煤矿井下瓦斯抽放钻孔孔内事故的预防及处理

随着井下瓦斯抽放孔钻孔深度和施工总进尺逐年增加，钻进过程中遇到砂质泥岩、页岩等松软遇水膨胀复杂地层的情况经常出现，又因施工地层多为瓦斯富集地层，容易造成喷孔、塌孔、卡钻、埋钻等孔内事故。阐述了复杂地层施工瓦斯抽放钻孔经常遇到的一些孔内事故的预防及处理措施。     

复杂岩层钻进中钻孔的护壁与堵漏技术

钻探施工过程中，经常由于岩性破碎，结构松散或裂隙发育出现孔壁坍塌、掉块、缩径、卡埋钻具和钻具折断事故。为防止钻孔报废，就必须采取一系列必要的护壁和堵漏技术。崇义左溪煤矿区施工的ZK801孔就是一个典型的例子。该孔岩性脆硬，裂隙发育，漏失严重，在144～204m为断裂破碎带，204～208m遇喀斯特大溶洞，施工特别困难。在复杂地层中钻进时，平衡地层压力，保持孔壁稳定是整个钻孔施工过程中的关键。钻孔施工的成败，取决于护壁与堵漏方法的正确与否。在野外施工中，我们主要采取了特制黄泥浆护壁技术，黄泥球分段补壁堵漏技术和采用…     

无固相冲洗液在煤田勘探钻孔中的应用

煤田地质勘探在施工过程中，上部全为第四系、第三系地层，往下是白垩系、株罗系的地层，水敏性地层较多。开钻就是表土、流砂、砾岩，由于胶结不好，以往钻进上述地层，就得下套管护壁，有时即使下几种不同规格的套管仍解决不了问题。套管下多了，钻进时易脱节，而且起拔困难。有的地区钻孔施工，上部流砂七、八十米，在白垩系、株罗系的地层钻进，岩石为泥质胶结，钻进遇水膨胀，造成钻孔缩径，塌坍掉块，以往由于泥浆使用不当，钻进过程中经常发生粘附卡钻事故。钻孔护壁问题长期未得解决。一九七九年，我们根据吉林冶金地质学校钻探教研组室内“无固相冲洗液”的试验，选择了其中一种配方在现场进行了几个孔的生产试验，取得了显著效果。     

小秦岭北矿带ZK4009深孔复杂地层施工技术

ZK4009深孔覆盖层主要为砂质黄土,松散破碎,裂隙发育,这些特点决定了破碎地层孔壁稳定性差,经常出现孔壁坍塌、掉块、卡钻等复杂孔内事故,施工从钻孔结构、护壁堵漏等方面积极采取对策,顺利完成了钻探任务。     

贵州省旦坪铝土矿钻探施工工艺

贵州正安旦坪铝土矿项目地层岩石破碎,岩溶发育,钻探施工中遇掉块卡钻、套管难以起拔以及溶洞发育等难题。通过优化钻孔结构、合理选择钻进参数,采用跟管钻进配合绳索取心工艺,有效解决了溶洞堆积层的护壁难题,大大提高了溶塌堆积层成孔率。采用聚合物凝胶护壁堵漏减少了破碎地层掉块卡钻事故的发生。反丝套管的使用,减轻了坍塌地层丢套管的风险,提高了钻进效率,节约了钻探成本。采用长套管穿越溶洞,降低了报废工作量,提高了工作进度。物探瞬变电磁法的应用查明了岩溶的空间分布情况,降低了钻遇大溶洞的风险。通过一系列技术措施的实施,如期完成了目标任务。本文对该矿区的施工经验进行了总结,以期为同类钻探施工起到借鉴作用。     

柴家沟钼矿复杂地层岩心钻探技术

柴家沟钼矿地层破碎、裂隙发育、蚀变多样、涌水、完整岩石坚硬,而且地质设计要求大部分为斜孔,钻探施工中遇钻孔漏水、坍塌掉块、进尺缓慢、跑斜严重等技术难题。从钻孔结构、冲洗液配置、护壁堵漏、硬岩钻进、涌水地层加重泥浆的使用、立轴式钻机斜孔施工注意事项等方面总结了钻探施工经验。     

湘南3000 m科学深钻孔内事故处理及对策

湘南3000 m科学深钻为湖南首个3000 m地质岩心钻探特深孔,位于复杂褶皱转折带,钻遇了粘土缩径、全孔漏失、水敏性坍塌缩径和垂直节理发育坍塌等多种复杂地层,发生多次孔内事故。针对卡钻和塌孔等主要孔内事故,优化钻孔结构、冲洗液体系和钻具组合,采用侧钻绕障、循环捞砂、成膜冲洗液护壁和水泥浆护壁等多种技术措施,有效应对施工中的各种难题。终孔孔深3008.93 m,平均岩心采取率98.16%,实现了预期目标,为该区深部矿产成矿理论研究及资源勘查,提供了合格的地质钻孔和实物岩心资料。     

新和地1井复杂地层水泥封孔护壁造斜技术

新和地1井在钻进1314.00～1419.98m孔段时钻遇巨厚破碎带,地层高度破碎、大倾角、富含水系,孔壁掉块、水敏坍塌现象严重。钻进时孔内阻力大,钻具放不到底,孔内事故多发,破碎带难以钻穿。为处理孔内事故并钻穿巨厚破碎带,采用水泥封孔护壁造斜技术。受孔内复杂因素影响,特别是1358.76～1396.46m破碎带内水系对水泥浆的稀释和冲蚀破坏作用,前期多次水泥封孔失败,浪费了大量物资及工期。现场通过试验,总结出了一套有针对性的、实用的技术方案,解决了现场的水泥封孔技术难题,提高了水泥封孔护壁造斜的成功率。新和地1井深孔复杂地层水泥封孔护壁造斜技术对今后施工类似工程具有一定的参考意义。     

PAM泥浆在水文钻探中的使用体会

在水文地质钻探中使用泥浆，过去水文地质规范有所限制。尤其不许在基岩破碎带含水层和断裂、溶洞等地层，用泥浆护壁钻进。如1982年我队在某地F_5断裂上施工的1~#孔，因地层极为复杂又不许使用泥浆钻进，免强维持到孔深107米处（即断裂带），孔内严重坍塌掉块，经跟管钻进和其它措施反复处理无效，最后被迫提前终孔。83年，为进一步探明该地区地下热储，在同一F_5断裂上施工5~#钻孔。经批准使用PAM泥浆护壁钻进，有效地控制了孔内大量掉块卡钻和蹩车，抑制了断裂     

煤矿井下钻探施工实践

在地质和水文地质钻探中会遇复杂地层,经常由于岩层的松散破碎、易风化变质、地质构造等,造成的钻孔孔壁不稳定而发生掉块、坍塌、冲洗液漏失等复杂情况,因此必须解决钻进时的护壁堵漏问题。结合某矿暗立井勘查孔施工实例,通过对孔口套管的固定及水泥浆的水灰比配制方法及护壁堵漏具体措施的研究,探索出解决在复杂条件下如何防止孔内事故,以保证高承压水下钻探安全施工。     

复杂地层钻进护壁堵漏技术

铁路勘察过程中经常遇到松散、破碎以及含有孔隙、溶洞等的复杂地层,在这些地层中钻进因孔壁不稳容易发生掉块、坍塌、冲洗液漏失等复杂情况。对比分析了几种护壁堵漏工艺,提出水泥浆灌注工艺能够解决复杂地层钻进的难题,并结合实例介绍了水泥浆的灌注方法和操作流程,总结出了灌注水泥浆的技术要求,对于以后钻遇复杂地层具有借鉴意义。     

一种适用于破碎煤层的安全定向钻进工艺研究

随着煤矿瓦斯治理技术的发展,井下定向钻孔瓦斯治理技术在国内得到了广泛应用。但定向钻进技术在破碎煤层中钻进时经常遇到垮孔、塌孔、钻孔不返水等问题,从而导致钻进效率低,更严重的会引起卡钻、埋钻,导致掉钻钻井事故。通过对常规定向钻进工艺及钻具进行研究,针对性地研发了凹槽螺旋定向钻杆、煤矿坑道水平定向钻进安全接头及适用于破碎煤层的安全定向钻进工艺并进行现场试验。通过现场试验表明,适用于破碎煤层的安全定向钻进工艺成功解决了破碎煤层定向钻进问题,减少了卡钻、埋钻事故的发生,提高了钻孔深度,降低了设备风险,实现了破碎煤层的高效、安全钻进。     

梅州找矿靶区验证项目钻探施工技术

由于梅州找矿靶区验证项目裂隙发育、岩石破碎、溶洞以及覆盖层厚的复杂地层,钻孔施工中常发生漏失、掉块、坍塌垮孔、卡钻等情况。通过选择合理的钻探工艺、降低钻进阻力、采用水泥球护壁堵漏和事故处理技术措施,使该项目钻探工作顺利完成。同时在水泥球护壁堵漏中就地取材,及时处理,达到了护壁效果良好,提高了施工效率。     

定向钻进技术在马兰煤矿巷道掘进的应用

定向钻进技术可用于煤矿井下深孔顺层钻进,为解决工作面瓦斯和巷道掘进瓦斯预抽问题,马兰矿区采用ZDY12000LD型定向钻机及其配套设备,施工长距离本煤层钻孔。在18506底抽巷钻场累计施工1个定向钻孔,2个分支孔,总进尺1263m其中主孔孔深810m,1~#分支孔深606m,2~#分支孔深252m,岩层单班最大进尺42m钻孔施工满足设计的要求,主孔为目前西山矿务局最深钻孔。施工过程中采用"定向+复合"钻进技术先后克服泥岩地层易缩径卡钻、动压影响破碎易塌孔、窜孔不返水不返渣等问题,为马兰矿施工高位定向长钻孔奠定了技术基础。     

浅表回填及岩溶破碎层地埋管钻探施工技术

在贵州岩溶山区地源热泵空调系统实施中,地埋管工程常遇浅表层松散无结构回填层和软弱岩溶破碎带,钻探施工因孔壁垮塌及掉块严重、护壁管不能到位致成孔困难至不能成孔,严重影响工程进度和钻进高成本、甚至影响周边建筑物安全。采取偏心潜孔锤跟管钻进技术达到随钻跟管护壁,有效解决和避免了浅表松散回填层及软弱岩溶破碎带孔壁垮塌护壁问题,对提高钻进效率和成孔质量、降低成本及对同类地层地埋管钻探施工具有参考意义。     

河北省古马铁矿深孔岩心钻探施工技术

河北省滦县古马铁矿矿区地层复杂,钻探存在坚硬打滑、漏失严重、构造发育(局部断层)的现象,在总结以往钻探施工经验的基础上,提出了千米以深钻孔复杂地层的钻探施工技术措施和钻探施工质量保证措施。从钻孔结构、冲洗液选取、钻探设备、钻具配置等方面入手,提出了解决坚硬"打滑"、破碎漏失及坍塌掉块地层的处理方法,优化了钻孔施工环境和广谱护壁剂、防塌堵漏剂以及聚丙烯酰胺冲洗液的配置,改善了复杂地层的深孔钻进环境,提高了钻探生产效率,保证了钻孔安全终孔。     

X-A成膜钻井液体系在滇东北地区页岩气调查井中的应用

滇东北地区二叠系茅口组灰岩地层十分破碎,存在井漏、塌孔、钻具放空等事故风险。在该地区以往钻井施工过程中采取套管护壁方法进行处理,成本较高、劳动强度大。在页岩气调查井云大地4井施工过程中试验应用X-A成膜钻井液体系,对茅口组灰岩地层掉块、坍塌、地层压力失衡等情况起到很好的抑制和平衡护壁作用,有效地解决了可能出现的各类工程风险,岩心采取率大大提高。     

贵州铜仁地区页岩气钻井施工难点及对策

在贵州铜仁地区施工页岩气地质调查井,因地层构造较复杂,上部灰岩地层岩溶、溶隙发育,在钻井过程中存在井壁易垮塌、掉块卡钻,井内漏失严重,供水困难等难点。秀页2井设计井深1900 m,由于钻井液漏失严重,水泥浆封孔堵漏过程中发生掉块卡钻事故,处理无果导致钻井中途报废。移机重新开始,采用较大口径开孔、多级绳索取心钻进、分段水泥堵漏、多层套管护壁的方案,顺利终孔。本文重点从水泥封孔堵漏方面总结该孔的钻井技术经验,为该区域页岩气井施工提供参考。     

石阡县CK6地热井钻井液技术

石阡县CK6地热井钻孔地质条件复杂,630m以浅地层水敏性强,易发生缩径卡钻和地层造浆;998m和1514m处先后钻遇2个断层破碎带,地层极度破碎,钻进时坍塌、掉块、缩径事故频发,施工难度极大。为有效解决上述问题,在分析钻孔地质情况和钻井液技术难点的基础上,总结了钻井液技术要求,选择了钻井液添加剂,进行了配方实验,选出了最适配方,合理设计了钻井液方案并进行了现场应用。该钻井液方案的使用,稳定了孔壁,减少了事故率,提高了钻进效率,达到了预期效果。     

河南省寺家沟银多金属矿区复杂地层绳索取心钻进技术

河南省陕县崤山地区寺家沟-宽平一带银多金属矿区ZKS001孔,设计孔深900 m,直孔。上部地层坚硬破碎,裂隙发育,漏失严重,坍塌掉块,进尺缓慢,取心困难,钻进过程中钻头、钻杆磨损严重,造成多次钻杆断裂事故。钻孔位于山沟交汇处,严重涌水,从200～460 m,多处存在夹层泥,钻孔缩径。施工时由于钻进技术措施不当,导致钻进困难,引发事故,延误工期,增加了施工成本。本文介绍了该孔钻探施工技术措施,总结的经验教训可供类似工程参考借鉴。