2023年新疆有色金屬
朱永偉（新疆地礦局第十一地質大隊昌吉831100）
摘要結合某金礦zk5012孔的施工經驗，總結了繩索取心鑽進鑽易斜地層應當如何防斜，以及深孔處理事故時應注意的細節問題，形成了具有實際參考價值的問題解決方案，相信在以後的施工中能起到一定指導作用。
關鍵詞防斜倒扣複雜地層鑽孔護壁
1工程概況
1.1鑽孔及地層情況
新疆某金礦鑽探施工zk5012孔的技術指標為：傾角87°，開孔直徑≥110mm，終孔直徑≥75mm，岩心採取率≥70%，設計孔深1160m。礦區地層情況如下：
（1）礦渣厚0~3m。分布於緩坡溝谷地帶，為殘積、坡積層。由碎礦渣組成，覆蓋在基岩上。
（2）灰岩3~500m。
（3）綠泥絹雲千枚岩及絹雲鈣質千枚岩500~ 790m。
（4）礦化帶：綠泥絹雲千枚岩夾變質砂岩及石英和閃長岩脈，790~1160m。
1.2鄰井施工情況
該礦區地處偏遠，附近2口鄰井已經開始施工，主要問題為跑斜嚴重，其中一口井在鑽進至680m左右時發生卡鑽，正在倒扣起拔鑽具，該礦區附近正在開採放炮，但是初步判斷對正常的鑽井施工沒有影響。
2施工難點
2.1前期施工情況
zk5012孔選用xy-5a型鑽機，bw250型泥漿幫浦。開孔孔徑110mm，鑽進至10m時遇到基岩，下好φ108mm孔口管，換φ75mm鑽具鑽進，在鑽至210m左右測斜發現鑽孔偏斜了13°，且在提下鑽過程中有掉塊卡鑽現象出現，下入的φ108套管不能護住鑽孔，這嚴重影響了後期施工，所以採用水泥封孔的手段將下部鑽孔封堵，之後重新鑽進，在鑽進150 m左右時發現鑽具又偏回到原來孔段。二次封孔鑽進，採用輕壓慢轉的方式鑽進才勉強穿過，但是鑽進效率過低，且存在漏失現象，機台將φ108mm套管拔出用φ89mm繩索取心鑽具鑽進至358m，經測斜發現鑽孔偏斜4°，但是掉塊嚴重故下入φ89mm鑽桿當套管使用，但隨著鑽孔不斷加深，必須要按設計的方位角、頂角施工，要控制鑽孔的方位斜度，只能用低壓慢轉鑽進進行防斜，這就導致鑽進效率過低，平均每台班鑽進進尺3m左右，成本大大增加，該孔歷時4月左右完成，進度緩慢，耗時耗力。
2.2難點分析
對於緩慢的鑽進速度，通過共同**分析，得出以下幾點看法：
（1）該地區地層具有層理、片理等構造特徵的岩石，其可鑽性具有明顯的各向異性。
（2）解決地層導致的偏斜問題，400m以淺盡量採用φ89mm繩索取心鑽進，400m以深採用φ75mm 繩索取心鑽進；必須統一鑽進引數、控制班進尺效率。解決偏斜需要盡量採取低鑽壓，低轉速，但是鑽壓過低，轉速過低，則進尺慢，鑽具在孔內停留時間長，也會擴大孔壁間隙，增加孔斜。
3鑽進工藝
3.1裝置及器具的選擇
配備φ89mm繩索鑽桿400m，φ75mm繩索鑽桿1200m，s95、s75繩索取心鑽具各一套，測斜儀kbp-2b。
3.2鑽進施工
在鑽進到210m處時發生跑斜嚴重的現象，初步分析為鑽壓過大，鑽桿柱強度不夠導致鑽桿柱彎曲且地層具有明顯的各項異性導致鑽孔跑斜，且在上部孔段出現了坍塌掉塊及漏失問題，經過技術交底，決定三個問題一併解決。將下入的φ108mm套管起出，用φ89mm繩索取心鑽具鑽進，在鑽進過程中採用棉籽殼隨鑽堵漏，使孔口有返水，保證正常鑽進，由於φ89mm鑽桿剛度大，並且在結合鄰井的施工經驗決定在外管上多安裝乙個擴孔器並適當控制鑽壓
doi:10.16206/
41的情況下能有效的防止鑽孔偏斜，很好的達到了防
斜的目的。用φ89mm 繩索取心鑽具施工至358m 處，之後換用s75繩索取心鑽具施工，施工至終孔。
在鑽進至740m 處時，發生了卡鑽事故，在採取了強拉硬頂、柴油浸泡解卡等方式均無效的情況下，採取倒扣的方式處理，在倒扣至孔底還剩30m 左右鑽具時發現倒扣無法起出鑽具，分析後認為是鑽具在孔內時間過長，孔內巖粉沉澱將魚頂遮蔽，導致反絲鑽具無法夠到魚頂。解決方法是在φ75mm 反絲公錐上焊乙個φ56mm 鑽頭，在鑽具到達魚頂上端時，開幫浦迴圈然後開始倒扣，採用這種方式將孔內所有鑽具起出。在後續起出的鑽桿內裝滿了巖粉，說明對事故的判斷十分準確。
在後續的鑽探施工中，機台注重泥漿效能，採用優質泥漿護住孔壁並且盡量將孔內巖粉攜出孔外，從而在30d 左右的時間內完成該孔的施工。
4經驗與體會
4.1鑽孔結構設計要留退路
該孔設計孔深1160m ，屬於深孔，由於地層明朗，故在第一次施工中採用二級成孔工藝，這種設計簡單能達到快速施工的目的，但是這種設計未留餘地，一旦碰到鑽遇問題就會出現處理困難的現象，所以簡化鑽孔結構一定要合理，避免在遇到複雜情況時再進行二次擴孔。
4.2鑽孔防斜及倒扣技術措施
（1）開孔時要保證鑽機基礎平整，立軸安裝正確。
（2）上部盡量採取粗徑鑽具。
（3）可以在外管安裝上下兩個擴孔器保證鑽具在孔內的穩定。
（4）控制鑽壓轉速，太大導致鑽桿柱彎曲，太小導致鑽頭停留孔底時間長也會擴大孔壁間隙，增加孔斜。
（5）在倒扣深孔鑽具時，有可能由於巖粉沉澱將
魚頂遮蔽，這樣就可以直接開幫浦，靠幫浦壓使魚頂出露。
4.3鑽井問題防優於治
在鑽井施工中，鄰井的資料一定要有足夠的重視。在進入礦區前，機台技術負責就從地質部門了解到該礦區存在嚴重的跑斜問題，雖然在施工過程中對這一問題進行了討論，但在施工中仍採用以前的老辦法，以期獲得較高鑽速，但是這就導致後續一系列問題，解決這些問題耗時耗力且存在風險，所以鑽井問題防優於治。4.
4泥漿護壁是關鍵
對於在情況不明的地層，要隨鑽觀察，一旦發現取出的岩心有發生孔內事故的可能，一定要快速做出反應，不能存在僥倖心理，存在這一層不厚，強行穿過後就能終孔的想法，這往往會導致事故的發生。
在該井的施工中至680m 左右位置時就發現了容易發生卡鑽事故的泥岩，但是由於礦區地處偏僻，材料運送困難機台也未準備防塌、防卡材料，便直接進行施工導致卡鑽事故的發生。
5結語繩索取芯鑽進雖然由於鑽進時孔壁間隙最小，
所以在鑽具剛度足夠的情況下孔斜最小，但是仍然需要控制鑽速鑽壓，才能避免孔斜。
參考文獻
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收稿:2014-06-05
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人們把那些富含鋰、鈦、**、銦、銀、鈷和鈀等稀***的廢舊電腦、通訊裝置、家用電器，以及被淘汰的精密電子儀器儀表等電子廢棄物稱為「城市礦產」。目前世界主要有色金屬產量中，來自於資源**再利用的比例均超過了30%。
**：中國礦業報
朱永偉：某金礦鑽探施工技術經驗總結
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