浅谈护壁堵漏工艺在某探矿孔中的应用

1 钻孔施工区域地质特征

钻孔施工矿区位于下扬子准地台下扬子台坳，沿江拱断褶带某凹断褶束内。区内地层自下而上有三叠系下统南陵湖组、中统月山组及铜头尖组，上统拉犁尖组与下侏罗统磨山组。发育的岩浆岩，主要为燕山期月山闪长岩体，此外，煌斑岩脉也相当发育，发育的脉岩则以中基性岩脉为主。

钻孔施工位置位于百子山倒转背斜北部倾伏端东侧，月山岩体东枝接触带，构造基本为单斜层，地层走向北西～南东，倾向北东，倾角中等～平缓。由于受东西向压力影响，地层频繁褶皱，构成一个复式倒转背斜。该背斜西翼，月山岩体东枝前缘部分沿岩层界面贯入至核部附近，造成中上三叠统地层相互脱开，东翼深部存在一北西向断裂构造，岩体沿此构造侵入。同时，矿区内断裂构造较发育，共有六条较大的断层。

2 可能出现的漏失类型及原因分析

综合考虑钻孔施工区域地质特征和计划投入的设备、采用的工艺等因素，判断钻孔施工所遇岩层存在破碎、裂隙发育等，可能会出现四种类型的漏失：

2.1 渗透性漏失

主要发生在渗透性良好、孔隙度大的地层中，拥有较粗的地层岩石颗粒，颗粒之间没有胶结或胶结状态不佳。主要漏失原因是孔内压力不平衡，钻井液的循环当量密度超过了地层压力系数，钻进钻井液被压入孔壁地层。主要集中在和龙山组、殷坑组和大隆组内，表现为钻井液漏失量不大，孔口返出的钻井液小于泵入钻井液，钻井液池的钻井液液面缓慢下降，且出现漏失情况后会一直持续，直至钻井液中的固相颗粒顺漏失流入孔隙通道，将其堵塞才会停止。

一是政府督导，确保项目顺利推进。为确保全县所有易地扶贫搬迁项目在时间节点内按时完工，达到基本入住条件，确保搬迁对象按时搬迁入住，由纪检、财政、扶贫等单位为成员的县联席办通过下发县长督办令、分级约谈等方式，层层明确责任。在保安全、保质量的前提下，督促施工单位采取增加机械设备、增加劳务人员、加强施工单位内部管理、加班加点等有效措施，全面加快项目工程建设；加强对进度缓慢施工单位的督导，对施工进度要求每日一报，全面推进项目建设。与此同时，按照一边建设一边搬迁的原则及时组织对象搬迁入住，竣工一个安置点，入住一个安置点。

左小龙进门先看见了杨臣刚的大脸，而且仿佛是把照片贴在圆桌上裁出来的一般圆，这张脸足有两米乘两米那么大，这张大脸就确定了这个包房的功能发生了变化，不能再以吃饭为主了。在杨臣刚的旁边是庞龙的脸，这两大至尊的唯一区别就是庞龙的脸是两米乘以一米九。旁边散落了不少脸，他们的脸的大小仿佛是根据手机彩铃的下载率来决定的，这些脸都没有身体依附，直勾勾看着进房间的每一个人。

2.2 裂缝性漏失

主要发生在断层、破碎带、地层不整合面以及岩体侵入地层等，漏失通道为岩石孔隙洞穴和大裂缝。主要集中在和龙山组、大隆组和龙潭组，随时可能发生，主要表现为孔口不返浆或少量返浆，钻井液池内钻井液液面下降迅速，钻进阻力增大，孔内表现异常等。

2.3 溶洞漏失

常常出现在大理岩、石灰岩等地层中，漏失通道为地层溶洞，可能发生在和龙山组、大隆组和栖霞组内。主要表现为突然发生，钻孔钻井液有进无出，钻井液池内钻井液急剧减少，甚至超过了钻井液配置的速度，需要停机等待钻井液的配置，对正常的钻进施工影响严重。

2.4 人为因素引起的漏失

拟定专项操作规程，严格控制上下钻和下入套管的速度，以及泥浆泵的开泵速度，避免造成孔内压力激动而引发孔内漏失。

随着国际社会对中国维和贡献的需求和肯定不断增加，中国参与维和行动也将面临更大挑战。我们应以更加务实和积极的姿态，以符合国家外交政策和国家利益的方式在多个方面做出努力，以使我们的维和行动在未来更加富有建设性。

（1）遇水膨胀型，包括锯木屑、干海带等材料，遇水能够产生一定程度的膨胀，如果能够实现及时进入漏失通道后开始吸水膨胀，则能够达到非常好的堵漏效果。

（3）根据需要下入套管时，下放速度过快，造成压力激动破坏平衡，引发地层破裂从而造成漏失。

我们判断漏失的严重程度主要是依据孔口返水量的大小和泥浆池液面的变化情况。当孔口返水正常，能有效携带岩粉上返，仅需在清理循环槽后再加入新鲜钻井液，基本视为不漏失，不对钻井液成分和循环参数作出大量调整。当钻井液完成2～3个循环，需要加入0.3m

～0.5m

的新鲜钻井液时，基本判断为渗透性漏失，孔壁岩石有一定的孔隙度，但漏失通道不是太大，及时处理可有效减轻漏失程度。这种情况主要采用稠浆静止法：提钻后，从钻井液循环槽内捞取少量岩粉，保留其流动性从孔口倒入，视漏失程度严重与否静置8～36小时，配合孔内存余钻井液及其所含固相沉淀物，在随钻井液漏失过程中进入孔壁裂隙，对漏失通道进行封堵，达到堵漏效果。

3 制定漏失预防措施

在该探矿孔的施工中，从开孔即出现钻井液漏失情况，在施工至孔深1400m左右的过程中，全孔漏浆。后期漏失情况虽然有所缓解，但仍时常出现孔内液面急剧下降的强漏失情况。根据漏失发生的类型、原因分析及其严重程度，我们采用了多种方法积极应对，有效开展了护壁堵漏工作，保证钻孔顺利闭孔。

选择适宜的井身结构，设计合理的套管级配和套管鞋坐放位置，有效穿过漏失易发地层。钻孔结构设计如图1：

如钻孔漏失位置和判断位置有较大误差，再重新调整套管鞋坐放位置，尽量以较少的套管层数降低钻井液漏失程度，减弱钻孔结构复杂性。

（1）配置的钻井液密度过高，孔内液柱压力超过了地层压力，引起地层破裂，从而造成漏失。

选用适当的钻井液密度，合理匹配地层压力，并根据漏失情况及时调整钻井液密度。设计采用不分散低固相钻井液，基本材料为优质膨润土，基浆失水量在40ml/h以下，比重1.03～1.10，粘度18s～25s，泥饼厚度0.5mm～1.0mm，含沙量＜4%，PH值7～10。

近代典型文学事件阐论——以柳亚子《分湖旧隐图》征集题咏为例……………………………………罗时进（143）

使用好钻井液固控设备，维护钻井液的性能，特别是钻井液的流变性，严格防止钻井液的静切力过高。

主要是指工人操作失误和钻井液流变性变化等，具体有以下集中情况：

讯问笔录通常是由监察机关调查人员制作，内容通常是一问一答的记录双方的语言，笔录制作本身可能带有倾向性，讯问笔录不能完全真实地反映讯问过程中发生的情况；此外，被调查人的伤痕也并不意味着他一定受到了刑讯逼供，造成伤痕的可能性很多，比如打架斗殴，甚至不排除被调查人以自伤的方式来诬陷调查人员，况且非法取证手段多样，并不一定会在身体上留下痕迹，若是采取精神摧残或者恶劣讯问环境的方式，很难证明当时的真实情况。录音录像不仅可以反映讯问时双方的问答，还可以记录当时所发生的一切情况，可以起到证明是否有非法取证行为的作用。

在钻入可能发生钻井液漏失的地层前，对钻井液配置成分进行调整，加入堵漏材料，及时对渗透性漏失和部分裂缝性漏失进行预防，避免钻井液在漏失流动过程中，对裂隙造成冲刷，扩大漏失通道，引起更严重的漏失出现。

4 可应用的护壁堵漏方法

在钻进钻孔所在矿区复杂地层的过程中，钻井液的漏失不仅会造成原材料不同程度的流失，增加工程施工成本。更主要的是会改变孔内平衡状态和钻井液的性能，使其难以发挥出应有的作用，引起钻进困难，钻速下降等问题，严重的会造成孔壁坍塌以致发生卡钻、埋钻等孔内事故，甚至直接导致钻孔报废。因此，面对不同程度的漏失情况应采用合适的护壁堵漏工艺，各种护壁堵漏方法及其适用范围如表1所示。

5 护壁堵漏的实际应用及效果

依据可能出现的漏失类型情况，坚持预防为主的方针，尽量避免人为因素引起漏失，提前制定了以下几项措施，有针对性的开展漏失预防工作：

5.1 稠浆静止

（4）配置的钻井液切力偏大，特别是静切力过高，在打开钻井液泵的一瞬间容易引起瞬时压力激动，破坏孔内压力平衡，造成漏失。

这种方法的优点是基本不需要额外付出材料成本，对钻井液的性能参数影响及其细微，安全性较高，合理使用一般不会造成孔内事故。但缺点也较为明显，适用范围极其有限，仅适用于轻微渗透性漏失，即漏失通道细微，钻井液固相成分在通道内流动性较弱，能够对通道进行堵塞。在遇有裂隙或孔隙度较大的漏失时，堵漏效果不明显，即使采用该方法达到了一定的堵漏效果，在后续钻进过程中也有可能重新打通通道，堵漏效果难以长时间保持。

图2为完整检定法所采用的野外检定场地。T1、T2、T3为目标点，S1、S2、S3为仪器站，相邻目标点之间的距离约为60 m，仪器站至最近目标点的距离为5 ～10 m，目标点之间具有明显的高差。

5.2 加入惰性材料的钻井液

当根据钻井液表现情况判断孔内发生了裂缝性漏失或较为严重的渗透性漏失时，我们主要采用在钻井液中加入惰性材料，对漏失通道进行封堵，这些惰性材料均不会对泥浆的性能产生严重影响。依据漏失的严重程度和对漏失通道大小的判断，分别加入过锯木屑、纱头、麻线、小麦壳、瓜子壳、麦秸秆、黄豆、花生壳、干海带等惰性材料。这些材料主要分为三中类型：

（2）起下钻时速度过快，造成孔内压力激动，破坏了孔内压力平衡状态，引发地层破裂从而造成漏失。

该拉杆结构中间螺纹杆不适合粘贴应变计；耳环套筒螺纹段与螺纹杆相对位置不固定，受载时套筒传力路径不固定。此外，受尺寸和结构限制，5号、6号点受尺寸限制，无法进行应变电桥改装工作。因此，适合粘贴应变片的位置为1号—4号点，其中1号和2号点位于套筒实心区域，位置对称，3号和4号点分别位于腹板的正面与反面，位置对称。

（2）外缘不规则型，包括瓜子壳、花生壳等材料，当其随钻井液进入漏失通道后，一旦发生翻滚，则极易在通道狭窄处卡住，进一步缩小流动通道，同时阻碍其他堵漏材料的流动，加强堵漏效果。

（3）缠绕型，包括纱头、麻线等线状物，这类材料除了能对细微缝隙进行封堵，还能与其他堵漏材料发生缠绕，增大惰性材料体量，扩大可处理漏失通道的范围。

例如在该孔钻进至850m处时，孔口间歇性返水，漏失情况较为严重。施工单位及时用锯木屑、黄豆和纱头配合钻井液循环进行堵漏，处理效果不甚明显，判断该处的岩层缝隙较大，堵漏材料均已流失。因此及时换用麻线、瓜子壳、黄豆和锯木屑再次进行堵漏，将麻线撕扯成鸟窝状，包裹瓜子壳和黄豆投入孔内，静置一段时间等待材料下沉后，再投入锯木屑，继续静置。最后再泵入钻井液，孔口返水量明显增大，取得了良好的堵漏效果。

5.3 聚丙烯酰胺钻井液

聚丙烯酰胺（PAM）是钻探护壁堵漏工作中较为常用的一种钻井液材料，同时与之配合使用的还有膨润土、随钻801、803堵漏剂、钠羧甲基纤维素（CMC）等。在该孔的施工中，聚丙烯酰胺钻井液主要用于护壁工作，应用与绝大部分施工过程。当钻井液不漏失或有轻微漏失不影响正常钻进时，主要钻井液配置为：0.4m³清水+10～20kg膨润土+120～200gPAM，钻井液粘度21s左右，护壁效果较好，可保持孔壁的稳定及润滑。在钻井液发生漏失情况时，钻井液配置作相应改变：0.4m³清水+10～20kg膨润土+10kg801（或803）堵漏剂+600～1200g纯碱+400～500gCMC+120～400gPAM，钻井液粘度17s左右，此钻井液配比适用于渗透性或较小缝隙性漏失，堵漏效果十分显著，其所形成的泥皮可持续堵漏。

5.4 普通水钻井液

面对裂缝性或溶洞性漏失，普通钻井液无法奏效，就可以使用水钻井液来堵住裂隙或溶洞进行堵漏。例如在该孔施工中，在钻进至660m处时进尺突然变快，泥浆泵泵压降为0且孔口不返水，上管后岩心管内无岩心，可以判断出遇到了溶洞或岩层裂隙，普通堵漏方法难以达到效果。基于此情况，我们按照质量比为水：水泥：食盐：三乙醇胺=46：100：1：0.03的比例配制了水钻井液（如图2）并注入漏失层，静置24小时后等待水泥凝固后再次钻进，孔口返水量大，泥浆泵泵压明显，表明固化的水泥已将溶洞或岩层裂隙完全堵住，堵漏效果很好。

（2）微量物质示踪剂具有安全环保、成分稳定、成本低、检测精度高等优点，将成为油田示踪剂未来的主要研发和应用方向。

5.5 粘土球

在遇到普通钻井液堵漏无效且不需要灌注水钻井液堵漏时，向孔内投入粘土球是最为经济和有效的堵漏方法。该孔在870m左右遇严重漏失情况，我们用粘土和水泥混合制成大小不一的泥球并用塑料薄膜包裹，按顺序依照固定的时间间隔投入孔内，再下入炮弹钻头将其压实进入裂隙，静置24小时候再次钻进，孔口返水正常，表明粘土球在处理此类漏失时非常有效。

（4）我们将向“一带一路”沿线发展中国家提供20亿元人民币紧急粮食援助，向南南合作援助基金增资10亿美元，在沿线国家实施100个“幸福家园”、100个“爱心助困”、100个“康复助医”等项目。我们将向有关国际组织提供10亿美元落实一批惠及沿线国家的合作项目。

5.6 下套管

在孔内下入套管作为最可靠、强度最大的护壁堵漏工艺，在各类复杂地层的钻进中应用非常广泛。该孔由于地层复杂程度高，超出了施工设计时的预期，因此在实际施工中，根据实际需要及时调整了套管级配和套管鞋坐放位置，Φ146mm套管自孔口下至45.60m，Φ127mm套管自孔口下入76.79m，Φ108mm套管自孔口下至164.10m，Φ89mm套管自孔口下至925.80m，并在1647m至1697m的位置下入了30m的Φ73mm飞管，总计下入了4层套管和1层飞管，有效改善了钻井液的漏失情况。

6 结语

护壁堵漏一直以来都是钻探工作中不可避免的话题，面对不同的漏失情况选用合适的护壁堵漏方法尤为重要。但是，每种护壁堵漏工艺都不是孤立的、单一的，往往需要将多种工艺配合在一起使用才能达到最佳的效果。因此根据不同的地层情况灵活合理的运用多种护壁堵漏工艺，才能更好的解决复杂地层给我们的探矿工作带来的种种困难。同时，我们也不能自满于已掌握的护壁堵漏工艺，不断分析，不断探索和实验新的工艺才能让我们的探矿技术不断进步，无惧将来探矿工作所面临的困难和挑战。

[1]李维贞．浅谈复杂地层钻进中护壁与堵漏方法的应用[J]．西部探矿工程 ：2004,7：131-132．

[2]安徽铜都铜业股份有限公司．安徽省铜陵市安庆铜矿接替资源勘查项目钻探施工设计[M]．安徽：安徽铜都铜业股份有限公司，2007．

[3]胡郁乐,张绍和等．钻探事故预防及处理知识问答[M]．长沙：中南大学出版社,2010．

[4]汤凤林,段隆臣等．岩心钻探学[M]．武汉：中国地质大学出版社,2009．