地面钻孔漏失钻进方法

地面钻孔漏失钻进方法
发布时间：2022-07-06T07:53:16.499Z 来源：《中国科技信息》2022年3月第5期作者：周永引
[导读] 淮南矿区局部区域存在易漏地层，影响地面钻孔施工进度及工程安全，通过使用堵漏材料、改变施工工序、
周永引
淮南矿业（集团）有限责任公司地质勘探工程分公司，安徽淮南谢家集区232052
摘要：淮南矿区局部区域存在易漏地层，影响地面钻孔施工进度及工程安全，通过使用堵漏材料、改变施工工序、局部封孔等手段降低泥浆漏失影响，确保钻孔施工进度。

关键词：钻井液；漏失；埋钻；堵漏；施工顺序
1 背景技术
地面钻孔在稳定地层中钻进,可以按照常规的施工顺序连续施工至目的层,但是在易漏地层中钻进至基岩段后，由于岩石裂隙较大或者受周边采动影响，造成裂隙加大，部分钻孔施工过程中泥浆不同程度漏失，有的全漏失，导致钻孔新地层垮塌，造成埋钻事故，处理事故极其困难，且延误工期。

潘三矿17181（1）、2121（1）工作面地面抽采钻井、张集矿中央区地面供水孔、张集煤矿北区地面注浆系统送浆孔、张集矿北区地面供水孔、潘三矿1682（1）工作面地面抽采钻井等工程类钻孔，在施工过程中出现不同程度的钻井液漏失情况，特别是新地层未下护壁套管的钻孔，钻进中发生钻井液漏失极易造成埋钻事故。

为解决这一难题，我们在实践中边总结边改进，创新了一种地面钻孔漏失钻进方法。

2 解决方法
（1）优化施工顺序:一开未下护壁套管，钻进时发生钻孔漏浆的解决方法。

①原施工顺序：开孔用245mm钻头施工至一开套管下置深度，换311mm/350mm钻头分级扩孔。

②优化后的施工顺序：开孔用245mm钻头钻进至基岩后，换350mm钻头扩孔至基岩面，然后换245mm钻头每钻进30m用311mm钻头扩孔，直至施工至一开套管下置深度。

（2）根据漏失程度选择堵漏方法。

①轻微漏失：漏失量小于3m3/h，采用粘度不小于30”稠泥浆。

②一般漏失：漏失量小于5m3/h，采用粘度不小于30”稠泥浆+锯末。

③较严重漏失：漏失量大于5 m3/h，采用不小于30”稠泥浆+水泥+水玻璃的黏土水泥浆。

④严重漏失：漏失量大于泵量，用水灰比不小于0.7:1的单液水泥浆，先堵漏后钻进。

地层因素。

倾斜层状岩层对钻头施加横向作用力导致钻孔沿同向持续倾斜，是孔斜增大的客观原因。

3 实践应用
（1）地面钻孔发生钻井液漏失，早期施工的钻孔未采取漏失钻进方法，发生了埋钻事故或险些发生孔内事故。

案例1：潘三矿2121（1）工作面地面抽采1#、3#、5#、6#、8#钻井在施工过程中钻井液漏失，漏失段为砂岩裂隙发育层段，部分钻孔漏失程度严重，未采取有效的堵漏钻进措施，造成了埋钻事故。

案例2：潘三矿17181（1）工作面地面瓦斯抽采钻井工程2#、3#钻井在施工过程中钻井液漏失，漏失段为砂岩裂隙发育层段，部分钻孔漏失程度严重，未采取有效的堵漏钻进措施，造成了埋钻事故。

（2）地面钻孔发生钻井液漏失，近期施工的钻孔采取了漏失钻进方法，未发生孔内事故。

案例1：潘三矿1682（1）工作面地面抽采1#、3#、4#、5#、6#、7#钻井，钻进时出现了不同程度的泥浆漏失，漏失段主要在基岩风化带和13-1煤顶底板砂岩裂隙发育层段，属于典型的易漏地层，且漏失程度严重。

鉴于以前瓦斯孔类似情况，为避免发生孔内埋钻事故，对该工作面瓦斯孔施工方法进行了新的改进：开孔用245mm钻头钻进至基岩后，换350mm钻头扩孔至基岩面，换245mm钻头每钻进30m用311mm钻头扩孔，直至施工至一开套管下置深度。

按照新的施工方法，该工作面均顺利按期完工，创造了施工漏失地层没有出现一例事故的先例。

二开钻进如遇漏失现象，为了保证出气效果，一般采用顶漏钻进，泥浆粘度不小于30”稠泥浆+锯末。

在钻进过程中，锯末充填到地层裂隙，起到封堵漏失通道作用。

案例2：张集矿地面供水孔、送浆孔共4个钻孔，钻进时出现了不同程度的泥浆漏失，漏失段主要在13-1煤和8煤层顶底板砂岩裂隙发育层段，漏失程度严重。

地面供水孔、送浆孔等工程类钻孔，二开钻进至严重漏失段（漏失量大于泵量），如不处理，难以确保施工安全，同时无法下置套管及固井工作。

施工中采用32.5矿渣硅酸盐水泥配制水灰比为0.7：1单液水泥浆堵漏，封堵以透孔时返浆正常为结束标准，透孔后发现返浆仍不正常，则直接冲孔至孔底，并进行了第二次封堵，方法如上，依次反复，直至返浆正常。

待封堵工作完成后继续钻进直至下入二开套管。

经过3次单液浆堵漏后继续钻进仍有漏失，漏失量大于5m3/h时，采用黏土水泥浆堵漏钻进，黏土水泥浆配比：1t膨润土配制10m3泥浆，1m3泥浆加入水玻璃10L、水泥100kg。

通过上述施工方法，该工程4个钻孔均按期保质保量的完工。

4 总结
针对易漏地层中钻进易发生孔内事故，总结了一套预防孔内事故的施工方法：
（1）优化施工顺序。

大段地层漏失，常规钻井液无法充填裂隙，孔壁稳定无法保证，孔内坍塌、掉块易造成卡钻甚至埋钻事故，采用先小孔径每钻进30m，再扩大孔径，逐段施工至目的层位的施工顺序，增大钻具与钻孔的空间，降低了垮孔埋钻的安全风险。

（2）总结堵漏技术。

根据漏失严重程度，选择适用的堵漏方法，黏土水泥浆+锯末、水玻璃等堵漏材料及单液水泥浆充填性好，能灌注细小裂隙且防渗效果好。

有效降低了垮孔埋钻的风险。

5 应用前景
在淮南矿区易漏地层施工地面瓦斯孔、供水孔、注浆孔，预防埋钻、卡钻等孔内事故应用效果较好，减轻了职工劳动强度、提高了生
产效率、降低了孔内安全风险，对地面钻孔施工安全、技术、经济、社会效益起到了重要的作用，可在其他矿区推广，对于地面勘探施工的进步有重大意义。

参考文献：
[1] 王达,何远信等地质钻探手册.中国地质调查局主编.2014.6.
[2] 地质勘探安全规程.AQ2004-2005.
[3] 煤炭地质钻探规程.MT/T 1076-2008.
作者简介：周永引（1918-），男（汉），安徽淮南人，本科，高级工程师，从事煤田地质勘探工作。