西乌珠穆沁旗博和铜多金属矿区大厚度破碎地层岩心钻探技术
]v]vimIIvinWc5]u]8M&]yI }w %@Vם5HtF@m<}iIM&]4n;=55viMx]&ffm5^tmviiiv_^tc P=馝iImymo}um6Mt#MTG^w&)iI]<&YZ"http://www.wufanghuizhong.com/p/cailiao/" target="_blank" class="keylink">材料的网状结构和对孔壁岩石的吸附能力胶结岩石和封堵孔壁裂隙，腐植酸钾的降失水作用使井壁泥饼薄而致密，护壁效果更好。
3.1.2 蚀变、水敏破碎带地层冲洗液配方为：
1m3水+5%优质膨润土（山东产）+0.1%火碱+0.1%～0.3%中粘-CMC+0.3%～1%腐植酸钾+2.5%TM植物胶+0.25%GSP广谱护壁剂+1%防塌剂（RH润滑型）+2%重晶石粉+1.5%皂化油。泥浆性能参数为：漏斗粘度26s，失水量8ml/30min～10ml/30min，泥浆密度1.8g/cm3，泥皮厚度<1mm。
该冲洗液除具有上述性能外，还能够平衡破碎带地层地层应力，防止孔壁坍塌。
3.1.3 下部完整岩石地层冲洗液配方为：
1m3水+0.1%PAM+0.5%中粘-CMC+1.5%06型高效润滑剂。
该冲洗液是充分利用高分子聚合物的造浆性好、悬浮力强、润滑效果好及网状结构对井壁的胶结黏附性能，容易在钻杆与井壁间形成一层润滑膜，起到润滑减阻的作用，有利于开高转速，提高钻进效率。
冲洗液配置与维护措施[3]
（1） 泥浆材料提前预化处理。优质膨润土要预浸泡10小时以上，而高分子材料只有长时间浸泡大分子长链才能充分展开，在冲洗液中发挥吸附和交联作用，开始时，条件允许情况下预浸泡24h以上为好。
（2） 按顺序添加，充分搅拌。为了最大限度发挥冲洗液的优良性能，搅拌时必须按先无机材料后有机材料，分子量由小到大的顺序逐一添加，每一种添加剂严格按配合比加入后必须充分搅拌。从而避免因添加剂之间阻溶和交联效果不好导致絮凝分离等现象。
（3） 泥浆净化。泥岩地层钻进产生的岩屑在钻具的不断碾压下多数细小且密度接近膨润土，在冲洗液循环过程中很容易融入其中，利用常规的沉淀方法难以清除，地面必须采取泥浆净化措施保证其性能稳定。
（4） 严格做好上返泥浆性能测定工作，每班至少两次，并认真记录测定数据。复杂地层或发现井内异常适当增加测定次数。
（5） 严格控制泥浆性能指标，及时调整不符合钻进要求的泥浆，确保泥浆有良好的护壁、堵漏、润滑减阻、排粉等效果。
3.2 Q系列钻具跟管钻进技术
在大厚度破碎地层施工中，特别是夹杂蚀变层、水敏层较多时，靠冲洗液护壁难以完成钻孔施工。该项目采用Q系列钻具跟管钻进工艺取得良好效果。Φ150mm合金钻头开孔一般钻进20m，下入Φ146mm井口管。PQ钻具使用薄壁钻头下入孔内，接钻杆直至井口放入孔内，然后下入HQ钻具钻进9m，将钻杆从立轴下打开，放入井内，PQ钻具合上立轴钻进至HQ钻具下头，从立轴打开放入孔内，再接上HQ钻具钻进，如此往复。根据地层破碎程度确定每次倒换地钻进深度，相对稳定地层时，进尺多些，蚀变层和水敏层进尺采用3m一换，即一根钻杆长度比较合适。如果发现钻机回转阻力较大或电流表显示100A以上时，调制泥浆冲孔后上钻下入Φ114mm套管，PQ钻具正常情况下可以钻进250m以上。下好Φ114mm套管后，按照上述方法使用HQ和NQ钻具钻进（HQ钻具使用薄壁钻头），直至完整岩石下入Φ93mm直连套管。变径NQ钻具钻进至终孔。此钻进工艺的优势是因地层破碎严重，岩石可钻性级别低，跟管钻进容易，钻进效率高，能够避免冲洗液长时间对孔壁的冲刷和浸泡破坏，以及钻具回转过程中对井壁的扰动破坏。
3.3 提高岩心采取率的措施[4]
（1） 严格检查钻具配合间隙和灵活程度，卡簧座与钻头内胎体距离控制在2mm～3mm，弹卡活动间隙控制在2mm～3mm，每次投放内管前检查总承弹卡和回转轴承是否工作正常。
（2） 钻进过程中保持压力均匀，严禁随意增减压和提动钻具，造成岩心重复破碎或压缩，降低岩心采取率。发现岩心堵塞及时提钻，以减少岩心的非正常磨耗。
（3） 不打懒钻，严格控制回次进尺，一般不超过1m。
（4） 严格遵守冲洗液检查制度，按配置要求使用维护好的冲洗液钻进。
（5） Q系列跟管钻进时，根据地层稳定情况尽量控制两种钻具每次倒换的进尺米数，一般控制在3m～9m合适。
3.4 多级套管护壁技术[5]
使用套管把大厚度破碎地层隔离开，是行之有效而又最为可靠的护壁堵漏方法。该矿区多数钻孔采取下1～2级套管，有的甚至要下3～4级套管方能保证正常施工。从护壁的可靠性和经济性综合考虑，多级套管护壁技术措施应做到：
（1） 根据技术要求和地层情况认真做好每个孔的结构设计，明确各级套管的下入目的与深度。
（2） 全面考虑套管的起拔难度和套管事故的处理方法，现场准备好起拔设备和处理工具。
（3） 下放套管时，必须注意丝扣的拧紧程度。为了顺利起拔，套管外要涂抹润滑材料，一般采用石墨和锂基脂黄油混合液。
（4） 套管下好后，必须做好各级套管之间的密封工作，防止岩粉沉积增加起管阻力。
3.5 钻进操作注意事项
（1） 严格按操作规程施工，采用合理的钻进技术参数。坚决杜绝为了追求进尺盲目采用大规程钻进参数钻进。钻具升降操作要平稳，钻具提升过快，钻具对孔壁产生的抽吸作用越强，容易引起不稳定孔壁坍塌掉块和疏通孔壁裂隙引起钻孔漏失；钻具下降越快，产生的动压越大，容易压裂地层，加剧钻孔地层漏失[6]。
（2） 取心和上大钻时必须做到随提随回灌，使液柱压力稳定平衡地层压力来保持孔壁稳定，避免孔内液柱降低，破坏孔内压力平衡，造成孔壁坍塌。
（3） 钻进时泥浆性能维护要做到勤检查、勤调换、少调换。如果泥浆性能确实变差，必须大幅度的调换泥浆时，要分次更换，不要使更换后的泥浆性能与更换前的泥浆性能相差悬殊影响护壁效果。
（4） 在设备维修和其他原因停钻时间较长时，必须将钻具提到地面或确认安全孔段，防止夹钻、卡钻事故的发生。
4. 经验体会
（1） 合理的钻孔结构是保证钻孔顺利完成的基础。多级套管操作虽烦琐，却是大厚度破碎地层维护孔壁稳定和穿过多层破碎蚀变带的可靠办法。
（2） 充分了解破碎地层孔壁不稳定的原因，比如地层结构破碎，不完整，胶结性差，裂缝发育；冲洗液的冲刷和浸泡破坏；施工过程中操作不当等因素。利用现场简易实验室进行有针对性的配置冲洗液[7]。
（3） 使用Q系列跟管钻进工艺有效解决大厚度破碎地层无法连续钻进的技术难题。
5. 结语
在大厚度破碎地层钻探施工中，钻孔护壁是关键，配置冲洗液优先考虑其性能要能够提高破碎岩块之间的胶结力、快速封堵地层裂隙形成完整孔壁、在孔壁表面形成薄而致密泥饼及适当的提高冲洗液密度平衡地层压力等因素，不同配方的优质泥浆是保证正常施工的前提。采用Q系列跟管钻进工艺和金刚石复合片钻头大大提高钻进效率，从而减少冲洗液对孔壁的冲刷和浸泡时间，为套管的下放创造有利条件。利用套管维护孔壁的稳定是最安全最可靠的手段。该项目套管能够顺利下放到完整岩石上，后续工作就迎刃而解了。
参考文献：
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[9] 范立新，李世杰，樊彦红.内蒙古西乌珠穆沁旗哈日根台矿区银锌多金属矿矿床地质特征及成因初探[J].西部资源，2015（06）.
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