小徑口地質鉆探孔縮徑的預防與處理

趙延亮

（核工業二四三大隊，內蒙古 赤峰 024000）

在科學技術不斷發展的前提下，小口徑地質鉆探也獲得了極大的發展，不僅大大提升了鉆探的工作效果，而且也使的鉆探的成本大大降低。但隨著小口徑地質鉆探施工的不斷增多，面臨的巖體種類往往多種多樣，同時在厚度上也千差萬別，在一些構造破碎帶和強風化地層以及夾雜粘土層的位置上，常常會出現縮徑地層。這些地層在遇到水的情況下，會發生膨脹。如果鉆進階段沒有充分的對這些地層情況予以考慮，進行積極應對，盲目的進行鉆進作業，非常容易導致孔內事故的發生，引發卡鉆及抱鉆等問題，處理不及時，甚至會導致鉆孔報廢，產生嚴重的后果。所以，針對小口徑地質鉆探鉆孔縮徑問題，應當采取有效的預防和處理措施。下文對小口徑地質鉆探鉆孔縮徑的預防與處理展開探討，以供參考。

1 鉆孔縮徑

鉆孔縮徑是進行小口徑地質鉆探鉆時常出現的問題之一，這問題嚴重的影響施工進行，導致施工進度變得緩慢，大量的施工材料被浪費。施工成本逐漸提升，如果問題一直得不到解決，將導致孔內事故出現。引發鉆孔縮徑的地層尤以沉積地層內的粘土巖地層具有很強的水敏性；地質構造帶的斷層泥，強風化地層，遇到水后便會發生膨脹，由于風化作用形成砂狀的碎裂。

2 鉆孔縮徑事故發生的征兆

（1）在縮徑地層進行鉆進過程中，鉆具的提取與下降存在一定的難度，更甚者出現掃孔穿過。

（2）鉆進過程中鉆具因縮徑地層的影響，和孔壁之間存在非常小的間隙，使得泵壓出現升高現象，嚴重的則引發憋泵情況的發生。

（3）會出現大量的粉末，在泥漿內發現很多砂，倘若采用繩索取地質鉆探進技術，極易導致結垢情況出現在鉆桿內壁，影響內管的提放，嚴重的難以進行提拉，或者不能進行內管的投入。

（4）鉆進過程中，鉆具在縮徑地層內難以進行順利回轉，存在明顯的阻力，有時根本轉動鉆具，引發倒車情況。

3 小口徑地質鉆探過程中縮徑問題的發生及處理

3.1 鉆孔過程中縮徑的發生

下文將以某礦區開采為例，對鉆孔縮徑問題展開探究，研究區主要地貌為黃土特征，區內所處位置具有突出的褶斷速構造，發育明顯的斷裂構造特征。區內具有非常多的巖體類型，同時在厚度上存在很大的差異。巨粒型特征是區內巖體厚度的主要特點，中粒砂巖以及巖泥在其中混入，因強風化因素的影響，呈現非常大的地層變動特點，在和水進行接觸時產生膨脹，有很多黏土（粉紅色）分布于施工作業區的周圍。開展鉆進階段易發生水量損失的問題。由于這些條件的影響，非常容易引發孔內事故。如卡鉆、抱鉆等，在提鉆過程中掩埋鉆孔，導致鉆孔無法正常使用，不僅對鉆孔施工造成很大影響，同時還會引發巨大的經濟損失。造成這些不利因素的主要原因，是因工程區域含礫層大量分布與施工位置的上部，開展鉆進過程中為將套管合理下入，倘若施工階段出現地層孔，未針對性的采取措施，難以更好的保證巖漿質量，這就大大增加了縮徑問題的出現。

3.2 鉆孔縮徑的處理

3.2.1 從鉆孔結構上采取必要的措施

選擇&110mm～91mm～75mm的鉆孔結構，以0mm～50mm為標準對鉆孔上部結構進行設置，如此便能增加鉆孔的應用效果，并在縮進地層上部3m～5m的位置。

通過雙管鉆具來完成，以保證鉆口結構的穩定性，避免引發縮徑情況的出現。

3.2.2 在取粉管上安裝反鉆頭

與取粉管上安裝反鉆頭，如此便可通過掃描，來對縮徑病害問題及時發現，確定其位置所在，更好的保證鉆孔施工的安全性。

3.3 做好縮徑的預防工作

預防工作是降低和避免縮徑事故產生的主要措施，對鉆孔施工的順利進行有著非常重要的意義。首先應當根據縮徑地層情況進行合理配置，以4mL/30min為標準控制材料的失水量。

并且鉆井過程中，在經過縮徑地層時，必須要放慢鉆進速度，倘若有阻力存在，應當開展掃孔工作。

最后，如果在上部鉆進過程中出現比較突出的縮徑地層，應當增大鉆具的級別，實施有效的擴孔處理，并鉆進1m～2m后，及時的將套管下入，這樣能夠有效的預防鉆孔縮徑問題的出現。

3.4 鉆進縮徑地層應注意的事項

3.4.1 做好鉆壓工作

因縮進地層位置上的巖層都非常的柔軟，因此，將鉆壓工作進行有效控制非常關鍵，鉆進階段應當通過輕壓方式進行施工，有效控制巖粉，以免出現埋鉆事故，這對增進施工效益很有幫助。

3.4.2 控制好轉速

鉆具轉速也是影響縮徑問題發生的主要因素，在這類地層開展鉆進過程中，應當對轉速進有效的控制，通常需要選擇慢速慢鉆的方式，嚴密的觀察鉆進情況。并采取有利措施，保護好縮徑地層的表面，利用護壁手段，加強保護。倘若鉆進過快，極易引發抱鉆情況，增加孔內安全事故，增進鉆進的經濟成本。因此，控制鉆井速度非常關鍵。以200r/s～300r/s轉為宜。

3.4.3 合理對泵量進行控制

鉆進到軟層位置時，粉末會大量的增加，這就需要對粉末的產生進行有效的控制，而泵量控制就顯得越為重要，通常以60～80L/S為最佳，合理控制泵量，就能有效降低粉末的數量，避免其過量集聚，避免了孔內事故的出現。

4 結語

開展小口徑地質鉆探極端，縮徑地層經常遇到，因此應當深入的了解這些巖層情況，采取有效的措施進行應對，科學的配比泥漿，合理的使用鉆孔結構等，并做好相應的預防工作，鉆進過程中有鉆具受阻問題發生時，萬不可快速的提鉆，應當與施工現場具體情況相結合，通過有效的措施進行合理應對，降低和避免此類事故的出現。