严重漏失破碎地层钻孔综合施工方法及效果研究

盛 利

（湖南化工地质工程勘察院有限责任公司，湖南 长沙 410004）

随着社会经济水平的提升，探矿工程不断增多，同时对其施工也提出了更高的要求。近年来，我国地下矿资源不断减少，其探矿的环境也变得更加复杂。尤其是在进行漏失破碎地层钻孔施工中，传统的施工方法不仅施工效率比较低，而且也难以确保工程质量。基于这种情况，必须要积极采取综合施工方法，提升探矿工程效果。

1 严重漏失破碎地层钻孔综合施工方法

（1）科学合理选择施工设备。施工设备是严重漏失破碎地层钻孔施工中必不可少的，不仅关系着综合施工方法的实施，而且对整体施工质量产生着重要影响。同时，复杂层钻孔施工的难度是比较大，所以对设备的选择与应用的要求也比较高。这就需要根据工程的特点与施工的实际情况，选择合适的设备，以便充分发挥设备的作用。例如，在实际施工中，如果发现复杂层钻孔进堵漏扫孔，为了满足这一复杂环境的性需求，可以采用比较先进的顶驱钻机[1]。主要是因为该设备具有独特的优势，不仅具有较大的扭矩，可以满足严重漏失破碎地层钻孔的需求，快速钻穿复杂地层，而且还具有打孔速度快、节约能耗等优点。同时，该设备还具有一定的便利性，主要是因为顶驱属于奠定水龙头，有两个马达驱动，方便相关工作人员操作，即使是在比较狭小的施工场地，也能够快速钻孔，有利于促进施工顺利进行。

在施工设备选择中，水泵的选择也是十分重要的。针对严重漏失破碎地层钻孔综合施工，应用性能比较好的水泵是BW250型泥浆泵。该水泵具有自动调节功能，将其泵量调节最大的范围，可以对大量的泥浆进行抽取，为破碎地层钻孔施工创造了良好的环境。而且在严重漏失破碎地层施工过程中，对设备的磨损是比较严重的，即使性能比较好的设备也会时常发生零部件损坏等问题，很可能延长施工工期。而使用BW250型泥浆浆泵可以在一定程度上减少工期延长的现象发生。主要是因为该水泵设计比较简单，一些比较容易损坏的部件是很容易更换的，对于损坏不严重的部件，还可以直接进行维修，大大节省了维修的时间，有利于促使施工顺利进行。并且其使用寿命比较长，有利于降低施工成本。

（2）选择合适的钻探方法。在科学技术不断发展的今天，新的破碎层钻孔方法层出不穷，这就需要根据施工区域的实际情况，选择比较合适的工艺，这样才能促使其施工有序进行，提升钻孔质量，降低施工成本，进而获取更高的经济效益与社会效益。严重漏失破碎地层钻孔具有一定的特殊性，施工难度极大，因此一般情况下都会采用S75绳索取心钻井工艺，该方法具有一定的技术含量，而且适用性是比较强的，可以满足严重漏失破碎地层环境需求。在运用该工艺的过程中，其钻头对整体施工效果产生直接影响，因此还需要科学合理选择钻头，确保其能够与岩性相适应。内径48毫米、外径77毫米钻头的钻孔效果是比较好的，可以在一定程度上增加钻孔环桩间隙，这样就可以进一步减少小孔内压力，保证钻孔的质量。在具体钻孔作业中，其转速也应该适当的提升，一方面可以降低施工成本，减少不必要的浪费；另一方面，随着钻孔速度的提升，整体施工效率也会提高，有利于确保工程如期完成。

在严重漏失破碎层钻孔综合施工中，钻孔结构的选择也是至关重要的，是确保安全施工的基础和前提。特别是在复杂环境中，其施工危险系数是极高的，所以必须考虑多方面的因素，并对施工条件进行综合性的分析，在此基础上选择的钻孔结构更加科学合理。首先，要对矿井中的地层上部岩石的性质进行充分的考虑。大多数严重漏失破碎地层的上部岩石都是比较松软的，而且其胶结性与其破碎程度是呈正比的，因此破碎比较严重的地层，它上部结构的岩石胶结性是比较差的，十分容易发生孔壁坍塌等危险事故。其次，在选择钻孔结构中，对其中下部断层考虑也是十分必要的，必须要对其漏水、垮塌的可能性进行综合分析。针对这一施工情况，最合理的结构就是两级钻孔结构，也就是在实际施工中，先采用110毫米开孔，然后再运用108毫米的套管将上部比较松散的地层隔离开来，以免出现局部缩径等问题，降低探矿工程质量。

（3）具体施工。在实际施工中，开孔时需要保证岩层的完整性。一旦发现渗漏必须要在第一时间进行堵漏。主要是在泥浆中加入一定量的堵漏剂，在钻孔过程中，堵漏渗漏的地层，可以大大提升钻孔的稳定性，对整体工程质量的提升具有重要作用。但是如果出现全漏失的现象，则需要暂停钻孔工作，继续进行堵漏工作。在这一过程中，需要使用粘度比较高的堵剂，并且加入适当的花生壳，进而会大大提升孔的稳定性。当还要钻进三百多米孔深时，还需要在这一时期灌水泥浆。为了避免孔内出现掉块的现象，需要使用润滑膏，将其涂抹在钻杆上，不仅具有润滑减阻的作用，而且还能避免孔内掉块问题出现。如果所取出的岩心比较松散，还需要采取护壁的措施，主要是要对泥浆进行合理的选择，并科学的进行泥浆配比。在过去施工中，主要应用的是固相泥浆方式，虽然起到了一定的护壁作用，但只是暂时性的，主要是因为该泥浆比较容易掉块，因此要使用其他泥浆进行替代。现阶段，具有渗透胶结作用泥浆体系是比较有效的，只要确保其泥浆配比合理，大幅度提升泥浆的粘度和密度，就能充分使其发挥自身的净化能力，起到良好的护壁效果，避免坍塌等问题发生。为了减少不必要的问题出现，在钻孔中，需要经常观察岩心的情况，如果发现异常状况，必须要及时采取措施，以免影响孔的质量。

2 严重漏失破碎地层钻孔综合施工效果

进行严重漏失破碎地层钻孔综合施工，不仅可以提升施工效率，而且还有利于节约施工成本。对于地层不稳定区域，采用套管隔离的方式，大大提升了地层的安全性。在进行钻孔施工中，如果发现岩心有明显的裂缝，难么应用堵漏技术可以减轻其裂缝严重程度[2]。另外，运用优质泥浆代替固相泥浆，还大大提升了泥浆的性能，有效改变了过去施工堵漏不成就扩孔下套管的做法，不仅节省了施工流程，而且也减少了钻杆断裂的现象出现，大大降低了钻孔报废风险。可见，综合施工方式具有一定的优势，在各个环节中，提升了施工质量，有利于保证钻孔的质量，有效解决了严重漏失破碎地层钻孔中的难题，变复杂的施工简单化，在提升施工效率的同时，也保证了施工质量，有利于探矿工程如期完成。

3 结论

总而言之，在探矿工程施过程中，严重漏失破碎地层钻孔施工是工程的难点，对整体施工质量具有决定性作用。为了提升施工的有效性，可以采取综合施工的方式，从不同方面对其施工质量进行有效的控制。不仅要合理选择施工设备，而且还要根据实际施工状况，选择与之相适应的钻探方法，同时为了提升施工的安全指数，还需要积极运用护壁、堵漏等安全技术，进而可达到综合治理的效果，对工程施工效率与质量的提高具有重要意义。