小徑口地質(zhì)鉆探孔縮徑的預(yù)防與處理

趙延亮

（核工業(yè)二四三大隊(duì)，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的前提下，小口徑地質(zhì)鉆探也獲得了極大的發(fā)展，不僅大大提升了鉆探的工作效果，而且也使的鉆探的成本大大降低。但隨著小口徑地質(zhì)鉆探施工的不斷增多，面臨的巖體種類往往多種多樣，同時(shí)在厚度上也千差萬別，在一些構(gòu)造破碎帶和強(qiáng)風(fēng)化地層以及夾雜粘土層的位置上，常常會(huì)出現(xiàn)縮徑地層。這些地層在遇到水的情況下，會(huì)發(fā)生膨脹。如果鉆進(jìn)階段沒有充分的對(duì)這些地層情況予以考慮，進(jìn)行積極應(yīng)對(duì)，盲目的進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)，非常容易導(dǎo)致孔內(nèi)事故的發(fā)生，引發(fā)卡鉆及抱鉆等問題，處理不及時(shí)，甚至?xí)?dǎo)致鉆孔報(bào)廢，產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。所以，針對(duì)小口徑地質(zhì)鉆探鉆孔縮徑問題，應(yīng)當(dāng)采取有效的預(yù)防和處理措施。下文對(duì)小口徑地質(zhì)鉆探鉆孔縮徑的預(yù)防與處理展開探討，以供參考。

1 鉆孔縮徑

鉆孔縮徑是進(jìn)行小口徑地質(zhì)鉆探鉆時(shí)常出現(xiàn)的問題之一，這問題嚴(yán)重的影響施工進(jìn)行，導(dǎo)致施工進(jìn)度變得緩慢，大量的施工材料被浪費(fèi)。施工成本逐漸提升，如果問題一直得不到解決，將導(dǎo)致孔內(nèi)事故出現(xiàn)。引發(fā)鉆孔縮徑的地層尤以沉積地層內(nèi)的粘土巖地層具有很強(qiáng)的水敏性；地質(zhì)構(gòu)造帶的斷層泥，強(qiáng)風(fēng)化地層，遇到水后便會(huì)發(fā)生膨脹，由于風(fēng)化作用形成砂狀的碎裂。

2 鉆孔縮徑事故發(fā)生的征兆

（1）在縮徑地層進(jìn)行鉆進(jìn)過程中，鉆具的提取與下降存在一定的難度，更甚者出現(xiàn)掃孔穿過。

（2）鉆進(jìn)過程中鉆具因縮徑地層的影響，和孔壁之間存在非常小的間隙，使得泵壓出現(xiàn)升高現(xiàn)象，嚴(yán)重的則引發(fā)憋泵情況的發(fā)生。

（3）會(huì)出現(xiàn)大量的粉末，在泥漿內(nèi)發(fā)現(xiàn)很多砂，倘若采用繩索取地質(zhì)鉆探進(jìn)技術(shù)，極易導(dǎo)致結(jié)垢情況出現(xiàn)在鉆桿內(nèi)壁，影響內(nèi)管的提放，嚴(yán)重的難以進(jìn)行提拉，或者不能進(jìn)行內(nèi)管的投入。

（4）鉆進(jìn)過程中，鉆具在縮徑地層內(nèi)難以進(jìn)行順利回轉(zhuǎn)，存在明顯的阻力，有時(shí)根本轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，引發(fā)倒車情況。

3 小口徑地質(zhì)鉆探過程中縮徑問題的發(fā)生及處理

3.1 鉆孔過程中縮徑的發(fā)生

下文將以某礦區(qū)開采為例，對(duì)鉆孔縮徑問題展開探究，研究區(qū)主要地貌為黃土特征，區(qū)內(nèi)所處位置具有突出的褶斷速構(gòu)造，發(fā)育明顯的斷裂構(gòu)造特征。區(qū)內(nèi)具有非常多的巖體類型，同時(shí)在厚度上存在很大的差異。巨粒型特征是區(qū)內(nèi)巖體厚度的主要特點(diǎn)，中粒砂巖以及巖泥在其中混入，因強(qiáng)風(fēng)化因素的影響，呈現(xiàn)非常大的地層變動(dòng)特點(diǎn)，在和水進(jìn)行接觸時(shí)產(chǎn)生膨脹，有很多黏土（粉紅色）分布于施工作業(yè)區(qū)的周圍。開展鉆進(jìn)階段易發(fā)生水量損失的問題。由于這些條件的影響，非常容易引發(fā)孔內(nèi)事故。如卡鉆、抱鉆等，在提鉆過程中掩埋鉆孔，導(dǎo)致鉆孔無法正常使用，不僅對(duì)鉆孔施工造成很大影響，同時(shí)還會(huì)引發(fā)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。造成這些不利因素的主要原因，是因工程區(qū)域含礫層大量分布與施工位置的上部，開展鉆進(jìn)過程中為將套管合理下入，倘若施工階段出現(xiàn)地層孔，未針對(duì)性的采取措施，難以更好的保證巖漿質(zhì)量，這就大大增加了縮徑問題的出現(xiàn)。

3.2 鉆孔縮徑的處理

3.2.1 從鉆孔結(jié)構(gòu)上采取必要的措施

選擇&110mm～91mm～75mm的鉆孔結(jié)構(gòu)，以0mm～50mm為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鉆孔上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置，如此便能增加鉆孔的應(yīng)用效果，并在縮進(jìn)地層上部3m～5m的位置。

通過雙管鉆具來完成，以保證鉆口結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免引發(fā)縮徑情況的出現(xiàn)。

3.2.2 在取粉管上安裝反鉆頭

與取粉管上安裝反鉆頭，如此便可通過掃描，來對(duì)縮徑病害問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，確定其位置所在，更好的保證鉆孔施工的安全性。

3.3 做好縮徑的預(yù)防工作

預(yù)防工作是降低和避免縮徑事故產(chǎn)生的主要措施，對(duì)鉆孔施工的順利進(jìn)行有著非常重要的意義。首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)縮徑地層情況進(jìn)行合理配置，以4mL/30min為標(biāo)準(zhǔn)控制材料的失水量。

并且鉆井過程中，在經(jīng)過縮徑地層時(shí)，必須要放慢鉆進(jìn)速度，倘若有阻力存在，應(yīng)當(dāng)開展掃孔工作。

最后，如果在上部鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)比較突出的縮徑地層，應(yīng)當(dāng)增大鉆具的級(jí)別，實(shí)施有效的擴(kuò)孔處理，并鉆進(jìn)1m～2m后，及時(shí)的將套管下入，這樣能夠有效的預(yù)防鉆孔縮徑問題的出現(xiàn)。

3.4 鉆進(jìn)縮徑地層應(yīng)注意的事項(xiàng)

3.4.1 做好鉆壓工作

因縮進(jìn)地層位置上的巖層都非常的柔軟，因此，將鉆壓工作進(jìn)行有效控制非常關(guān)鍵，鉆進(jìn)階段應(yīng)當(dāng)通過輕壓方式進(jìn)行施工，有效控制巖粉，以免出現(xiàn)埋鉆事故，這對(duì)增進(jìn)施工效益很有幫助。

3.4.2 控制好轉(zhuǎn)速

鉆具轉(zhuǎn)速也是影響縮徑問題發(fā)生的主要因素，在這類地層開展鉆進(jìn)過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)有效的控制，通常需要選擇慢速慢鉆的方式，嚴(yán)密的觀察鉆進(jìn)情況。并采取有利措施，保護(hù)好縮徑地層的表面，利用護(hù)壁手段，加強(qiáng)保護(hù)。倘若鉆進(jìn)過快，極易引發(fā)抱鉆情況，增加孔內(nèi)安全事故，增進(jìn)鉆進(jìn)的經(jīng)濟(jì)成本。因此，控制鉆井速度非常關(guān)鍵。以200r/s～300r/s轉(zhuǎn)為宜。

3.4.3 合理對(duì)泵量進(jìn)行控制

鉆進(jìn)到軟層位置時(shí)，粉末會(huì)大量的增加，這就需要對(duì)粉末的產(chǎn)生進(jìn)行有效的控制，而泵量控制就顯得越為重要，通常以60～80L/S為最佳，合理控制泵量，就能有效降低粉末的數(shù)量，避免其過量集聚，避免了孔內(nèi)事故的出現(xiàn)。

4 結(jié)語

開展小口徑地質(zhì)鉆探極端，縮徑地層經(jīng)常遇到，因此應(yīng)當(dāng)深入的了解這些巖層情況，采取有效的措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)，科學(xué)的配比泥漿，合理的使用鉆孔結(jié)構(gòu)等，并做好相應(yīng)的預(yù)防工作，鉆進(jìn)過程中有鉆具受阻問題發(fā)生時(shí)，萬不可快速的提鉆，應(yīng)當(dāng)與施工現(xiàn)場具體情況相結(jié)合，通過有效的措施進(jìn)行合理應(yīng)對(duì)，降低和避免此類事故的出現(xiàn)。