關(guān)于工程地質(zhì)鉆探復(fù)雜地層的綜合治理分析

摘 要：工程地質(zhì)鉆探是個(gè)重要的過程，在實(shí)施階段由于地質(zhì)比較復(fù)雜，需要做好工藝存在工作。在實(shí)施過程中可能存在成孔困難或者取芯達(dá)不到理想要求的現(xiàn)象，結(jié)合復(fù)雜的地層需要做好鉆探管理工作。結(jié)合實(shí)際地質(zhì)因素可知，在鉆探管理中要從現(xiàn)狀入手，確定綜合治理措施。本次研究中以復(fù)雜地層的概況為例，對處理方式分析。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)鉆探；復(fù)雜地層；綜合治理

中圖分類號(hào)：P634.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）27-0241-01

鉆探工程是巖土工程勘察的重要組成部分，在外業(yè)鉆探的過程中需要合理選擇設(shè)備，此外結(jié)合技術(shù)和工藝形式等可知，必須做好工期調(diào)整工作，合理選擇設(shè)備。采用先進(jìn)的技術(shù)和工藝等能完成外業(yè)勘察工作，提升穩(wěn)定性。地質(zhì)勘察中復(fù)雜地質(zhì)影響比較大，為了避免出現(xiàn)孔壁不穩(wěn)定或者鉆孔漏水等現(xiàn)象，需要提前對地層處理，持續(xù)鉆進(jìn)。

1 工程地質(zhì)鉆探概述

鉆探工作的難度比較大，是當(dāng)前工程勘察和管理的重要部分，在外部處理過程中要掌握設(shè)備類型，結(jié)合工藝和技術(shù)等可知，要直接進(jìn)行選擇。工期、質(zhì)量等對其有一定的影響，采用先進(jìn)的技術(shù)工藝形式能在段時(shí)間內(nèi)完成勘探工作。地址勘探中地質(zhì)比較復(fù)雜，如何進(jìn)行合理預(yù)設(shè)和管理是重點(diǎn)。地址勘察是個(gè)重要的過程，鉆探階段為了避免出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，要反映出實(shí)際問題，對實(shí)際問題進(jìn)行分析：①孔壁可能存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象，如果不能按照流程鉆進(jìn)，則會(huì)增加難度。②取芯困難，如果達(dá)不到理想的地質(zhì)要求，則無法保證勘察質(zhì)量符合要求。

2 注重地質(zhì)因素對工藝選擇的影響

復(fù)雜地層鉆進(jìn)處理是個(gè)重要的過程，在整個(gè)分析階段要明確地形的成因，結(jié)合鉆探工藝類型，內(nèi)因影響比較大，在作用力的影響下，地質(zhì)因素是內(nèi)因，鉆進(jìn)工藝技術(shù)是外因，兼顧到地層影響因素，在整個(gè)鉆進(jìn)階段要確定合適的工藝，配備合適的泥漿，保證正常鉆進(jìn)。為了避免孔內(nèi)事故，降低效率，工作人員的綜合能力有重要的作用，要適當(dāng)做好治理工作，提升治理優(yōu)勢。

在預(yù)設(shè)管理的過程中可能存在力學(xué)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，巖層本身容易出現(xiàn)破碎，此外松散的地質(zhì)和地層壓力比較大，要想阻止或者減少巖石坍塌，保證正常鉆進(jìn)，在處理過程中可以適當(dāng)提升比重，采用高聚物能起到明顯抑制作用，高分子化合物能提升泥漿的粘度?？紤]到水敏性地層和表面水化和滲透水化等因素，掌握水化機(jī)理后，要提前進(jìn)行鉆進(jìn)，保證整體穩(wěn)定性。以水化機(jī)理作為基礎(chǔ)，在鉆進(jìn)的階段要明確失水和高礦化度，兼顧到粘度和比重等因素，明確治理要點(diǎn)和重點(diǎn)。泥漿配合比的預(yù)設(shè)方式有很多，在實(shí)際生產(chǎn)管理中可能存在塌陷或者埋鉆等現(xiàn)象，要結(jié)合要求進(jìn)行判斷，結(jié)合此類情況進(jìn)行針對性處理。

3 巖石勘察鉆進(jìn)處理

巖石勘察鉆進(jìn)的過程中，可能遇到土層、泥質(zhì)砂頁巖、凝灰?guī)r，蝕變帶較普遍的綠泥石化等現(xiàn)象，結(jié)合勘察管理的實(shí)際內(nèi)容可知，如何進(jìn)行預(yù)設(shè)是重點(diǎn)。地層遇到水后存在膨脹的現(xiàn)象，為了避免出現(xiàn)剝落或者塌陷等現(xiàn)象，需要進(jìn)行穩(wěn)定性分析。

3.1 水化分析

以隧道工程作為基礎(chǔ)，在持續(xù)鉆進(jìn)的過程中，可能存在地質(zhì)不良發(fā)育的現(xiàn)象，在發(fā)育層出現(xiàn)破碎的現(xiàn)象，斷層帶上可塑性分析是重點(diǎn)，結(jié)合斷層泥以及實(shí)際變化等可知，地層吸水容易出現(xiàn)膨脹的現(xiàn)象，為了避免出現(xiàn)塌陷以及掉塊等情況，需要持續(xù)進(jìn)行鉆進(jìn)處理。綠泥石化破碎后，可能存在孔壁坍塌和掉塊等情況，要結(jié)合巖層以及鉆進(jìn)工藝特點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)處理。比較重要的是，鉆井液的含量是相對固定的，兼顧到流變因素，要提前治理。針對不同的地層指標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)分析的過程中要重視鉆井液的選擇，結(jié)合實(shí)際工藝和地層類型等，需要提前進(jìn)行優(yōu)化處理，結(jié)合配方和要求等，性能分析是關(guān)鍵，以孔內(nèi)事故為基礎(chǔ)，由于孔徑變化比較小，為了避免出現(xiàn)嚴(yán)重的摩擦現(xiàn)象，要提前進(jìn)行治理，提升穩(wěn)定性。

3.2 縮徑地層鉆井液的特點(diǎn)

在整個(gè)鉆井液體系中，要提前確定鉆井液的各項(xiàng)指標(biāo)，結(jié)合細(xì)顆粒屬性，在應(yīng)用過程中要進(jìn)行密實(shí)度處理工作，以水量穩(wěn)定性控制為前提，聚丙烯酰胺加到鉆井液中以后，一旦顆粒形成泥餅，吸附在顆粒上的聚物分子又進(jìn)一步互相拉攏，反而使泥餅更致密了，有使頭水量變小的趨勢。顆粒之間通過聚丙烯酰胺的碳鏈聚結(jié)的，結(jié)合實(shí)際預(yù)設(shè)形式，以及吸附粒子等可知，如何做好滲透率分析是關(guān)鍵，要明確具體指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)合理建設(shè)和應(yīng)用。在應(yīng)用過程中低固相鉆井液的比重比較低，在整個(gè)處理中要明確失水量，如何做好測定工作是關(guān)鍵，結(jié)合失水量和測定形式等可知，需要明確實(shí)際失水量，發(fā)揮治理管理的最大化作用。此外通過聚丙烯酰胺的碳鏈聚結(jié)的形式，要求比較嚴(yán)格，需要有黏土，采用高聚物處理劑后，保證泥餅的質(zhì)量得到保證。

4 卵礫石地層鉆進(jìn)

在工程勘察和鉆進(jìn)的過程中，可能遇到含有卵礫石地層，結(jié)合接觸物的實(shí)際情況，在整個(gè)管控階段為了避免出現(xiàn)疲勞磨損的現(xiàn)象，在鉆進(jìn)管理中需要確定顆粒類型，在鉆進(jìn)階段存在的殘留物比較多，如果不能直接鉆進(jìn)到孔底，則容易出現(xiàn)過快磨損的現(xiàn)象，結(jié)合良好的減震和懸浮設(shè)計(jì)形式，需要從各個(gè)方面入手，按照治理流程要求實(shí)施。

4.1 鉆井液處理鉆桿振動(dòng)、疲勞磨損問題

在石層分析的過程中，卵石和膠結(jié)物軟硬不均勻，為了避免出現(xiàn)振動(dòng)的現(xiàn)象，在整個(gè)處理階段需要做好抗疲勞管理。取芯質(zhì)量如果不高，勢必造成不良影響。為了解決振動(dòng)問題，在預(yù)設(shè)階段要做好鉆井處理工作，結(jié)合成膜作用和摩擦力等可知，在鉆進(jìn)的過程中形成一層隔水的粘彈性潤滑薄膜，能起到明顯的保護(hù)作用，為了減少摩擦阻力或者異常等現(xiàn)象，泵壓設(shè)計(jì)要符合要求，在孔底要了解典型特點(diǎn)，在高粘度減震作用下，受到外力作用的影響，彈性模量可能存在變化，結(jié)合阻力和其他因素，要提前確定應(yīng)變力。例如在金剛石鉆探的過程中，鉆桿振動(dòng)影響大，為了避免外力作用對其產(chǎn)生影響，要提前確定彈性模量，以反比函數(shù)為基礎(chǔ)，要掌握模量類型。鉆桿鉆速如果比較高，鉆桿振動(dòng)力隨之提升，在鉆進(jìn)處理中改善鉆桿的工作條件，提升壽命。鉆進(jìn)管理是個(gè)綜合性過程，以鉆進(jìn)時(shí)間和實(shí)際內(nèi)容為基礎(chǔ)，要提升采取率，必要時(shí)進(jìn)行鉆取砂樣[1]。

4.2 確定卵石地層

以某工程實(shí)際案例為前提，在鉆進(jìn)管理中結(jié)合護(hù)壁的需求和要求進(jìn)行處理，配備以SM植物膠和PHP為主的處理劑，采用吸附成膜作用和減摩阻效應(yīng)好的高粘度鉆井液順利穿過卵石地層，由于具有良好的粘彈性。在整個(gè)配置和管理中，進(jìn)行性能分析，泵壓比較低，植物膠有良好的減摩擦效應(yīng)。在地層分析的過程中，了解到特殊功能和隨鉆取樣等目的等可知，鉆進(jìn)參數(shù)和基巖金剛石鉆進(jìn)有比較大區(qū)別，特點(diǎn)是壓力小、高轉(zhuǎn)速和小泵量等。結(jié)合壓力值系數(shù)，要采用比較低的鉆壓，推薦的壓力值為2～4MPa，在鉆進(jìn)過程中為了避免出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，一般情況下在鉆進(jìn)的過程中不能改變壓力。壓力值預(yù)設(shè)是個(gè)重要的過程，在實(shí)際管理中需要進(jìn)行平整性分析。

5 結(jié)束語

工程地質(zhì)鉆探復(fù)雜地形是個(gè)復(fù)雜的過程，結(jié)合實(shí)際預(yù)設(shè)注意事項(xiàng)和相關(guān)內(nèi)容等可知，在后續(xù)管理中要明確注意事項(xiàng)，發(fā)揮治理管理的最大化作用。結(jié)合成孔速度和質(zhì)量等，在后續(xù)設(shè)計(jì)階段要突出治理要點(diǎn)和重點(diǎn)，從各個(gè)方面入手，保證持續(xù)鉆進(jìn)。應(yīng)該注意鉆井液的粘度和動(dòng)切力。選用適當(dāng)?shù)恼扯群颓辛χ?，來保證攜巖的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]王承花.工程地質(zhì)鉆探復(fù)雜地層綜合治理[J].西部探礦工程，2011，23（11）：107～109.

收稿日期：2018-8-7