuǎn)速見下表。鉆頭種類金剛石鉆進(jìn)適用轉(zhuǎn)速鉆頭/分〕規(guī)格〔φmm〕48607696122150表鑲鉆頭500~1000400~800300~550250~500180~350150~300孕鑲鉆頭750~1500600~1200400~850350~700260~520220~440在軟巖層中鉆進(jìn)效率很高時,應(yīng)適當(dāng)限制鉆速。正常鉆進(jìn)時,在機(jī)械力量、管材強(qiáng)度、鉆具穩(wěn)定性及其減震、潤滑等條件允許的前提下,視地層狀況適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速。泵量與泵壓鉆進(jìn)堅硬、顆粒細(xì)的巖層,泵量可小些;鉆進(jìn)軟、中硬、顆粒粗的巖層,泵量應(yīng)大些;鉆進(jìn)裂隙,有稍微漏失的巖層,泵量要稍大于正常狀況;孕鑲鉆頭應(yīng)承受較大泵量,表鑲鉆頭承受較小泵量,復(fù)合片鉆頭選用的泵量可超過表鑲或孕鑲鉆頭泵量的20%~50%;在轉(zhuǎn)速較高,鉆進(jìn)速度較快,巖層研磨性較強(qiáng),巖屑顆粒較粗時,應(yīng)選用較大泵量,反之泵量應(yīng)減??;鉆頭水口的大小,直接影響鉆頭內(nèi)外的沖洗液壓差,保持適當(dāng)?shù)膲翰?,有利于鉆頭底部巖粉的3mm;幅度下降,多是鉆具折斷或脫扣。鉆進(jìn)不同孔徑所需泵量見下表。鉆頭規(guī)格〔φmm〕適用泵量鉆頭規(guī)格〔φmm〕適用泵量4825~406030~457640~659650~8012260~10015080~120〔二〕金剛石繩索取心鉆探1、繩索取心鉆具總成應(yīng)具備的技術(shù)性能內(nèi)管總成能從鉆桿柱內(nèi)下到外管中的預(yù)定限位和懸掛部位,并可向地面?zhèn)鬟f信號;鉆進(jìn)進(jìn)程中,一旦發(fā)生巖心堵塞,應(yīng)能準(zhǔn)時向地面發(fā)出信號;內(nèi)管總成的長度能夠調(diào)整,使卡簧與鉆頭內(nèi)臺階保持合理距離;卡取巖心時,卡簧座應(yīng)坐在鉆頭內(nèi)臺階上,通過鉆頭將拔斷巖心的力傳到外管;內(nèi)外管應(yīng)同軸,單動敏捷;打撈器能在鉆桿柱內(nèi)以肯定的速度下降到內(nèi)管總成上端,并把裝有巖心的內(nèi)管打撈上來;打撈器抓住內(nèi)管提拉不動或提升過程中遇阻時,能夠安全解脫;鉆進(jìn)嚴(yán)峻漏失地層或干孔時,打撈器能把內(nèi)管總成安全地送到預(yù)定位置。2、繩索取心鉆具總成的裝配和檢查留意事項外管總成的組裝和檢查留意事項:上擴(kuò)孔器外徑應(yīng)略小于下擴(kuò)孔器外徑;裝入座環(huán)和扶正環(huán)時,應(yīng)放平擺正后用手推入,不允許用鐵器敲擊;外管平直度要符合規(guī)定要求。內(nèi)管總成的組裝和檢查留意事項:各零部件連接螺紋應(yīng)擰緊;全部彈性銷的開口方向都應(yīng)全都向下或向上;組裝彈卡機(jī)構(gòu)時,應(yīng)先將回收管裝入彈卡架,然后裝入彈卡和張簧,并將彈簧銷打入,裝入的彈卡動作應(yīng)敏捷;依據(jù)鉆孔深度調(diào)整到位報信機(jī)構(gòu)工作彈簧預(yù)壓力;卡簧座、內(nèi)管和內(nèi)管總成上部連接要同軸,內(nèi)管要求光滑平直;卡簧的自由內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭內(nèi)徑小~。打撈器的組裝和檢查留意事項:打撈器與繩索取心絞車的鋼絲繩連接要牢靠;打撈鉤要安裝周正;尾部彈簧應(yīng)工作敏捷牢靠,頭部張開距離以8mm~12mm為宜;d〕打撈器在脫卡管作用下可安全脫卡。內(nèi)外管總成的裝配和調(diào)整留意事項:彈卡與彈卡擋頭的頂面保持肯定距離,一般為3mm~4mm;卡簧座與鉆頭內(nèi)臺階之間應(yīng)保持最優(yōu)距離,一般為2mm~4mm〔卡簧座有水口時應(yīng)取小值〕;c〕內(nèi)管總成應(yīng)結(jié)實地卡在外管總成中,不能自彈卡擋頭端自由倒出?,F(xiàn)場應(yīng)備用一套外管總成和兩套內(nèi)管總成。3、取心操作投放內(nèi)管觀看泵壓變化,泵壓明顯上升或降低時,說明內(nèi)管總成已到達(dá)預(yù)定位置孔口,泵入適量的沖洗液,然后快速投放內(nèi)管總成。打撈巖心首先用回轉(zhuǎn)器或動力頭頂起鉆具50mm~70mms~2m/s度,1000m孔深范圍內(nèi),可以聽到稍微的撞擊聲,然后開動繩索取心絞車,緩慢提升鋼絲繩,確認(rèn)內(nèi)管總成已提動后可正常提升。提升過程中,假設(shè)沖洗液由鉆桿溢出,說明打撈成功,否則重復(fù)試撈,嚴(yán)禁猛沖硬蹾,反復(fù)撈取無效應(yīng)提鉆處理。4、繩索取心鉆具總成和打撈器的維護(hù)保養(yǎng)頭內(nèi)徑大。單動軸承應(yīng)定期注入黃油,覺察單動不敏捷,需拆開檢查,徹底清洗。每次提鉆檢查彈卡擋頭撥叉、懸掛環(huán)和座環(huán),不符要求應(yīng)進(jìn)展修復(fù)或更換。換。5、繩索取心鉆桿的使用和維護(hù)保養(yǎng)桿。堅持使用絲扣油和沖洗液潤滑劑。下鉆時鉆桿連接螺紋應(yīng)到達(dá)規(guī)定的預(yù)扭矩值。鉆桿立根長度以12m為宜,鉆桿與套管間隙不宜過大,鉆進(jìn)中不盲目加壓。防止鉆桿螺紋損傷,應(yīng)做到:鉆桿下孔前檢查螺紋,去除螺紋上的污垢;鉆桿立根擺放臺應(yīng)墊放木板、橡皮等,防止螺紋端部直接與鐵器接觸;下鉆時,鉆桿立根應(yīng)與孔內(nèi)鉆桿柱嚴(yán)格對中,防止壓傷螺紋;每次提下鉆時,留意檢查內(nèi)螺紋接頭的磨損狀況,直徑磨損超過母接頭外徑,應(yīng)準(zhǔn)時更換;使用粘結(jié)劑粘結(jié)鉆桿螺紋時,應(yīng)檢查接頭內(nèi)徑局部,如有粘結(jié)劑積存應(yīng)準(zhǔn)時去除。在擰卸過程中,覺察粘結(jié)不牢的鉆桿應(yīng)重粘結(jié);鉆桿搬運(yùn)時,螺紋局部應(yīng)擰上護(hù)絲,輕拿輕放。鉆桿停頓使用時,應(yīng)用清水洗凈并擦干,鉆桿外表涂防銹油,內(nèi)外螺紋涂絲扣油,鉆桿宜放在室內(nèi)保管,并用枕木墊放,保持水平,排列整齊。6、鉆探技術(shù)參數(shù)鉆壓繩索取心鉆具鉆進(jìn)時對鉆壓選擇原則與單動雙管取心鉆具是全都的頭鉆壓稍大,詳見下表。鉆頭種類鉆頭規(guī)格〔φmm〕鉆頭種類鉆頭規(guī)格〔φmm〕表鑲鉆頭孕鑲鉆頭48607696122150最大壓力81012151719正常壓力4~66~87~98~1210~1412~16最大壓力101215182022正常壓力6~88~1010~1212~1514~1816~20應(yīng)適當(dāng)減壓;經(jīng)初磨的鉆頭,承受正常鉆壓可獲得高鉆速。鉆進(jìn)中隨著金剛石磨鈍,鉆速下降,應(yīng)漸漸平穩(wěn)增大鉆壓。轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)堅硬弱研磨性地層、裂隙裂開地層、軟硬互層及產(chǎn)狀陡立易斜地層時,應(yīng)適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速;在軟巖層中鉆進(jìn),亦應(yīng)限制轉(zhuǎn)速;鉆孔構(gòu)造和鉆具級配要合理,鉆桿與孔壁間隙小,適于承受高轉(zhuǎn)速。鉆孔構(gòu)造簡單,換徑多,繩索取心鉆探適用轉(zhuǎn)速〔單位:轉(zhuǎn)/分〕鉆頭種類鉆頭規(guī)格〔φmm〕48607696122150表鑲鉆頭400~800300~650300~500220~450170~350140~300孕鑲鉆頭600~1200500~1000400~800350~700250~500200~400泵量鉆進(jìn)堅硬、顆粒細(xì)的巖層,鉆速低,巖粉少,泵量可小些;鉆進(jìn)軟及中硬巖層,鉆速高,巖粉多,泵量應(yīng)大些。鉆進(jìn)裂隙,有稍微漏失地層,泵量應(yīng)稍大于正常狀況。鉆進(jìn)研磨性強(qiáng)的巖層,泵量可增大;鉆頭規(guī)格〔φmm〕適用泵量鉆頭規(guī)格〔φmm〕適用泵量4825~406030~507640~709660~9012290~110150100~130二、沖擊回轉(zhuǎn)鉆探1、技術(shù)特點(diǎn)和適用條件堅硬、裂開地層液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),可減輕巖心堵塞,增加回次進(jìn)尺,提高機(jī)械鉆速。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)通常可減緩鉆孔彎曲垢現(xiàn)象。硬質(zhì)合金液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)適合于可鉆性級別5~6級和局部7級巖層。金剛石液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)適用于可鉆性級別6~12級。在堅硬、致密的“打滑”巖層應(yīng)用液動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),可緩解金剛石鉆頭“打滑”問題。2、液動沖擊器類型動沖擊器。閥式雙作用液動沖擊器主要有壓差式、射流式、射吸式和復(fù)合式等類型。液動沖擊器可與繩索取心鉆具配套組成金剛石繩索取心液動沖擊器。沖擊器。硬質(zhì)合金沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),可實行低轉(zhuǎn)速、適當(dāng)鉆壓的鉆進(jìn)參數(shù)。3、金剛石沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)參數(shù)一般與金剛石鉆進(jìn)相近。三、定向鉆探與定向取心1、技術(shù)特點(diǎn)和適用條件巖心鉆探定向鉆進(jìn)技術(shù)多應(yīng)用于急傾斜〔陡立〕礦體、深部礦體和自然造斜嚴(yán)峻礦區(qū)勘探可用于訂正鉆孔彎曲,補(bǔ)取巖礦心,繞過孔內(nèi)簡單事故層段。孔或集束孔。2、初級定向鉆進(jìn)是利用鉆孔自然彎曲規(guī)律,輔以局部工藝措施,以求到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的定向鉆進(jìn)技術(shù)。3、受控定向鉆進(jìn)是利用人工造斜工具使鉆孔按設(shè)計軌跡鉆到預(yù)定目標(biāo)的一種鉆進(jìn)方法。4、糾斜鉆進(jìn):當(dāng)鉆孔實際軸線偏離設(shè)計軸線超過最大允許值時,應(yīng)依據(jù)地質(zhì)要求進(jìn)展糾斜。四、空氣反循環(huán)取樣鉆探1、技術(shù)特點(diǎn)空氣反循環(huán)取樣鉆進(jìn)是將壓縮空氣作為沖洗介質(zhì)從雙壁鉆桿環(huán)狀間隙送至孔底道高速返回地表的鉆進(jìn)方法,主要特點(diǎn)有:沖洗介質(zhì)流速快,攜帶巖屑力量強(qiáng),洗孔效果好;孔底清潔,冷卻鉆頭效果好,鉆頭壽命長;通常配用潛孔錘沖擊鉆進(jìn),效率高;鉆進(jìn)中連續(xù)、實時實行巖礦樣品,實行率高;適應(yīng)簡單地層鉆進(jìn);適合干旱缺水地區(qū)使用。2、適用條件地質(zhì)特別驗證及礦體邊沿追索;已把握根本地質(zhì)構(gòu)造資料的老礦區(qū)補(bǔ)充勘探;在地層較穩(wěn)定的礦區(qū),與少量取心鉆孔協(xié)作進(jìn)展勘探施工;主要以獵取礦物成分和礦體品位為目的的鉆孔。一、沖洗液1、類型和應(yīng)用地層細(xì)分散泥漿〔碳酸鈉〕壁較穩(wěn)定的地層。粗分散泥漿細(xì)分散泥漿中參加石灰、石膏、NaCl、CaCl2和海水一類的絮凝劑和其他處理劑,形成適度絮凝的粗分散泥漿。主要有鈣處理泥漿〔石灰泥漿、石膏泥漿、氯化鈣泥漿〕、含鹽泥漿〔鹽水泥漿、飽和鹽水泥漿、海水泥漿〕和鉀基泥漿等。適于較簡單的水敏性地層、鹽堿地層和淺海鉆探。不分散低固相(聚合物)沖洗液以具有選擇性絮凝作用的高分子聚合物如局部水解聚丙烯酰胺〔PHP〕等為主要處理劑,保存泥漿中優(yōu)質(zhì)造漿黏土,絮凝劣質(zhì)土和鉆屑,便于地表沉除,保持泥漿低固相和良好的剪切稀釋性能漿適應(yīng)性強(qiáng),特別適于中硬地層。無固相沖洗液〔XC〕沖洗液、水玻璃+PHP沖洗液等。適于穩(wěn)定地層和一般的水敏性地層鉆進(jìn)。2、沖洗液主要性能指標(biāo)包括密度、流變性、濾失性、酸堿度、含砂量、抑制性和潤滑性等。一般泥漿的性能應(yīng)為:比重~,粘度18~25秒,失水量10~20毫升/30分鐘,泥餅厚度~毫米,含砂量小于4%,pH值7.~10。低固相泥漿的性能推舉為:4%,巖粉與膨潤土的比值(按重量計)不超過2,運(yùn)切力(達(dá)因/厘米2)與塑性粘度(厘泊)的比值在以上。3、防止繩索取心鉆桿內(nèi)壁結(jié)垢對沖洗液的性能要求:低固相:膨潤土加量一般不超過4%,漿液密度不高于cm3~cm3;固相掌握:固相粒度的80%~90%掌握在15μm~20μm以下;低黏低切:視黏度<~,屈服值<~,靜切力IG/10G趨于零。相當(dāng)于蘇氏漏斗黏度18s左右;失水量:一般失水量≤15ml/30min。二、護(hù)壁1、沖洗液護(hù)壁完整、孔壁穩(wěn)定地層滑劑〔皂化溶解油、硫酸化蓖麻油〔太古油〕、癸二酸鈉皂等〕,鉆進(jìn)含鈣離子地層宜選用復(fù)合型潤滑劑〔如Z761減阻劑、DR鉆探潤滑劑、RH系列潤滑劑等〕。為改善攜帶巖屑力量,亦可使用細(xì)分散泥漿、低固相或無固相沖洗液。潤滑劑參考用量:清水%~%,泥漿%~%。松散、裂開地層a)〔50s~60s以上〕細(xì)分散沖洗液快速通過后下孔口管或表層套管隔離;一般裂開帶可選用高分子聚合物〔~%〕或廣譜類護(hù)壁劑〔2%~3%〕,承受小泵量循環(huán);鉆進(jìn)斷層裂開帶時,快速穿過后,應(yīng)注水泥重造壁;斷層帶存在徑流地下水時,宜用速凝漿液造壁并堵漏;裂開帶孔段過長或無法快速穿過時,可跟管鉆進(jìn)。水敏性地層遇水膨脹地層應(yīng)選用抑制性沖洗液。含鉀離子的處理劑對滲透水化抑制性最好,銨鹽和陽離子聚合物次之;遇水崩解地層宜用涂抹效果好的低軟化點(diǎn)瀝青類處理劑封堵〔≤3%〕,成膜樹脂類和高分子聚合物次之;蒙脫石泥巖和伊利石頁巖交互存在的伊蒙混層,可選擇含鉀離子、瀝青和高分子聚合物復(fù)配或復(fù)合的廣譜型處理劑;千枚巖、糜棱巖、蝕變凝灰?guī)r、蝕變粗安斑巖、高嶺石化和絹云母化類地層遇水有不同程度的分散和剝落,可承受含高分子聚合物〔%~%〕的低固相沖洗液或具肯定抑制性的粗分散型沖洗液;高分子聚合物的包被作用可防止巖屑分散造漿。參加%~%潤滑劑可預(yù)防粘附卡鉆。水溶性地層石膏層可用粗分散型的石膏沖洗液。護(hù)壁鉆進(jìn)要求提鉆前應(yīng)調(diào)整好沖洗液性能(適度加重為主),保持孔底清潔;孔壁不穩(wěn)定時,應(yīng)降低提下鉆速度;提鉆時應(yīng)當(dāng)連續(xù)回灌沖洗液,制止使用清水;鉆具構(gòu)造和級協(xié)作理,彎曲鉆具不得入孔;e〕承受合理的鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù);f〕覺察孔壁不穩(wěn)征兆,馬上實行措施。2、套管護(hù)壁鉆進(jìn)不穩(wěn)定地層或遇溶洞、老窿、暗河及承壓水、氣地層,在沖洗液護(hù)壁不能奏效、水泥很難固壁時應(yīng)下套管護(hù)壁。三、堵漏1、漏失推斷鉆進(jìn)中覺察漏失,應(yīng)記錄漏失時的孔深、沖洗液性能、泵壓變化以及孔口返漿狀態(tài);提鉆檢查取出的巖心,是否存在松散、孔隙、裂隙、溶洞或節(jié)理發(fā)育等漏失通道;鉆具全部提出后,用測繩測量孔內(nèi)穩(wěn)定水位和鉆桿濕痕位置;參考鄰孔和本孔裸眼段鉆進(jìn)漏失狀況,綜合推斷漏失層位和漏失量;有條件的施工單位,可用物探儀器〔井溫測試、示蹤原子測量、電阻測量、超聲波測量〕或?qū)S脺y漏儀〔壓力傳感器、旋轉(zhuǎn)葉片式流量計〕推斷漏失層位置。2、堵漏措施a)盡量承受低密度低失水沖洗液鉆進(jìn);b〕1%~2%的隨鉆堵漏材料;下鉆時,不得在漏層位置開泵。3、漏失類型和堵漏方法孔隙與微裂縫漏失時,漏失量小,孔口能夠返流,宜承受如下措施:靜止堵漏。覺察漏失后馬上停鉆,上提鉆具肯定高度,停泵靜止幾小時,孔內(nèi)液位不再下降,可連續(xù)鉆進(jìn);惰性材料堵漏。參加3%左右的惰性堵漏材料隨鉆循環(huán),在漏失位置架橋封堵;交聯(lián)封堵。局部水解聚丙烯酰胺〔PHP〕或水解聚丙烯腈鈉鹽〔HPAN)沖洗液中參加CaCl2、石灰或水泥作交聯(lián)劑。壓差引發(fā)的漏失宜承受如下措施:降低泥漿密度。鉆進(jìn)中,循環(huán)液流的液柱壓力過大壓裂〔漏〕地層,可以承受逐步稀釋泥漿、降低泥漿密度,使之與低孔隙壓力的地層平衡止漏;充氣泥漿止漏。通過向泥漿充氣,降低泥漿密度〔cm~cm〕的方法到達(dá)止漏目的;單向壓力屏蔽。將1%~3%的液體套管隨鉆封堵,壓力消逝或降低后自行解堵。裂縫和裂開帶漏失宜承受如下措施:承受高失水劑如DTR堵劑、PCC堵劑和狄塞爾堵漏劑。堵漏漿液在液柱壓力下快速失去水分,在孔壁形成一層致密、具有較高強(qiáng)度的濾餅封堵漏失層;水泥護(hù)壁堵漏。選擇速凝、早期強(qiáng)度高、密度低的硫鋁酸鹽水泥,也可用一般硅酸鹽水泥加速可泵期。然后用平衡法灌水泥漿。涌漏交替或漏失帶存在徑流宜承受如下措施:速凝漿封堵。可先灌注局部速凝膠體,在漏層通道狹窄處凝固,然后再注入一般水泥漿。要選定速凝膠體的配方,并依據(jù)漏失層深度計算漿液輸送時間,確定配方加量,并預(yù)先在地表做試驗;軟膠塞速凝漿液封堵。承受柴油、水泥、膨潤土不加水配成漿液。48h內(nèi)不會凝固,但在孔內(nèi)遇水后很快膠凝。大裂縫和溶洞漏失充填與堵漏液復(fù)合封堵。從孔口投入碎石粗砂水泥球至孔底,之后灌注堵漏漿液;大型尼龍袋橋堵。將鉆桿用銷釘或安全接頭與有彈性的橄欖形的大尼龍袋連接,并下放到溶洞漏失部位后,從孔口注入定量的水泥漿,硬化后掃水泥塞成人造孔段。一、孔內(nèi)事故分類1、卡、埋、燒鉆事故:孔內(nèi)鉆具由于卡阻、塌埋、燒結(jié)、吸附而無法回轉(zhuǎn)和提動。2、鉆具事故:孔內(nèi)鉆具折斷、脫扣、墜落。3、套管事故:套管整體下滑、中連續(xù)開、管壁損壞等。4、落物事故:孔內(nèi)掉入鉆頭、工具等堅硬小物件。二、預(yù)防孔內(nèi)事故的根本要求1、加強(qiáng)機(jī)臺生產(chǎn)技術(shù)治理,增加工作人員責(zé)任心,認(rèn)真執(zhí)行各項規(guī)章制度,嚴(yán)格遵守施工設(shè)計和操作規(guī)程,杜絕違章作業(yè)。2、全面了解工區(qū)環(huán)境與地質(zhì)狀況,制定孔內(nèi)事故防治預(yù)案。3、留意設(shè)備、鉆具、機(jī)具、儀表的檢查維護(hù),確保運(yùn)行正常、工作牢靠。4、留意沖洗液性能的調(diào)配和維護(hù)。5、在深孔或簡單地層施工應(yīng)制定特地的安全技術(shù)措施。6、承受高效鉆進(jìn)技術(shù)快速通過不穩(wěn)定地層;或應(yīng)用繩索取心、雙壁反循環(huán)等先進(jìn)鉆進(jìn)技術(shù)進(jìn)展?jié)M眼鉆進(jìn)隨鉆護(hù)壁,削減事故發(fā)生。三、處理孔內(nèi)事故的根本要求1、處理事故應(yīng)依據(jù)先簡易、后簡單的步驟進(jìn)展,依序為:第一步從提、打、震、撈、沖、抓、吸、粘、竄、頂?shù)容^簡潔易行的方法中選??;其次步用反、套、切、鉤等方法;第三步用剝、穿、掃、泡等方法;第四步用繞、炸等方法。2、鉆探機(jī)場應(yīng)配備絲錐、千斤頂、吊錘、導(dǎo)向器、磨孔鉆頭、削鐵鉆頭等事故處理工具。事故多3、事故發(fā)生后,應(yīng)查清并具體記錄事故發(fā)生的孔深、機(jī)上余尺、事故鉆具的位置、規(guī)格類型、數(shù)量,并依據(jù)事故鉆具損壞狀況,正確分析推斷孔內(nèi)狀況,實行相應(yīng)的處理措施。4防止孔內(nèi)事故簡單化。5、用升降機(jī)提拉孔內(nèi)事故鉆具前,應(yīng)對鉆塔、鉆機(jī)固定螺絲、提升系統(tǒng)進(jìn)展全面檢查。6、用鉆機(jī)油缸和升降機(jī)同時頂拉事故鉆具時,先以油缸最大額定上頂力將鉆具頂緊,再用升降機(jī)連續(xù)提拉。卸載時,先松升降機(jī)后翻開油缸回油閥,不允許用升降機(jī)承受全部載荷。7、鉆進(jìn)中發(fā)生鉆具折斷或脫落事故,用絲錐對好后,應(yīng)馬上提鉆,不允許連續(xù)鉆進(jìn)和卡取巖心。8、任何時候均應(yīng)蓋好或遮嚴(yán)孔口,防止落物掉入。9、交接班時,交班班長要將本班承受的工具、方法、步驟以及取得的進(jìn)展等狀況具體向接班班長交代清楚。處理事故時,各崗位要按人員的技術(shù)嫻熟程度明確分工,親熱協(xié)作,防止事故簡單化。10處理方案,由機(jī)長遵照執(zhí)行。11、短時間難以處理好的簡單事故,可封閉事故頭上方,承受側(cè)鉆繞障的方法處理。四、卡、埋、燒鉆事故的預(yù)防和處理1、事故的預(yù)防鉆進(jìn)過程中,遇到動力機(jī)響聲特別、鉆參議表數(shù)值上升、鉆具回轉(zhuǎn)阻力增大、提鉆困難、孔口沖洗液突然中斷或泵壓上升、孔內(nèi)有特別響聲、巖心堵塞等狀況,應(yīng)準(zhǔn)時提鉆。提鉆覺察鉆具上有嚴(yán)峻泥包或取粉管內(nèi)有大粒巖屑、掉塊或淤泥時,應(yīng)調(diào)整泥漿性能??椎讕r粉高度超過時要實行處理措施。管。使用噴反鉆具前,應(yīng)檢查水路是否通暢,承噴器有無雜物堵塞,以及是否組裝正確。下鉆后,應(yīng)先接上機(jī)上鉆桿開泵通水,再慢放到底。不允許用鉆具探測巖粉厚度。在簡單地層中鉆進(jìn),可使用防事故安全接頭。安全孔段。金剛石鉆進(jìn)時,鉆桿螺紋連接應(yīng)密封牢靠。泥漿泵工作狀態(tài)要保持良好。在易坍塌巖層中鉆時要進(jìn)展鉆孔回灌。覺察鉆具回轉(zhuǎn)遇阻時,應(yīng)馬上上下活動鉆具,并保持沖洗液循環(huán),不允許無故關(guān)泵。鉆具提鉆中途遇阻時,應(yīng)設(shè)法轉(zhuǎn)動和竄動鉆具,不許猛拉硬提。覺察燒鉆征兆時,應(yīng)快速將鉆具提離孔底,不允許停車。2、事故的處理上分別承受不同的處理方法:發(fā)生鍵槽卡鉆事故,應(yīng)設(shè)法將被卡鉆具導(dǎo)出,然后修整鍵槽處孔壁,不得強(qiáng)力提拔。修整孔壁鍵槽;處理掉塊卡鉆開頭以提、竄為主,繼而用拉頂結(jié)合或增加工作鋼絲繩數(shù)來增大提升力量。提、頂、竄無效時,應(yīng)承受震、打等方法解卡;處理泥包、

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