地质工程

探矿分院又一复杂地层钻孔顺利终孔
发布时间:2018-12-6 10:42:49  发布人:tszzc  阅读:278

    洛宁县中河银多金属普查钻探外协项目ZK304顺利终孔。这一好消息传来,预示着地质探矿分院又一次成功处理了一个复杂地层的钻孔。

河南省洛宁县中河银多金属矿普查钻探外协项目是我院与地矿一院签订的钻探项目,其中ZK304钻孔属于2017年度的施工任务,由于工作量多等原因,ZK304钻孔由地矿一院直接指派给外协钻机施工。由于钻孔钻遇地层复杂,地矿一院先后组织了4台套钻机施工,施工孔位也连续移了5个场地,钻孔前后重新开孔9次,有的场地钻机移位重打孔3次,ZK304钻孔设计孔深500米,历时1年多,报废进尺2300余米,跨越2018年新年,但均没有成孔。

一些外协钻机提起这个钻孔可以用“敬畏似虎”来形容。与钻机机班长交谈,他们一脸无奈:有说地下约170多米是流沙层的,因为取出的岩心全部是砂样;有说地下170多米有断层泥的,它们在地层压力下能够发生位移,可以将下入孔内的套管推断,再次下钻时钻杆根本无法下到原孔底,而且套管在起上来之后发现脱入孔内几节,下锥子锥却根本碰不到套管,因为钻遇该层后,外协钻机使用各种钻进方法均通不过去,所以都是提前下入套管,而套管本应该是通过不稳定层坐实在完整的稳定层上的;有说地下170多米层位,首先应该是一层像砂卵石等一样的河成相地层,而该层就像“连通器”一样连通了各个地面钻孔,因为他们在施工过程中发现,在他们现钻进的钻孔开泵而距离很远的原机场报废的钻孔能飚出水来等等。可见,ZK304钻孔钻遇的地层也确实是复杂的,施工难度也确实是很多富有经验的老钻工没有经历过的。

20186月下旬,地矿一院有关领导找到分院恳请我院施工难度大、地层复杂的ZK306 、ZK3044个钻孔,分院经过考虑决定施工。由于分院钻机在洛宁上宫矿区施工,20188月,分院首先指派从洛宁七里坪矿区撤下来的、施工经验丰富的魏向阳机长带领机台施工距离ZK304钻孔仅有200多米、施工难度一样大的ZK306钻孔。经过周密部署、钻孔结构设计优化和优质泥浆体系的运用, ZK306钻孔于2018824日开钻,113日终孔,该孔设计孔深640米,终孔孔深630.50米。随后,分院又指派老机长杨闽生同志带领钻机台施工ZK304钻孔,该钻孔设计孔深510米,20181013日开钻,113日再次成功成孔,终孔深度516.7米。

地质探矿分院今年以来,能够安全且高效地完成地层复杂矿区的高难度钻孔施工,不是盲目的和瞎碰的。分院今年先后成功完成洛宁县刘秀沟矿区ZK5008、上宫矿区ZK1507ZK1907、七里坪矿区6702、栾川县红庄元岭矿区ZK677ZK633钻孔以及洛宁中河矿区ZK306 、ZK304等钻孔,这些钻孔可以说都是复杂地层钻孔的代表。

今年以来,院和主管院长对分院工作高度重视,不断对分院工作提出尖锐的意见和建议,对分院中层干部多次进行批评和勉励。分院班子团结一心,下基层脚踏实地解决钻进技术难题,使一些技术难题得到及时解决,从而不至于使孔内难题酿成孔内事故。施工前周密部署、施工中技术跟进,常过河难免湿鞋,事故前制定预防措施、事故后及时正确的处理,这些都是成功的关键。

钻孔结构设计优化:ZK304钻孔开始施工时,ZK306钻孔经过开钻前收集原外协钻机钻遇实际地层和施工过程中的钻进经验,周密制定钻进技术措施,钻孔上部复杂地层已经穿过,并使用套管隔离,已经钻进完成23,虽然钻遇地层还是很破碎,但通过我们今年针对复杂地层改进的优质泥浆,优化泥浆性能,已经能够顺利钻进。根据ZK306钻孔钻进的成功经验和钻进过程中遇到的实际情况,我们再次对钻孔结构设计进行了优化。开孔仍然使用Φ150口径,但加深钻进深度到50米,下入开孔管,因为ZK306钻孔在钻进中发现40多米的层位有漏水和不稳定现象;二开使用Φ131口径钻进到80米,技术套管隔离;最关键的170230米,使用Φ113口径金刚石钻进穿过,下入Φ108技术套管。至此,ZK304钻孔已经成功了一半。为了应对下部复杂地层,我们考虑直接使用Φ96口径金钢石绳索钻进,尽量钻进到结束,一旦钻进困难立马换径使用Φ77口径金钢石绳索钻进到终孔。最后,ZK304钻孔使用Φ96口径金钢石绳索钻进终孔,Φ77口径仅作为备用口径。通过中河矿区该二个钻孔的成功,该钻孔结构对于该复杂地层还是比较合理的。

复杂地层大比重优质泥浆的成功应用:ZK304钻孔施工中,分院继续使用延安朝政泥浆88彩票官网生产的泥浆材料。今年年初,分院与延安朝政公司合作,研究配制适合各种复杂地层的泥浆配方,已经在洛宁上宫、栾川红庄等项目中使用,有效解决了复杂地层钻进中出现的坍塌、掉块、缩径及漏失等技术难题。在洛宁中河矿区,分院配制了专门针对该矿区地层的大比重优质泥浆,该泥浆成功预防了孔壁坍塌,并且能够在复杂地层取出相对完整的岩心,与其他泥浆相比岩心在取出来之后能够看到明显较厚的一层泥浆包裹。通过外协钻机与我院钻机在170230米层位取出的岩心对比来看,外协钻机取出的岩样是泥浆冲走了泥土仅留下了粗颗粒的岩渣,而我院钻机取出的岩心完整,有泥皮包裹。

ZK304钻孔的胜利完工,充分说明了我院钻探技术水平的大幅度提高。但是,施工复杂地层也就意味着钻进成本的增加,特别是泥浆材料成本,如何在今后的施工中既能保证安全成孔,又能节约使用泥浆材料,降低成本,则是我们在今后的施工和技术攻关中应该努力的方向。(张向峰)

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