某金矿钻探施工技术经验总结

朱永伟

（新疆地矿局第十一地质大队昌吉831100）

某金矿钻探施工技术经验总结

朱永伟

（新疆地矿局第十一地质大队昌吉831100）

结合某金矿ZK5012孔的施工经验，总结了绳索取心钻进钻易斜地层应当如何防斜，以及深孔处理事故时应注意的细节问题，形成了具有实际参考价值的问题解决方案，相信在以后的施工中能起到一定指导作用。

防斜倒扣复杂地层钻孔护壁

1 工程概况

1.1 钻孔及地层情况

新疆某金矿钻探施工ZK5012孔的技术指标为：倾角87°，开孔直径≥110 mm，终孔直径≥75 mm，岩心采取率≥70%,设计孔深1 160 m。矿区地层情况如下：

（1）矿渣厚0～3 m。分布于缓坡沟谷地带，为残积、坡积层。由碎矿渣组成，覆盖在基岩上。

（2）灰岩3～500 m。

（3）绿泥绢云千枚岩及绢云钙质千枚岩500～790 m。

（4）矿化带∶绿泥绢云千枚岩夹变质砂岩及石英和闪长岩脉，790～1 160 m。

1.2 邻井施工情况

该矿区地处偏远，附近2口邻井已经开始施工，主要问题为跑斜严重，其中一口井在钻进至680 m左右时发生卡钻，正在倒扣起拔钻具，该矿区附近正在开采放炮，但是初步判断对正常的钻井施工没有影响。

2 施工难点

2.1 前期施工情况

ZK5012孔选用XY-5A型钻机，BW250型泥浆泵。开孔孔径110 mm，钻进至10 m时遇到基岩，下好Φ108 mm孔口管，换Φ75 mm钻具钻进，在钻至210 m左右测斜发现钻孔偏斜了13°，且在提下钻过程中有掉块卡钻现象出现，下入的Φ108套管不能护住钻孔，这严重影响了后期施工，所以采用水泥封孔的手段将下部钻孔封堵，之后重新钻进，在钻进150 m左右时发现钻具又偏回到原来孔段。二次封孔钻进，采用轻压慢转的方式钻进才勉强穿过，但是钻进效率过低，且存在漏失现象，机台将Φ108 mm套管拔出用Φ89 mm绳索取心钻具钻进至358 m，经测斜发现钻孔偏斜4°，但是掉块严重故下入Φ89 mm钻杆当套管使用，但随着钻孔不断加深，必须要按设计的方位角、顶角施工，要控制钻孔的方位斜度，只能用低压慢转钻进进行防斜，这就导致钻进效率过低，平均每台班钻进进尺3 m左右，成本大大增加，该孔历时4月左右完成，进度缓慢，耗时耗力。

2.2 难点分析

对于缓慢的钻进速度，通过共同探讨分析，得出以下几点看法：

（1）该地区地层具有层理、片理等构造特征的岩石，其可钻性具有明显的各向异性。

（2）解决地层导致的偏斜问题，400 m以浅尽量采用Φ89 mm绳索取心钻进，400 m以深采用Φ75 mm绳索取心钻进；必须统一钻进参数、控制班进尺效率。解决偏斜需要尽量采取低钻压，低转速，但是钻压过低，转速过低，则进尺慢，钻具在孔内停留时间长，也会扩大孔壁间隙，增加孔斜。

3 钻进工艺

3.1 设备及器具的选择

配备Φ89 mm绳索钻杆400 m，Φ75 mm绳索钻杆1 200 m，S95、S75绳索取心钻具各一套，测斜仪KBP-2B。

3.2 钻进施工

在钻进到210 m处时发生跑斜严重的现象，初步分析为钻压过大，钻杆柱强度不够导致钻杆柱弯曲且地层具有明显的各项异性导致钻孔跑斜，且在上部孔段出现了坍塌掉块及漏失问题，经过技术交底，决定三个问题一并解决。将下入的Φ108 mm套管起出，用Φ89 mm绳索取心钻具钻进，在钻进过程中采用棉籽壳随钻堵漏，使孔口有返水，保证正常钻进，由于Φ89 mm钻杆刚度大，并且在结合邻井的施工经验决定在外管上多安装一个扩孔器并适当控制钻压的情况下能有效的防止钻孔偏斜，很好的达到了防斜的目的。用Φ89 mm绳索取心钻具施工至358 m处，之后换用S75绳索取心钻具施工，施工至终孔。

在钻进至740 m处时，发生了卡钻事故，在采取了强拉硬顶、柴油浸泡解卡等方式均无效的情况下，采取倒扣的方式处理，在倒扣至孔底还剩30 m左右钻具时发现倒扣无法起出钻具，分析后认为是钻具在孔内时间过长，孔内岩粉沉淀将鱼顶遮蔽，导致反丝钻具无法够到鱼顶。解决方法是在Φ75 mm反丝公锥上焊一个Φ56 mm钻头，在钻具到达鱼顶上端时，开泵循环然后开始倒扣，采用这种方式将孔内所有钻具起出。在后续起出的钻杆内装满了岩粉，说明对事故的判断十分准确。

在后续的钻探施工中，机台注重泥浆性能，采用优质泥浆护住孔壁并且尽量将孔内岩粉携出孔外，从而在30 d左右的时间内完成该孔的施工。

4 经验与体会

4.1 钻孔结构设计要留退路

该孔设计孔深1 160 m，属于深孔，由于地层明朗，故在第一次施工中采用二级成孔工艺，这种设计简单能达到快速施工的目的，但是这种设计未留余地，一旦碰到钻遇问题就会出现处理困难的现象，所以简化钻孔结构一定要合理，避免在遇到复杂情况时再进行二次扩孔。

4.2 钻孔防斜及倒扣技术措施

（1）开孔时要保证钻机基础平整，立轴安装正确。

（2）上部尽量采取粗径钻具。

（3）可以在外管安装上下两个扩孔器保证钻具在孔内的稳定。

（4）控制钻压转速，太大导致钻杆柱弯曲，太小导致钻头停留孔底时间长也会扩大孔壁间隙，增加孔斜。

（5）在倒扣深孔钻具时，有可能由于岩粉沉淀将鱼顶遮蔽，这样就可以直接开泵，靠泵压使鱼顶出露。

4.3 钻井问题防优于治

在钻井施工中，邻井的资料一定要有足够的重视。在进入矿区前，机台技术负责就从地质部门了解到该矿区存在严重的跑斜问题，虽然在施工过程中对这一问题进行了讨论，但在施工中仍采用以前的老办法，以期获得较高钻速，但是这就导致后续一系列问题，解决这些问题耗时耗力且存在风险，所以钻井问题防优于治。

4.4 泥浆护壁是关键

对于在情况不明的地层，要随钻观察，一旦发现取出的岩心有发生孔内事故的可能，一定要快速做出反应，不能存在侥幸心理，存在这一层不厚，强行穿过后就能终孔的想法，这往往会导致事故的发生。

在该井的施工中至680 m左右位置时就发现了容易发生卡钻事故的泥岩，但是由于矿区地处偏僻，材料运送困难机台也未准备防塌、防卡材料，便直接进行施工导致卡钻事故的发生。

5 结语

绳索取芯钻进虽然由于钻进时孔壁间隙最小，所以在钻具刚度足够的情况下孔斜最小，但是仍然需要控制钻速钻压，才能避免孔斜。

［1］李世忠.钻探工艺学[M].中国地质大学出版社，2008.

［2］胥虹.套管跟进与绳索取心组合钻探技术的应用.探矿工程（岩土钻掘工程），2014,04∶22-24.

［3］陈风云，谷天本.西平铁矿深孔绳索取心钻探技术应用[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2008,35（5）：16-17.

［4］张金昌.地质岩心钻探技术及其在资源勘探中的应用[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2011,38（11）：1-6.

［5］吴翔，杨凯华，蒋国盛.定向钻进原理与应用.中国地质大学出版社.

收稿:2014-06-05

电子废弃物金属回收技术

人们把那些富含锂、钛、黄金、铟、银、钴和钯等稀贵金属的废旧电脑、通信设备、家用电器，以及被淘汰的精密电子仪器仪表等电子废弃物称为“城市矿产”。目前世界主要有色金属产量中，来自于资源回收再利用的比例均超过了30%。

来源：中国矿业报

DOI∶10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.01.011