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关于煤田地质钻探裸孔施工的探讨 昆明工程勘察公司 余泽家 650051 摘要：本文结合作者多年工作经验，简述了煤田地质钻探裸孔施工, 可供读者参考。 关键词：煤田地质；钻探 中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号： 钻探工程的特点是：冲积层厚、缩径，并伴有不同程度的钻孔漏 水，在该地区采用套管护孔显然是不现实的。一是冲积层厚、岩层松 软，难以承托套管，二是下入套管数量多，重量大，加之钻孔易缩径， 套管难下入，更难起拔，导致套管的大量损耗；三是下入和起拔套管 势必占用大量非作业时间，延误施工周期。因此不宜采用套管护孔。 裸孔施工的优点是：避免了套管的损耗，增加作业时间，加快勘探速 度，降低了钻探成本，遇有特殊水文地质情况，地质孔改为水文孔施 工方便，随时可以进行电测，并可获得较完整的地质剖面资料。但是 裸孔施工护孔难度大，技术操作要求严格，必须认真执行施工技术措 施，保证安全钻进。裸孔施工的基本操作是：开孔后下入φ146（或 φ127）井口管1～3根（7～20米），直接换φ9l钻具施工，同径裸 孔至终孔。裸孔施工，保证孔壁安全稳定，护孔是关键。现将几年来 施工中探索的点滴经验介绍如下。 1、简化钻孔结构，采用同径钻进，是裸孔施工的重要环节 钻探生产实践证明，采用裸孔施工时，若钻孔结构多变，换径次 数多，钻孔呈多阶梯状，在这种情况下，下降钻具时增加了钻具撞击 1 井壁的次数，从而易于破坏井壁的稳定性，又易造成井壁的坍塌、掉 块，威胁着钻探安全施工。煤田地质勘探区的岩性较为松软，其可钻 性一般为3～6级，7级以上的坚硬岩层较少，可钻性较高。但是由 于岩石物理性质松软，遇水易膨胀，易缩径；倾斜地层井壁易坍塌、 掉块，因此应简化钻孔结构，尽可能减少换径次数。 由于简化钻孔结构，采用较小孔径钻进，井壁裸露面积小，易维 护，同时孔径小限制了钻具的回转半径。减轻了钻具对井壁的冲击破 坏强度，从而减少了井壁坍塌、掉块的可能性，有利于井壁的维护。 还由于孔径与钻具之间的环状间隙小，有利于导向和防斜,这对于安 全钻进和提高钻效提供了有利条件。 简化钻孔结构，采用裸孔施工，必须下好井口管，以维护井口 的安全。下置井口管应达到下述要求： (l)井口管要正：井口管的中 心线必须与立轴的中心线一致，不得偏斜(2)井口管牢固：不得松动， 并防止脱跑. (3)井口管与井壁间隙要严密：要求在井口管与井壁间 隙中不窜水，防止冲塌井口，同时防止岩粉沉淀在环状间隙中造成井 口管难于起拔。为达到上述标准要求，具体做法是：开孔前予先以人 力在井口处挖出0.5米的深坑，坑中充填粘土,并以水湿润后捣实； 开孔至下井口管深度后，提出钻具，再向孔底投入适量的粘土（湿润 后的）并捣实；下井口管后，使井口管下端插入粘中,井口管外端用 套管卡固定在地梁木处防止跑脱，井口管上部与井壁状间中充填粘土 并捣实，防止管外窜水和岩粉沉入。 2、使用优质泥浆，确保孔内安全 2 使用优质泥浆是保证孔壁安全的重要技术措施。当前以使用“双 聚”泥浆效果较好。使用优质泥浆，除能较有效地保持井壁稳定，防 止井壁坍塌、掉块的同时，对防止井壁超径或缩径更有要意义。在使 用优质泥浆的同时必须加强泥浆管理。为加强泥浆管理，每台钻机均 配齐经过专门技术培训的泥浆员，每小班有兼职泥浆员，负责泥浆的 泥浆性能测定和调释，以保证泥浆质量性能。实践证明，在厚冲积层、 深孔钻进中进行裸孔施工，采用清水或劣质泥浆是很难钻进的。采用 粘土粉造浆，其特点是造浆效率高，易搅拌，并能保证泥浆质量。 3、合理使用钻铤，保持钻孔垂直 合理使用钻铤，在裸孔施工中是至关重要的，其有两种意义：一 是在正常钻进过程中使用的钻铤总重量应超过钻压的20～30%，在保 证满足井底压力的同时，保持钻具的垂直，防止孔斜，并减轻钻具对 井壁的撞击；二是在开孔钻进时就使用钻铤，为钻孔垂直延深奠定基 础。冲积层钻进虽然不需较大的钻压，而使用足够数量的钻铤有利钻 孔垂直和井壁稳定。我们经验做法是：开孔钻进后第一次加尺时就加 用钻铤，直至加足钻铤数量，坚持至终孔。一般使用钻铤数量为5～ 7立根（60～90米），重量为1400～2100公斤φ68钻铤）。 4、下钻遇阻时不得盲目钻扫，防止出现岔孔 下钻