納米材料對低固相沖洗液性能影響的研究

劉徐三

（中煤科工集團西安研究院有限公司，陜西 西安 710077）

隨著我國經濟社會的快速發展，對礦產資源的需求越來越旺盛。但隨著淺部礦產資源勘探開發逐步枯竭，為確保我國礦產資源的戰略安全，向地球深部勘探開發礦產資源成為必由之路［1-2］。目前，取心鉆探作為唯一可以直接獲得地下深部巖礦心實物樣品的技術，在深部找礦工作中發揮著不可替代的作用。其中，繩索取心鉆探技術具有鉆進效率高、取心快速、工人勞動強度低、輔助時間占比率低等優勢［3］，在深部取心鉆探中這一優勢將更加明顯，是應用最廣泛的、綜合地質效果最好的鉆探技術［4-5］。但是，隨著鉆進深度的增加，地層也越復雜，事實上又成為了繩索取心鉆探技術的高效應用的障礙。長期以來的研究和實踐表明，無固相/低固相沖洗液是最適合繩索取心鉆探的沖洗液類型［6］，其流變性能好，循環泵壓低，鉆桿內不容易結泥皮，對巖心撈取影響小等。但其存在防塌護壁能力和攜帶懸浮巖屑能力弱的缺點，鉆進過程中容易發生孔壁失穩、沉砂等，從而導致卡鉆、埋鉆等孔內事故的發生［7-8］，使得深孔鉆進難以達到地質設計的深度要求，從而延誤深部礦產資源的勘探與開發。

納米材料作為一種新興的材料類型，因其具有獨特的性能，近年來在沖洗液領域的研究與應用較廣泛。但這些研究與應用均集中于油氣鉆探領域［9-13］，在地質巖心鉆探領域還鮮有研究。鑒于此，本文選擇5 種……