高失水堵漏材料在钻进漏失地层中的应用研究.pdfVIP

陈金照：高失水堵漏材料在钻进漏失地层中的应用研究 291 高失水堵漏材料在钻进漏失地层中的应用研究① 陈金照 (福建省121煤田地质勘探队，福建龙岩364021) 摘要：针对金刚石钻进中存在的钻孔漏失，使用新型的高失水堵漏材料。对该堵漏浆液的配制、性能、灌注 工艺、应用条件以及使用效果进行探讨、分析，并在不同的矿区进行生产应用，取得良好的经济效益。 关键词：钻孔漏失；堵漏材料；灌注工艺 裂隙发育有大量的水蚀小洞穴，是钻孔漏失的主要 1 前言 孔段。 ③童子岩组一、三段含水组的钻孑L漏失，一、三 使用金刚石钻进时，由于钻具转速高、环状间隙 含水带通常位于构造裂隙发育的脆性岩层中，含弱 小、冲洗液上返速度快、泵压高等特点，进一步加剧 裂隙承压水，钻孔漏失一般出现在构造破碎带和岩、 对施工矿区普遍存在的钻孔冲洗液漏失，冲洗液消 煤层的接触带上。 耗大，造成处理剂用量增大等，影响金刚石开高转速 和孔底排除岩粉，且易发生钻杆折断、烧钻等孔内事 3高失水堵剂的堵漏机理 故。特别是遇到钻孔上部漏失、下部坍塌的地层时， 则给施工带来更大的困难。由于上述原因，从而造 高失水堵剂是由纤维状材料及聚凝剂等复合而 成小时效率和钻月效率低，钻探成本高。根据施工 成的粉剂，它与水混合后，即成为一种具有流动性、 矿区的地层情况和金刚石钻进工艺的特点，采用新 悬浮性和可泵性的悬浊堵漏液，具有良好的渗滤性。 型高失水堵漏材料进行堵漏试验，取得了较好的成 当堵漏浆液进入裂隙通道时，纤维材料很容易挂在 效。该堵漏材料具有使用方便，影响时间少，无毒不 凹凸不平的通道上，在聚凝集作用下，后续的堵漏材 污染冲洗液等优点。 料迅速淤积，在压差的作用下，水份迅速滤失，体积 缩小，密度增加，强度增大。对于较大裂隙或漏失通 2矿区的地质简况 道，加入适量较粗粒度的隋性材料，在漏失通道中粗 粒的隋性材料起到架桥作用，由于水的浸泡，惰性堵 我省钻探施工的主要地层为二迭系的翠屏山组 漏材料逐渐澎胀，从而与高失水堵剂形成了具有一 的砂岩、粉砂岩和童子岩组的粉砂岩、石英细砂岩等 定强度的堵塞物，最终将漏失通道堵住。 组成。浅部岩层受风化作用强、裂隙发育，易于接受 大气水补给，水循环条件好，富水性较强，钻孑L易产 4高失水堵剂的浆液性能及对冲洗液 生漏失。根据钻孔漏失层位可分为以下几种情况： 的影响 ①风化带含水岩组的钻孔漏失，一般深度为20 ～50米。含孑L隙一裂隙型潜水，钻孔施工中冲洗液 4．1 高失水堵剂的浆液性能 消耗通常较大。 将高失水堵剂按干粉：水=1：6的比例配制浆 ②翠屏山组含水岩层的钻孔漏失，该组主要由 液，测定其流变性能和滤失性能，见表1。 陆相沉积的砂岩、粉砂岩组成，岩层构造裂隙发育， 局部透水能力较强，可见少量小洞穴，漏水层段沿着 ①作者简介：陈金照，男，1962年出生，主要从事钻探的施工与技术管理工作。 292 加强地质工作促进可持续发展叫006年华东六省一市地学科技论坛