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复杂地层岩心钻探综合治理技术分析摘要:复杂地层钻探过程中常常会遇到坍塌、渗水等问题这些问题的出现对于钻孔来说是十分不利的。为了能够更好的提高在复杂地层的钻孔就需要对这些地层进行合理的分析这样才能够有效的避免这些问题的出现。本文针对复杂地层钻探困难原因进行分析然后根据实际情况及钻进要求合理运用综合治理方法。关键词:复杂地层;岩心钻探;;原因分析;综合治理引言复杂地层是指岩心钻探中孔壁不稳定(坍塌、掉块、遇水膨胀、遇水溶解等)、钻孔漏水或涌水的地层。地质岩心钻探在我国社会经济建设中的有着举足轻重的地位近几年发展速度也非常迅速的。由于矿山地表的矿产资源被过度的开发而现有地质岩心技术的落后矿山的深部矿产资源得不到有效的利用导致矿山现有的服务年限非常短暂市场矿产资源需求也得不到满足。为了解决以上问题我国大部分地区将地质找矿的重心转向矿山深部资源的开发上。开发矿山深部资源将会大大增加复杂地层深孔钻探的施工难度这对于复杂地层岩心钻探技术的要求大大提高。因此提高我国复杂地层情况的岩心钻探技术水平的任务就显得十分紧迫。1复杂地层岩心钻探困难的原因分析在钻探生产中从复杂地层的护壁角度来说是指阻碍钻进的一些特殊岩性的地层。地层松散、胶结不良、软硬互层、吸水膨胀遇水溶解或地质构造运动而造成的破碎、裂隙、断裂再加上地下水的融蚀活动等等给钻探生产带来坍、掉、涌、漏不利因素。(1)风化作用形成的复杂地层。风化作用破坏了坚固岩石的全部或部份的颗粒之间的联结使岩石变得疏松具有较大的缝隙易于坍塌掉块与漏失。(2)流水作用、沉积作用形成的复杂地层。流砂层、沉积的泥质地层皆为流水沉积作用从而使岩石胶结不牢而造成极为严重的坍塌、缩经。(3)地质构造引起的复杂地层。在地质构造运动形成的压力、振力和扭力等作用下造成所谓压性、张性、扭性、压扭性和张扭性各类断层这些大都由断层泥、糜棱岩、断层角砾压碎岩、碎块岩和片状岩等分别组成此类断层的延伸和宽度可以达几米、十几米、数百米不等。当钻进在破碎带时由于钻具的频繁碰撞和冲洗液的冲刷往往形成不同程度的坍塌和漏失。(4)地下水溶蚀作用形成的复杂地层。水化和溶解是地下水溶蚀对岩石的主要破坏作用。当花岗岩中的长石被水化和溶解时本来坚硬的长石经过变化后碳酸钾溶于水中被带走了剩下松软的高岭土和石英粒混合体。(2KAlSiO3O8+CO2+2H2OAl2Si2O5(OH)4+4SiO2+K2CO3)钻进时极为坍塌。正长石高岭土石英碳酸钾石灰岩(主要成份为Ca2CO3)遇水中的碳酸(气)变成碳酸氢钙就今形成常见的溶洞从而带来漏水、涌水等各种复杂问题。2复杂地层岩心钻探的综合治理措施钻探生产施工与预防必须同步进行采取完善、有效的预防措施是高效、高质施工的重要前提和保证制定预防措施必须结合生产的每个方面、每项环节和每道工序。进行复杂地层综合治理既要有技术保障预防措施也要有保证技术工艺落实的制度管理措施。复杂地层综合治理的目标是:钻头寿命长、钻进效率高冲洗液冲孔护壁堵漏效果好、钻孔孔壁完整、岩粉排除沉淀好、孔内干净杜绝各类孔内事故。通过多年钻探实践笔者认为:用有效的管理使机台官兵坚持和使用好钻头、冲洗液是综合治理复杂地层最根本的方法。2.1解决坚硬致密地层钻头寿命短、钻进效率低下问题的钻头措施此类地层机台通常采取四种做法:一是选取软胎体钻头二是酸溶法三是投砂法四是微烧法。这些方法都不能从根本上解决这类地层的正常钻进问题而且还会大大缩短钻头寿命甚至发生卡钻、烧钻事故。因此可以选用一种用于有效解决“打滑”地层及金矿常见地层钻进的广谱钻头。这种钻头在钻进坚硬致密地层时的钻进效率可以达到2.9~3.1m/h、寿命60~75m而常规钻头的时效仅为0.2m/h、寿命3~5m。这种广谱钻头在其他金矿勘查钻探的相似地层中可以达到单颗钻头达600m的寿命纪录。因此解决坚硬致密地层钻头寿命短、钻进效率低的问题选取优质广谱钻头是关键。2.2解决不稳定地层的冲洗液配制措施多数不稳定地层都可以通过冲洗液解决钻孔孔壁稳定问题尤其在层位较深套管无法下达的情况下冲洗液就显得更加重要。在施工实践中不停钻的随钻护壁堵漏技术通常被采用其好处是大大缩短施工周期减少施工工序。①破碎(漏失)地层用冲洗液的配制。中度破碎(漏失)地层:对于此类地层宜使用PHP-水玻璃冲洗液该冲洗液的特点是:在钻孔内冲洗液静止状态时呈胶冻状在冲洗液循环时呈液体状既能满足冲孔要求也能满足堵漏要求。其配方为:PHP0.1%~0.3%+水玻璃5%~8%+水。严重破碎(漏失)地层:如果漏失裂隙不大可以使用不分散水泥浆液(随钻堵漏冲