金礦區(qū)鉆探施工難點分析與對策探討

左慶元

（河南省地質(zhì)高級技工學校，河南 鄭州 450000）

金礦區(qū)的地層常常呈現(xiàn)出復雜多樣性，不僅對鉆探施工造成難度，施工成本不斷增加，同時也為施工順利完成造成了不利的影響，所以對于鉆探施工中的施工難點和治理方案、措施都是必須不斷進行分析和探討的課題。

1 概述和地層地質(zhì)情況

比如位于我國西北邊緣的某礦區(qū)，其位于海拔3100m～3400m的高原高寒山區(qū)，地勢險要而且陡峻，在礦區(qū)內(nèi)，氣候極為多變，夏冬季特點鮮明。其地層情況主要為礦巖層，以變質(zhì)粉砂巖、含炭云千枚巖、變質(zhì)巖屑砂巖等較破碎的巖石為主，軟硬相間又有蝕變和漏水的現(xiàn)象[1]。

而位于東北的其金礦則處于斷裂交接地帶，地層復雜，主要是花崗閃長巖、斜長花崗巖、閃長巖等組成，普遍存在巖石蝕變的情況，綠泥石化、硅化以及蝕變和沖積層、堆積層等對于鉆探施工都造成了較大的影響。

這些復雜的地層狀況，常會造成燒鉆、卡鉆、鉆桿折斷等事故，同時也因為相關(guān)的操作施工人員對于復雜地層的認知不足，對其重視度也不夠，造成了事故頻發(fā)的問題，因此我們要對施工難點進行分析的同時，還要對施工技術(shù)和生產(chǎn)管理予以加強，進行綜合性的治理[2]。

2 復雜地層分類

2.1 致密類地層

堅硬致密的礦區(qū)地層通常其可鉆性在7至9級之間，有部分硅化蝕變的地層巖石可達到11級可鉆性。現(xiàn)在這類型的地層在金礦區(qū)中出現(xiàn)的越來越多，對于鉆探時，由于其厚度較大、堅硬致密，所以經(jīng)常出現(xiàn)鉆探效率低、進度慢、鉆桿磨損嚴重以及鉆頭壽命短等現(xiàn)象。

2.2 破碎類地層

此類地層也是對鉆探施工造成直接影響的因素之一，常會造成埋鉆、鉆孔坍塌、巖心采取率低、卡鉆、下鉆遇卡、機械回轉(zhuǎn)阻力大等問題。

2.3 松軟類地層

這類地層主要由高嶺土化蝕變、綠泥石化、斷層泥等組成，在鉆探施工時，容易出現(xiàn)縮徑、鉆孔超徑、回轉(zhuǎn)阻力大、下鉆遇阻和泥包鉆頭等問題。

2.4 漏水類地層

此類地層因各地的實際地質(zhì)情況不同，其破碎程度和漏失程度也各不相同，有些甚至會出現(xiàn)完全漏失的現(xiàn)象，對于斷孔內(nèi)的地層情況很難在取上巖心之前進行準確的判斷，所以埋鉆、燒鉆的施工事故也極易發(fā)生。

3 施工治理措施

在鉆探施工之前，需要有高質(zhì)量、高效完善的預防措施作為施工的保證和前提，對施工環(huán)節(jié)、工序進行整合和分析，制定出有效的、科學合理的預防打措施，與施工同步進行，這樣才能有效地將技術(shù)工工藝予以落實，同時保證施工的順利進行。

3.1 致密地層

對于容易造成鉆進效率低下和鉆頭壽命短的問題的此類地層，之前通常采用的是軟胎體鉆頭；以及微燒法；酸溶法和投砂法，對于此類地層的鉆進問題無法根本的解決，而且還會造也燒鉆、卡鉆以及縮短鉆頭壽命的現(xiàn)象。通過不斷地研發(fā)和實踐，發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的廣譜鉆頭可以有效地解決鉆探施工時，面對這類地層容易出現(xiàn)的問題[3]。

3.2 不穩(wěn)定地層

對于多數(shù)不穩(wěn)定的地層，可以通過沖洗液的配制措施進行解決，特別是面對套管無法抵達的層位較深的地層時，沖洗液的選擇就尤為重要。在大量的施工實踐中，隨鉆護壁堵漏技術(shù)有著其施工工序少，施工周期短的優(yōu)點。

對于漏失破碎地層，需根據(jù)其破碎的程度進行沖洗液的配制。如中度碎碎的地層選擇的沖洗液應(yīng)具備在循環(huán)狀態(tài)時呈液體狀，在靜止狀態(tài)時呈現(xiàn)膠凍狀的特點，不僅滿足了堵漏的要求，也滿足了沖孔的要求。在嚴重碎碎的地層沖洗液配制時，可使用在水泯漿液中加入鋸沫等填充材料的不分散水泥漿液的方式。

對于松軟的地層，必須采用能抑制地層水化變軟的沖洗液，沖洗液本身要確保無任何失水現(xiàn)象發(fā)生。

3.3 鉆進操作的施工要求

對于復雜地層的鉆探施工，與常規(guī)穩(wěn)定地層的施工方式和操作技術(shù)有所不同，首先需要對相關(guān)的操作人員進行具體操作措施的培訓以及思想觀念的教育，使其充分意識到正確操作的重要性，并予以重視，同時了解和掌握如何具體操作，并養(yǎng)成良好的作業(yè)習慣，如：輕提輕放；提下鉆時注意卷揚速度的控制；沖洗液在提鉆后的及時回灌；孔內(nèi)壓力的平衡；鉆進參數(shù)在不同地層時應(yīng)進行相應(yīng)的更改等，特別是要根據(jù)實際的情況適當減少沖洗液的用量，避免對孔壁造成高速沖刷；對上下鉆次數(shù)要予以控制和盡量減少，使鉆頭的使用壽命得以延長。

如遇到巖心堵塞的狀況，而立即進行內(nèi)管的打撈，防止出現(xiàn)因內(nèi)管頂死，造成無法打撈的現(xiàn)象，而被迫上鉆的情況出現(xiàn)[4]。

對于復雜的地層常因沖洗液未及時調(diào)整和維護造成性能失效而導致地層失穩(wěn)的情況，在鉆探施工中，應(yīng)對沖洗液的針對性和性能的一致性予以保證，對沖洗液沉淀凈化的時間予以保證，通過對循環(huán)槽寬度和長度的加大，防止停泵時巖粉沉降或是巖粉重復破碎造成埋鉆的現(xiàn)象，孔底的清理干凈需予以保證；對沖洗液配制方案要及時予以調(diào)整和制定，設(shè)立專人進行管理，對其性能變化進行監(jiān)測，隨時對配制填加物進行調(diào)整，對沖洗液的性能予以嚴格的保證；必須嚴格按照相關(guān)的沖洗液材料的要求進行采購，并配置齊全。

進尺行程長的全液壓鉆機可做了條件允許情況下的最佳選擇，同時對于生產(chǎn)報告及組間問題反饋等都需要建立完善的制度，一旦出現(xiàn)問題，能夠立即匯報反饋，對施工技術(shù)方案的及時調(diào)整極為有利。

4 結(jié)語

在鉆探施工過程中，需要對礦區(qū)進行嚴密的施工布署，對施工條件進行優(yōu)化，對復雜的地層進行分析和研究，確定合理科學的綜合治理措施，使生產(chǎn)資源能夠在施工的每個環(huán)節(jié)和工序中得到最優(yōu)化的配置。

對相關(guān)的施工操作人員進行要關(guān)操作培訓，提高其對正確操作重要性的重視和操作水平，才能有效地解決金礦區(qū)的鉆探施工中因施工難點而造成的事故，有效地對鉆孔的優(yōu)質(zhì)率和完孔率予以提高。