小口径岩心钻探钻孔缩径的预防及注意事项

马晓鹏 赵夺胜 魏益强

摘要：勘探技术作为矿山开采过程中一项十分重要的技术，其中小口径岩心钻探在矿山勘测过程中有着极其重要的作用。它的优势在于能够很好地将矿产资源保存下来，并对矿产资源进行详细而全面的取样分析，在进行小口径岩心钻探过程中，钻孔缩径问题时有发生，严重影响了钻探工作的顺利进行，阻碍了矿山开采的进程。本文主要针对小口径岩心钻探钻孔缩径的问题进行深入的探讨，希望可以改善钻孔缩进的问题，为矿山开采和勘探贡献一份力量。

关键词：钻孔缩径;预防对策;注意事项

前言

为了尽量的减少钻孔缩径问题的发生，首先就要对小口径岩心钻探的钻孔进行一个详细的分析。岩心钻探主要是指用一定的技术手法对固体矿产资源进行取样。岩心钻探主要是以钻头为主要工具，以钻孔为中心，对钻孔周围的岩石进行切割。小口径岩心钻探钻孔技术可以為矿山开采提供很大的便利，然而钻探过程中钻孔缩径在一定程度上阻碍了钻探的进程，为了尽量减少钻孔出现缩径问题的概率，就必须要事先制定好预防对策。

1、钻孔缩径的主要原因

为了更好的预防钻孔缩径问题的发生，技术人员就必须要对出现钻孔缩径的原因进行深入分析。钻孔缩径是进行地质勘探过程中经常发生的一类问题，这类问题的发生主要与当地的地质条件有关。钻孔缩径主要发生在几种比较典型的地层当中。水敏性的地层就经常发生钻孔缩径，这种地层的土质大多都为黏土，极其容易使钻探的钻孔出现缩径。存在地质断层的地区也极其容易发生钻孔缩径，风化地层也是容易发生钻孔缩径的地层之一。钻孔缩径在发生之前并不是毫无征兆，一般来说，在进行钻孔的过程当中，若是钻具上升或者下降困难，无法顺利向以往那样推进，并且回转过程也较为困难，这就代表着即将要发生钻孔缩径。如果在钻探的过程当中，水泵的压力突然增加，也就代表着钻孔可能会发生缩径。如果小口径岩心钻探是在砂砾感比较强的地质条件下进行，那么操作人员要在钻心取出的时候，特别注意作业的绳索是否发生粘连，因为这类地层在遇水的情况下极其容易发生黏连膨胀，进而使钻心取出的难度加大，若是不对其妥善处理，就会引发钻孔缩径。

2、钻孔缩径的主要预防对策及其注意措施

在小口径岩心钻探过程当中，极其容易引发钻孔的缩径问题，在缩径问题发生之前，相关技术人员就要对其制定合理的应急预案，尽量避免缩径问题的发生，将其扼杀在摇篮里。在钻孔缩径发生之后，要立即启动相应的补救预案，尽量减少缩径问题发生带给钻探工程的影响。相关技术人员要根据钻探现场的实际情况，科学合理的制定组织方案，仔细分析钻探过程中造成钻孔缩径的原因，尽量避免缩径问题的发生。

2.1对钻孔结构进行合理设计

钻孔的结构是造成钻孔出现缩径现象的重要因素，相关技术人员要根据施工现场的地质条件，对钻孔的结构进行灵活的调整，使钻孔的整个结构既能够符合施工的要求，又不至于经常发生缩径，在进行钻孔钻探的过程当中，上半部分的孔径要尽量的大于下半部分的孔径，以此增加孔径的科学性，当确定好钻孔结构之后，操作人员要按照钻孔确定的设计方案准备相应的材料，确保孔径能够按照最后的图纸顺利施工。施工人员要严格按照钻孔的设计图进行施工。当钻探的深度到达稳定层之后，施工人员要及时的采用套管保护地层。钻探时要根据地层的具体条件合理的选用钻头，尽量减少缩径问题发生的概率。

2.2科学控制泥浆的配比

泥浆的质量在一定程度上影响着钻探的顺利进行，泥浆过于浓稠或者过于稀薄都会影响岩心的钻探，有时泥浆配比的PH值不符合该地层的要求也会影响钻进工作的开展。因此，在进行泥浆配比的过程当中，技术人员要对泥浆的各项配比进行严格的控制，配制完成之后对泥浆进行科学的检测，确保泥浆的配比能够符合实际钻探的需要。

2.3对缩径可以进行事前预防

钻孔缩径在发生之前，通常会有一定的征兆，我们要在钻孔缩径的征兆出现之前，就对其采取一定的控制措施，尽量减少缩径发生的概率。首先，施工人员要严格控制泥浆的配比，科学合理的对泥浆中的含沙量和水量进行控制。其次，在钻探向下进行的过程当中，施工人员要时刻注意泥浆的变化，到了可能会发生缩径的地层要适当的放缓钻探的速度，严格控制压力和泵量，在缩径发生之间，通过一些不寻常的现象对缩径进行事前预防。

2.4严格控制钻速

在具体钻探的过程当中，施工人员要严格控制钻速。在进入容易发生钻孔缩径的地层之前，就适当的放缓钻进的速度。因为，钻头的速度过快就导致钻进产生的岩粉增多，容易造成钻头回转困难，进而引发抱钻。钻头的钻速尽量控制在200r/s～300r/s之间。在持续钻进的过程当中要对钻进的地层进行适当的保护，确保钻孔的安全。

2.5合理调整泵量

容易发生钻孔缩径的地层一般都比较松软，在钻探即将到达容易发生缩径的岩石之时，施工人员要对钻探产生的岩粉进行妥善处置。泵量的控制对于整个钻探过程来说极其重要，科学合理的泵量可以有效的带出一部分岩粉，减少大量岩粉带来的危害性。泵量过小会使钻进产生的岩粉无法顺利排出，进而使钻孔发生缩径。泵量也不能过大，过大的泵量会使岩心的采取率减小，通常来说泵量一般控制在60L/S～80L/S之间。

结束语

简而言之，在进行小口径岩心钻探的过程当中，施工人员要对钻孔缩径问题进行重点关注，在问题发生之前，就对施工的地质条件进行充分考察，确保孔径的选择能够符合施工的地层条件。在到达容易发生钻孔缩径的地层之前，提前放慢钻头的速度，尽量减少钻探过程中岩粉的产生。事前做好预防工作是避免钻孔出现缩径问题的重要方法。除此之外，施工人员还要对钻具进行合理选择，及时调整泵量，确保各项参数都能够在正常的范围之内。若钻孔发生缩径，施工人员要第一时间实施应急预案，对发生的问题进行及时的补救，确保钻探能够按照要求顺利进行。

参考文献

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山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队 山东 招远 265400