小径口地质钻探孔缩径的预防与处理

赵延亮

（核工业二四三大队，内蒙古 赤峰 024000）

在科学技术不断发展的前提下，小口径地质钻探也获得了极大的发展，不仅大大提升了钻探的工作效果，而且也使的钻探的成本大大降低。但随着小口径地质钻探施工的不断增多，面临的岩体种类往往多种多样，同时在厚度上也千差万别，在一些构造破碎带和强风化地层以及夹杂粘土层的位置上，常常会出现缩径地层。这些地层在遇到水的情况下，会发生膨胀。如果钻进阶段没有充分的对这些地层情况予以考虑，进行积极应对，盲目的进行钻进作业，非常容易导致孔内事故的发生，引发卡钻及抱钻等问题，处理不及时，甚至会导致钻孔报废，产生严重的后果。所以，针对小口径地质钻探钻孔缩径问题，应当采取有效的预防和处理措施。下文对小口径地质钻探钻孔缩径的预防与处理展开探讨，以供参考。

1 钻孔缩径

钻孔缩径是进行小口径地质钻探钻时常出现的问题之一，这问题严重的影响施工进行，导致施工进度变得缓慢，大量的施工材料被浪费。施工成本逐渐提升，如果问题一直得不到解决，将导致孔内事故出现。引发钻孔缩径的地层尤以沉积地层内的粘土岩地层具有很强的水敏性；地质构造带的断层泥，强风化地层，遇到水后便会发生膨胀，由于风化作用形成砂状的碎裂。

2 钻孔缩径事故发生的征兆

（1）在缩径地层进行钻进过程中，钻具的提取与下降存在一定的难度，更甚者出现扫孔穿过。

（2）钻进过程中钻具因缩径地层的影响，和孔壁之间存在非常小的间隙，使得泵压出现升高现象，严重的则引发憋泵情况的发生。

（3）会出现大量的粉末，在泥浆内发现很多砂，倘若采用绳索取地质钻探进技术，极易导致结垢情况出现在钻杆内壁，影响内管的提放，严重的难以进行提拉，或者不能进行内管的投入。

（4）钻进过程中，钻具在缩径地层内难以进行顺利回转，存在明显的阻力，有时根本转动钻具，引发倒车情况。

3 小口径地质钻探过程中缩径问题的发生及处理

3.1 钻孔过程中缩径的发生

下文将以某矿区开采为例，对钻孔缩径问题展开探究，研究区主要地貌为黄土特征，区内所处位置具有突出的褶断速构造，发育明显的断裂构造特征。区内具有非常多的岩体类型，同时在厚度上存在很大的差异。巨粒型特征是区内岩体厚度的主要特点，中粒砂岩以及岩泥在其中混入，因强风化因素的影响，呈现非常大的地层变动特点，在和水进行接触时产生膨胀，有很多黏土（粉红色）分布于施工作业区的周围。开展钻进阶段易发生水量损失的问题。由于这些条件的影响，非常容易引发孔内事故。如卡钻、抱钻等，在提钻过程中掩埋钻孔，导致钻孔无法正常使用，不仅对钻孔施工造成很大影响，同时还会引发巨大的经济损失。造成这些不利因素的主要原因，是因工程区域含砾层大量分布与施工位置的上部，开展钻进过程中为将套管合理下入，倘若施工阶段出现地层孔，未针对性的采取措施，难以更好的保证岩浆质量，这就大大增加了缩径问题的出现。

3.2 钻孔缩径的处理

3.2.1 从钻孔结构上采取必要的措施

选择&110mm～91mm～75mm的钻孔结构，以0mm～50mm为标准对钻孔上部结构进行设置，如此便能增加钻孔的应用效果，并在缩进地层上部3m～5m的位置。

通过双管钻具来完成，以保证钻口结构的稳定性，避免引发缩径情况的出现。

3.2.2 在取粉管上安装反钻头

与取粉管上安装反钻头，如此便可通过扫描，来对缩径病害问题及时发现，确定其位置所在，更好的保证钻孔施工的安全性。

3.3 做好缩径的预防工作

预防工作是降低和避免缩径事故产生的主要措施，对钻孔施工的顺利进行有着非常重要的意义。首先应当根据缩径地层情况进行合理配置，以4mL/30min为标准控制材料的失水量。

并且钻井过程中，在经过缩径地层时，必须要放慢钻进速度，倘若有阻力存在，应当开展扫孔工作。

最后，如果在上部钻进过程中出现比较突出的缩径地层，应当增大钻具的级别，实施有效的扩孔处理，并钻进1m～2m后，及时的将套管下入，这样能够有效的预防钻孔缩径问题的出现。

3.4 钻进缩径地层应注意的事项

3.4.1 做好钻压工作

因缩进地层位置上的岩层都非常的柔软，因此，将钻压工作进行有效控制非常关键，钻进阶段应当通过轻压方式进行施工，有效控制岩粉，以免出现埋钻事故，这对增进施工效益很有帮助。

3.4.2 控制好转速

钻具转速也是影响缩径问题发生的主要因素，在这类地层开展钻进过程中，应当对转速进有效的控制，通常需要选择慢速慢钻的方式，严密的观察钻进情况。并采取有利措施，保护好缩径地层的表面，利用护壁手段，加强保护。倘若钻进过快，极易引发抱钻情况，增加孔内安全事故，增进钻进的经济成本。因此，控制钻井速度非常关键。以200r/s～300r/s转为宜。

3.4.3 合理对泵量进行控制

钻进到软层位置时，粉末会大量的增加，这就需要对粉末的产生进行有效的控制，而泵量控制就显得越为重要，通常以60～80L/S为最佳，合理控制泵量，就能有效降低粉末的数量，避免其过量集聚，避免了孔内事故的出现。

4 结语

开展小口径地质钻探极端，缩径地层经常遇到，因此应当深入的了解这些岩层情况，采取有效的措施进行应对，科学的配比泥浆，合理的使用钻孔结构等，并做好相应的预防工作，钻进过程中有钻具受阻问题发生时，万不可快速的提钻，应当与施工现场具体情况相结合，通过有效的措施进行合理应对，降低和避免此类事故的出现。