岩芯钻探技术中的护壁堵漏方法
地质勘探断层破碎带钻孔位置泥浆与护壁堵漏技术探讨
地质勘探断层破碎带钻孔位置泥浆与护壁堵漏技术探讨摘要：水泥浆的护壁堵漏为当前在钻探施工当中运用最为广泛的技术之一。
水泥浆护壁的堵漏施工当中，由于各类缘故造成堵漏的失败情况，依照水泥浆护壁的堵漏失败原因，在灌注技术方面来对使水泥浆护壁堵漏效果得到提升以及防止孔内发生事故方面应注意问题进行研究。
关键词：地质勘探；断层破碎带；钻孔位置；泥浆护壁堵漏技术1工程概况受鄂尔多斯市金泽龙泰商贸有限公司委托，我单位对其所属“青海省格尔木市高雪西铜金矿普查”探矿权项目进行普查地质工作。
主要目的是应用地、物、地表工程及适量钻探等综合手段，以前人工作成果为依托，对已圈定的AS1和AS3异常进行深入检查评价。
通过本轮普查力争找到一个可供进一步工作的基地。
勘探工程质量良好，主要用于揭露和验证物探激电异常。
钻探岩心采取率82～88%，终孔直径75毫米。
设计钻孔均为85°斜孔，孔斜观测一般每隔100米使用钻孔测斜仪观测一次，经观测钻孔孔深小于100米的顶角误差均小于0.5°，孔深300米内的钻孔顶角误差为0.5°～1°，符合质量要求。
每个钻孔结束后，项目施工的钻孔均进行封孔，深部用水泵灌注，浅部从钻孔灌入。
灌入325#水泥进行灌浆封孔处理。
封孔质量基本符合要求。
钻孔原始班报表要求数据准确，内容齐全，符合质量要求。
所有施工的钻孔均进行了简易水文观测，通过钻孔水文地质观测所收集的资料能满足划分含水层的要求。
钻探目的：铜金矿地质勘探。
钻探任务：钻探施工100～400m取心钻孔，并协助进行孔内测井等工作。
具体要求：（1）孔深100～400m（具体孔深待甲方根据钻探施工中的地质条件确定）；（2）终孔直径φ76mm；（3）开孔倾角60～75º，开孔方位角由甲方在钻机安装时确定；（4）全孔取心，岩心采取率≥80％；矿心采取率≥85％（5）孔斜率：钻孔顶角变化每百米≤1.5°；（6）协助完成其他地质工作；（7）其余钻孔质量标准严格按照施工质量要求严格按《地质岩心钻探规程》（DZ/T0227—2010）及《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》（DZ/T0214—2002）中六项质量要求执行。
护壁堵漏
复杂地层简单实用的堵漏护壁技术措施钻探生产的关键技术难题是护壁与堵漏，根据不同地层条件，采取不同的护壁与堵漏手段，是实现钻探生产高效率，低成本的有效方法，也是我们今后钻探生产中应继续着重研究解决的主要课题。
虽然根据不同的钻孔和地层条件确定护壁堵漏措施是一个很复杂的问题，但对于一些常规复杂地层总存在共性，因此也就出现了一大批具有普适性的护壁堵漏泥浆配方和施工方法，择其几种简要介绍，以期能对我队钻探工作有所助益。
一、惰性材料与水泥复合堵漏地层情况：裂隙发育大，且水位不稳定，根据施工经验，用常规堵漏方法难以奏效。
若下入套管又费时费力，且套管长不易起拔，实际施工中常遇套管脱扣、底端漏失(孔径不规则)、套管头变形，升降钻具困难，此时可采用惰性材料与水泥复合堵漏。
方法：第一步采用惰性材料—麻纤维、焦炭、锯木面封堵；其次采用普硅水泥(425#)添加NaCl及早强剂三乙醇胺。
添加方法：NaCl0.5%、三乙醇胺0.05%。
例如，50kg水泥加NaCl250g加三乙醇胺25g。
使用正循环泵灌方式压入井内水泥浆，停钻48h后透孔。
再换用配制好的优质化学泥浆，正常钻进。
具体操作过程：1．惰性材料天然麻纤维(废麻绳)，切割成约10~30mm长度不等的小段；焦炭(不要矸石、强度弱、脆性、如核桃大小体积)；锯木面(规格以能穿过吸水笼头为限)。
2．惰性材料送孔取89岩芯管盛装麻纤维，89管底端用细钢丝支撑麻纤维(注意:装入时不可夯实纤维)，89管上端接专用隔水接手，其与钻杆连接。
此接手作用是阻止钻杆内水柱的压力。
按需要可多送几次，开泵以清水作介质，使管内麻纤维被压出，泵压在6~8MPa。
锯木面也用此法送入所需堵漏孔段，切忌孔口投放，造成架桥，不达堵漏目的层。
依次再送入焦炭，规格按前阐述要求,焦炭可以从孔口投放，按需要量依次投入。
麻纤维、锯木面、焦炭按1∶1∶2的比例备足用量。
再用89短管接三翼钻头，从井口轻压慢转把焦炭冲扫至漏失层位，多次开泵重复提动钻具上下冲扫，以利于所投放惰性材料充填于漏失层缝隙。
岩心钻探水泥注浆护壁防塌的应用及对策探析
岩心钻探水泥注浆护壁防塌的应用及对策探析摘要：随着人民生活水平的不断提高，人们在社会生活中耗费的矿产资源正在逐渐的增多。
人类对矿产资源的开发利用，浅层的矿产资源已经开发殆尽，为了探明矿产资源的在地壳中的分布及储量，岩心钻探被越来越多地应用到固体矿产勘查中，深孔钻探对钻进工艺有着较高要求，为了保证钻进的正常进行，首要任务是必须做好钻孔的护壁防塌工作。
本文就岩心钻探水泥注浆护壁防塌的应用及对策展开探讨。
关键词：岩心钻探；水泥注浆；护壁防塌引言为了确保人类社会能够进行可持续发展，人们开始对地表深处开采矿产，而想要对地表深处进行矿产的开采，就必须要让工人提升自身的钻探技术。
提升钻探技术可以确保钻探项目的顺利实施，钻探技术不但需要达到复杂地层进行项目施工的需求，还必须要做好防塌措施，避免出现坍塌现象1岩心钻探技术发展岩心钻探技术是地质勘察中的重点技术，在获取有效岩矿实物样品后，可实现对资源的详细研究和评估工作，增强资源的开发利用效果。
岩心钻探技术最早出现在18世纪中叶，具体方式为人力驱动的岩心钻探和天然金刚石钻头，后期由蒸汽动力替代人力。
20世纪液压技术的发展和实现，进一步为岩心钻探的发展奠定了基础。
20世纪60、70年代，液压元件质量提升、静液压传动技术的发展，全液压驱动和控制的动力头式钻机得到了开发，标志着岩心钻探技术发展。
我国于20世纪中叶引进岩心钻探技术，并自主研发多种类型的岩心钻机，并于70年代金刚石钻进技术得到大范围的推广和实践，加大了对岩心钻探技术的发展。
随着各类技术的完善和成熟，国内于21世纪研制出新一代的岩心钻探设备，满足岩心钻探技术的需求，为相关地质勘察工作提供了有力的技术支持。
2岩心钻探对冲洗液的要求冲洗液的选择及使用对岩心钻探工作的顺利进行起到了非常重要的作用，钻进过程中，冲洗液的使用是必不可少的，为了取得最好的钻探效果，需要对冲洗液的润滑性能、护壁性能、避免钻具结垢等几方面进行考虑。
钻孔灌注水泥护壁堵漏方法
钻孔灌注水泥护壁堵漏方法刘跳民;李锋;刘杰;钱书伟【摘要】灌注水泥是在裂隙发育、破碎漏失等复杂地层钻孔时护壁堵漏的重要手段,是在套管、泥浆护壁堵漏无法实施的情况下护壁堵漏的不二选择.然而,由于机台施工人员大多缺乏灌注水泥的经验和知识,灌注失败和灌注水泥事故频频发生,给生产单位造成很大的损失.作者根据多年的施工经验,总结了各种条件下钻孔灌注水泥的方法.文章特别介绍了多功能注浆器及其使用方法,该注浆器大大简化了水下灌注程序,提高了水下灌注的效果和安全性,为机台人员解决了水下灌注因替水量把握不准导致灌注失败甚至灌注事故的难题.【期刊名称】《矿产勘查》【年(卷),期】2016(007)003【总页数】6页(P505-510)【关键词】护壁堵漏;灌注;多功能注浆器【作者】刘跳民;李锋;刘杰;钱书伟【作者单位】有色金属矿产地质调查中心,北京 100012;中色地科矿产勘查股份有限公司,北京 100012;中色地科矿产勘查股份有限公司,北京 100012;中色地科矿产勘查股份有限公司,北京 100012;有色金属矿产地质调查中心,北京 100012【正文语种】中文【中图分类】P634.8深孔钻探对钻探技术的要求越来越高，不管是常规的岩芯钻探方法还是空气反循环连续取样钻探方法，在破碎、松散、水敏、水溶等复杂地层的护壁工作中仍存在很大困难。
所谓的复杂地层基本就是孔壁维护困难的地层，有些护壁困难的地层同时也存在采芯困难的问题。
泥浆和套管护壁可以起到一定作用，但是在极破碎、软弱、流沙等地层中施工，因为这些地层全孔漏失、孔壁极不稳定，泥浆往往很难有较好的效果，且护壁成本很高。
由于钻孔结构的限制，可供选择的套管口径有限；因孔壁极不稳定，坍塌严重，套管往往很难下到位。
膨胀套管工艺拓宽了套管的使用范围，但这项技术在岩芯钻探中因诸多技术问题未解决而没有推广[1]。
因此，使用泥浆、套管护壁的同时结合灌水泥护壁往往是施工复杂地层的不二选择。
矿区复杂地层钻进护壁堵漏措施
矿区复杂地层钻进护壁堵漏措施胡 栋（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局７０１队，新疆 昌吉 ８３１１００）摘 要：通过对新疆富蕴县别也萨麻斯矿区复杂地层条件下，钻进中护壁与堵漏方法与应用进行研究，归纳总结复杂地层条件下堵漏与护壁经验，采用水泥护壁堵漏能提高成孔率。
关键词：富蕴县；锂矿；钻探；护壁堵漏中图分类号：Ｐ６３４．８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）０５－０２４９－２Plugging measures of drilling wall in complex strata of mining areaHU Dong（Ｔｈｅ ７０１ ｔｅａｍ ｏｆ ｔｈｅ Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｕｙｇｕｒ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｒｅｇｉｏｎ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ Ｂｕｒｅａｕ， Ｃｈａｎｇｊｉ ８３１１００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｌｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｅａｋａｇｅ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｓｔｒａｔａ ｏｆ ｔｈｅ Ｆｕｙｕｎ Ｃｏｕｎｔｙ ｏｆ Ｆｕｙｕｎ Ｃｏｕｎｔｙ， Ｘｉｎｊｉａｎｇ， ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ ｌｅａｋａｇｅ ａｎｄ ｗａｌｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｃｏｍｐｌｅｘ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｓ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｒｅ ｆｏｒｍｉｎｇ ｒａｔｅ ｃａｎ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｃｅｍｅｎｔ ｗａｌｌ ｔｏ ｐｌｕｇ ｔｈｅ ｌｅａｋａｇｅ．Keywords: Ｆｕｙｕｎ Ｃｏｕｎｔｙ；Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｏｒｅｓ；Ｄｒｉｌｌｉｎｇ；Ｗａｌｌ ｐｌｕｇｇｉｎｇ护壁又称护孔。
浅谈钻孔施工护壁堵漏的方法
岩 心 采取 率能 达 到 ７ ５ ％ 以 上 。深 层 护 壁 套 管 ， 套 管 越 长 防 污 染 能 力 强 ， 不易 变质 。 事 故 隐 患就 越 高 、 起 拔 套 管越 难 ， 施工 中可 采 用 下 飞管 来护壁 ， 以 达 到 预 期 目的 。
３ ． Ｌ Ｂ Ｍ一１泥 浆 的 护 壁 操 作 程 序
套 管 护 壁 主 要分 为 浅 层 第 四 系及 风 化 层 护壁 和深
层 技术 套管 护 壁 。浅层 套管 护壁 主要 考 虑 的 问题 ： 套 管
Ｌ Ｂ Ｍ一１低 黏 增 效 粉 加 入 量 为 ４ ％， 在 现场 泥浆 循 环
级 配要 合 理 ； 套 管一 定要 下 到稳 定完 整 的岩 层 中并 在孔 箱 可直 接加 入搅 拌 ， 反 复 多次搅 拌均 匀 ， 边加 边搅 拌 ， 加
３ ０ ａｍ 不 等 。 ｒ
Ｌ Ｂ Ｍ一１增 效 粉 做 泥 浆 材 料 ， 经 过多 个钻 孑 Ｌ 的反 复 试 验 ， 在松散 、 复杂 地 层 钻进 中取 得 了一 定 的技 术 效 果 ， 初 步 掌 握 了一 些 技 术 经 验 。
２ ． 冲 洗 液 的 配 制
二、 套 管护 壁措 施
调 整好泥浆 的性 能 、 黏度 、 比重 、 含沙 量 、 ｐ Ｈ值 等 ， 泥
Ｚ Ｋ４ ０ ４钻 孔 使 用 ￥ ７ ５ 绳 索 取 心 金 刚 石 钻 进 至 浆 泵 的 排 量 一 般 为 ３ ５ Ｌ ／ ｍｉ ｎ～４ ０ Ｌ ／ ａｉ ｒ ｎ ， 保证 泥浆 的上返速
６ ７ ． ０ ０ ｍ 处 遇 到 构 造带 ， 该层松软 ， 岩石多呈泥 、 碎 石 块 度 ， 不要 大排量冲刷孔壁 ， 掌 握 好 泥浆 的 工 作 泵 压 ， 一 般 为
浅谈岩心钻探水泥注浆护壁防塌的问题及对策
浅谈岩心钻探水泥注浆护壁防塌的问题及对策摘要：随着经济的发展和社会的进步，人类社会所消耗的矿产资源越来越多，为了缓解资源短缺，向地表更深处开采矿产是一种有效的措施。
深层地表矿产的勘探开发对钻探技术提出了更高的要求，随着钻孔的不断加深，钻孔内部也变得更加复杂，施工难度也越来越大，而岩心钻探水泥注浆护壁技术更加显示出它的重要作用。
文章首先全面的分析了岩心钻探遇到的问题，接着深入探讨了钻探水泥注浆护壁技术，最后文章还提出了相应的防塌措施，希望能够引起人们对这一研究的进一步关注，能够对实践起到一定的指导作用。
关键词：岩心钻探，冲洗液，水泥注浆，护壁防塌Abstract: with the development of economy and the progress of the society, the human society the consumption of mineral resources is more and more, to alleviate the shortage of resources to the surface deeper mining mineral is a kind of effective measures. Deep surface to the exploration and development of mineral of drilling technology put forward higher request, with the deepening of drilling, drilling interior also become more complicated, difficult construction also more and more large, and core drilling cement grouting technology more applied shows its important role. This article first a comprehensive analysis of the core drilling problems, then discuss the drilling cement slurry-supported grouting technology, finally the paper also puts forward corresponding measures to prevent the collapse, the hope can cause people to the further attention, can play a role in guiding the practice.Keywords: core drilling, rinses, cement grouting, the slurry-supported collapse一、引言随着经济的发展和社会的进步，人类社会所消耗的矿产资源越来越多，尽管我国倡导构建资源节约型、环境友好型社会，然而，人与自然资源的矛盾仍然比较突出，很多矿产资源因为过度开发，几乎将要濒临枯竭。
浩布高矿区复杂地层钻进护壁堵漏技术
关键词 ： 复杂地层钻进 ； 护壁堵漏 ； 套管 ； 冲洗液 ； 泥 ； 水 浩布 高矿区
中图分类 号 ：６４ ８ Ｐ ３ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：６ ２— ４ ８ ２ １ ） ８— ０ ３— ４ １７ ７ ２ （ ００ ０ ０ ２ ０
一 ｕ （ ． ｅｌ ｉａ Ｂ ｇｄ ｆ ｎｅ ｎｏ ａＡ ｔｎｍ ｕ ｅ ｚ １ １５Ｇ ｏ ｇｃｌ ｒ ａｅｏ ｎｒＭｏｇｌ ｕｏｏ ｏ ｓＲ — ｈ １ ｏ ｉ Ｉ ｉ
Ｄ ｖｌ ｍ ｎ，Ｃ ｉ ｎ ｎ ｒ ｎｏ ａ ２ ０ ５ Ｃ ｉａ ｅｅ ｐ ｅ ｔ ｈｆ ｇＩ ｅ ｇｌ ４ ０ ， ｈｎ ） ｏ ｅ ｎ Ｍｏ ｉ ０
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ａ ｅ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ｔ ｅ ｗ ｌｐ ｏｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｌ ａ ａ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｅ ｈ ｉａ ａ ｕ ｅ ｏ ｒ ｌ ｇ ｉ ｈ ｏ ｌ ｘ ｆｒ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｉ ｔ ｕ ｅ ｈ ａ ｒｔ ｃｉ ｎ ｅ ｋ ｇ ｏ ｔｏ ｃ ｎ ｃ ｌ ｏ ｌ ｏ ｔ ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｆｒ ｄ ｉ ｉ ｎ ｔｅ ｃ ｍｐ ｅ — ｌｎ ｏ ｍａ ｏ ｆＨａ ｂ ｇ ｏ ｍｉ ｉ ｇ ａ ｅ ．Ａ ｃ ｒ ｉ ｇｔ ｈ ｏ ｋ ｆｒ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅｈ ｌ ｅ ｔ ｉ ｒ ｎ ｏ ｏ ｕ ａ ｎ ｎ ｒ ａ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏｔ ｅ ｒ ｃ ｍａｉ ｎ ｏｅ ｄ ｐ ｈ，ｗ ｌ ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ａ ｄｌ ａ ａ ｅ ｃ ｎｒ ｌ ｙ ｏ ｏ ｈ ａｌ ｒ ｔｃ ｉ ｎ ｋ ｇ ｏ ｔ ｏ ｅ ｏｂ ｃ ｓｎ ，ｆ ｓ ｉ ｇ ｆ ｉ ｎ ｅ ｎ ｅ ｉ ｇｗｅ ｅ ａ ｏ ｔ ｄ ｗｉ ｏ ｄ ｅｆ ｃ ．Ｃ ｓｎ ｓｓ ｆ ｎ ｅｉｂ ｅ，ｍａ ｕ ｌ ｏ ｉ ｍ ｏｌ ａ ｉ ｇ ｌ ｈ ｎ ｕ ｄ ａ ｄ ｃ ｍｅ ｔｓ ａ ｎ ｒ ｄ ｐ ｅ ｔ ｇ ｏ ｆｅ ｔ ａ ｉ ｇ ｗａ ａｅ ａ ｄ ｒ ｌ ｌ ｕ ｌ ｌ ｈ ａ ｎ ａ ｄｕ ｓ ｉ ｓ
岩土钻掘工程--第10章_钻孔冲洗及护壁堵漏
钻孔冲洗及护壁堵漏
重点和难点：
1、护壁堵漏的意义和常用的方法。 2、钻孔冲洗及冲洗液的概念和冲洗液的 功用。钻探对冲洗液的要求。 3、常用冲洗介质的特点、适用性、性能 参数及其测定。 4、 钻遇复杂岩层时孔内情况的分析判断 及处理。
钻孔冲洗及护壁堵漏
1.概述
第一节 概述
一、概念
钻孔冲洗是钻井的三大基本工序之一。各种 类型的泥浆，是解决复杂岩层钻进的主要手段。 要优质高效地完成钻井任务，必须掌握钻孔冲洗 的有关工艺技术。
2.泥浆性能及测定
第二节 泥浆性能及其测定
二、粘度
③为保证将孔底岩粉全部携带到地面，泥 浆粘度应尽量小一些为好。
④粘度计流过清水的时间是15s，如不是， 按下式换算：
500ml泥浆流出的时间（s）
泥浆粘度= 15× 500ml清水流出的时间（s)
钻孔冲洗及护壁堵漏
2.泥浆性能及测定
第二节 泥浆性能及其测定
钻孔冲洗及护壁堵漏
3.煤田钻探泥浆
第三节 煤田钻探常用泥浆的配制及化学处理
二、降失水剂
（3）硝基腐植酸碱剂
（4）用铬煤制与剂硝酸反应后，用烧碱溶液中和至 （p属h5值）非铬为离木9子~素型10有，机即化为学硝处基理腐剂。植在酸泥碱浆剂中。，其铬降制 剂形使染失 强是不成粘能水 。离牢土一力量化固 颗种强，的 粒作非，而保 高用离稀是护 度比子以膜分释煤型络，散减碱亲合并，稠剂状带不水效和态有易处果吸强聚羧理好附结结甲剂，在下构基，粘沉的触纤具土，水变维颗有故化性素粒有层抗好都表良，污，面好促要， 的失减水稠量稀小释，效热果。稳在定泥性浆好中，加加入入0.1量%~一0.般5 %为的铬 制0.剂1%，能~0使.5泥%浆。保持较好的稳定性。
地质钻探过程中堵漏技术分析
地质钻探过程中堵漏技术分析摘要：矿山地质钻探是矿产资源开发中的一项重要工作，具有很强的复杂性和专业性。
在地质钻探过程中，经常发生地层渗漏。
据相关数据统计，全球地质钻探行业每年投入数亿美元用于封堵技术研究，其中90%投资于裂缝性地层。
科学有效地处理裂缝性地层的漏孔是提高钻孔效率、降低钻孔成本的关键。
应用地质钻孔封堵技术后，不仅可以解决地质钻孔中经常发生的地层漏失问题，而且可以提高矿山钻孔的工作效率和整体工作质量，在提高矿产资源开发利用率的同时创造更高的经济效益。
关键词：地质钻探；漏孔；堵漏技术引言孔漏是指在钻进、固孔等其他孔下作业中的各种作业液（钻孔液、泥浆等）在压差的作用下直接漏失进入地层的一种孔内复杂状况。
按照漏失通道可分为渗透性漏失、裂缝性漏失、溶洞性漏失三类。
漏孔可能诱发孔壁失稳、坍塌等复杂情况，不仅影响钻进速度，还会造成巨大经济损失，成为制约地质勘探开发速度的主要技术瓶颈。
1工程地质勘查中地质钻探技术的应用要求工程建设期间，高质量地质勘查工作有利于工程建设的顺利开展，地质勘查对钻探技术的应用提出了较高的技术要求，钻探期间，需提前展开全面分析，比如岩层提取率应和夹层采取率相对应。
不同类型的岩层所适用的钻探技术有所差异，要求科学调整钻探速度。
比如在水文地质勘查工作中，为了保障测试水位，完成地质试验分析，应对水层位置进行综合分析，确定钻进位置与钻进速度，确定最优钻进方案。
同时，在含水层不同的情况下，需要采取一定的分层止水处理措施，为后续技术应用奠定基础，以提高工作效率。
2裂缝性地层漏失机理漏孔主要包括地质、钻孔工程两个方面。
漏孔失需要满足三个方面：（1）P孔筒＞P地层；（2）地层内部发育漏失通道；（3）钻孔液流经过的通道尺寸大于固相颗粒大小。
地层压力预测不准、压力系统复杂、地层埋深大、高温高压、存在酸性气体、钻孔措施不当等均会导致孔内部压力增大。
构造运动、火山喷发、岩浆侵入、压力作用、溶蚀作用等等会产生漏失通道。
探析采矿钻探化学浆液护壁的堵漏方法
酚或苯酚一 聚乙烯醇等材料来改变尿素与甲醛反应生成物化
为 了加速 水玻 璃 的硬 化 ，常常 向水 玻璃 中加 入 占其重量
２ ０ １ ３ 年第 １ ４ 期
（ 总 第 ２ ５ ７ 期）
中阂高 毒 ｌ ｝ 技术 企ｌ 业
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的技 术 上 。
（ ２）尿素与 甲醛 的反应包括反应 、缩聚和固化三个复 杂的化学反应 阶段 。首先 ，是在弱碱或弱 酸性 介质中 ，尿 素与 甲醛 发生加成 反应 ，生成 脲 的羟 甲基 （ 一 Ｃ Ｈ Ｏ Ｈ）衍
生物 ；接着 ，开始 进行缩合反应 ，得 到缩聚的初产物—— 脲醛树脂 ；最后 ，在使用时 ，以盐酸 等酸性催 化剂将树脂
２ ０ １ ３ 年第１ ４ 期
（ 总 第 ２ ５ ７ 期）
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ＮＯ． １ ４ ． ２ ０１ ３
（ Ｃ ｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ ＮＯ． ２ ５ ７）
探析 采矿钻探化学 浆液护壁 的堵漏方法
曹 晓 军
（ 山西平朔集 团井工一矿 综采队 ，山西 朔州 ０ ３ ６ ０ ０ ６ ）
摘 要 ：采矿钻 探主要 施 工的地层 是 由沉积岩 构成 ，这种地 层主要 包括 复杂 的矿 物地 层和松散 的 冲积岩层 ，其
土质松 软且 水敏性较 强 ， 因此 ，一旦 钻头在 钻进 时要 穿过 这 些沉积 岩 ，就会 打破该 地底 岩层的 原始平衡 ，造 成不 良后 果 ，给采矿钻探 带来 了极 大的 困难 。 因此 ，在施 工时 ，必须要切 实做 好钻孔护臂 的堵漏 工作 。
注浆护壁堵漏工艺在深孔岩心钻探中的应用
深 孔 岩心 钻 探 在厚 大 破 碎 岩层 的施 工 难 度大 ， 对施 工 队伍 的技 术 素 质 及 管 理 水 平 要 求 高 。３ ０年
黑 云母 花 岗岩 ； 中间为招 平 断 裂 蚀 变 带 ， 厚度 １０～ ４
２ ３ｍ， ５ 主要 岩性 为糜 棱 岩 、 黄铁 绢英 化碎 裂岩 、 岗 花 质 碎裂 岩等 。蚀 变带 中含 有 断层 泥 ， ４— ５ｍ， 厚 ２ 矿
体 赋存 于 主裂 面下盘 ０～１０ ｍ， 区蚀 变 带 破碎 漏 ３ 矿 水， 坍塌 严重 ， 心 困难 。 取
３ 堵漏 护壁 方法 选择 及 注浆原 理
来， 我部在 山东省 胶 东招 平 断裂 带 上 施 工 岩 心钻 孔 若干， 吃尽 了苦 头 ， 教训 深刻 。有 解决 不 了破碎 岩 层 蚀变 带 中含有 断层 泥 的护壁 堵漏 技术难 题 而报废 钻
Ｋｅ ｒ ：ｄ ｅ ｏｅ ｃ ｒ ｇ ｄ ｌ ｎ ｙ ｗｏ ｄｓ ｅ ｐ ｈ ｌ ｏ ｉ ｒ ｌ ｇ；ｃ ｍｅ ｔｓｕ ｒ ；ｇｏ ｔ ｇ ｎ ｉ ｉ ｅ ｎ ｌ ｒｙ ｒ ｕ ｉ ；ｗａｌｐ ｏｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｓ ｅ ａ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｌ ｒ ｔ ｃｉ ｎ ｅ ｐ ｇ ｏ ｔ ｏ ｏ
探工作 量 的 ； 因 钻 孔 打 不 下 去 丢 了黄 金 储 量 的。 有 １９ ９ ９年 ， 我部认 识 到 这 个 问题 的严 重 性 ， 织 有 关 组 专 家进行 技术 攻关 ， 在研 究 “ 复杂 地 层 钻进 技 术 ” 的 同时 ， 重点 研究 “ 蚀变 带 断层 泥 层 的 护壁 堵 漏 技 术 ” 难题 ， 经过 十几 年 的研究一 实 践一 总结 ， 终形 成 了 最
．
ｄ ｌ ｎ ｎ ｂ ｏ ｅ ｏ ａｉｎ，ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｈ ｒｕ ｉ ｇ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｅｅ ｔ ｎ，ｃ ｍｅ ｔｓｕ ｒ ａ ｉ ｉ ｉ ｒ ｌ ｇ ｉ ｒｋ ｎ ｆｒ ｔ ｍ ｏ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔｅ ｇｏ ｔ ａ ａ ｔｒｓ ｌ ｃｉ ｎ ｏ ｅ ｎ ｌ ｒｙ ｒｔ ｏ，ａ ｃ ｌｒ ｔｒ ａ ｕ ｔｃ ｎ ｒ ｌ ｃ ｅｅ ａｏ ｍｏ ｎ ｏ ｔ ， ｏ
岩土钻掘工程钻孔冲洗及护壁堵漏
钻孔冲洗及护壁堵漏
2.泥浆性能及测定
第二节 泥浆性能及其测定
五、静切力和触变性
①一般规定，静止1min后测得的静切力，称 为初切力；静止10min后测得的静切力，称为终 切力。泥浆触变性能好坏，以终切力和初切力的 差来表示。差值越大表示触变性能越好。
②一般要求泥浆的静切力在0.98～3.92Pa。
钻孔冲洗及护壁堵漏
1.概述
第一节 概述
一、概念
1、钻孔冲洗液的功用
(2)冷却钻头与润滑钻具 钻头碎岩时与岩
石摩擦产生大量的热如不及时冷却，钻头将 因高温改变性能，失去碎岩能力，严重的会 造成钻头与孔底岩屑和岩石烧结在一起的烧 钻事故。对于金刚石钻进，钻头的冷却尤为 重要。润滑钻具是指润滑钻头、钻杆和岩心 管，减少它们与岩石之间的摩擦，降低摩擦 功耗，延长钻具的寿命。
钻孔冲洗及护壁堵漏
2.泥浆性能及测定
第二节 泥浆性能及其测定
四、钻井液的滤失性能及造壁性能
1、概念
（1）滤失（失水）：钻进液中的自由水，在 压力差的作用下向孔壁岩石的裂隙和孔隙中渗透 的现象。在一定时间内渗入地层中的水分多少称 为泥浆的失水量。
（2）造壁：钻进液失水时，随着钻井液中的 自由水进入岩层，钻井液中的固体（粘土）颗粒 便附着在孔壁上形成滤饼，称为钻井液的造壁性。
钻孔冲洗及护壁堵漏
2.泥浆性能及测定
第二节 泥浆性能及其测定
四、钻井液的滤失性能及造壁性能
泥皮厚度：泥浆在失水过程中，粘土颗 粒被留在孔壁上，在泥浆柱的压力作用下， 孔壁上形成一层泥皮的厚度。
在松散和易膨胀岩层中钻进，如使用失 水量大的泥浆会造成孔壁坍塌、掉块、或 缩径，或因泥皮厚而松散发生泥皮脱落等 不良后果。一般要求泥浆失水量不超过 30ml／30min (用专门气压式失水仪测定)。
谈煤田地质钻探施工中的水泥护壁堵漏的几种方法
谈煤田地质钻探施工中的水泥护壁堵漏的几种方法[摘要]在煤田地质钻探施工过程中，钻孔坍塌漏失是经常出现的问题，容易引起报废钻孔的事情发生，如何科学合理的处理钻孔坍塌漏失问题，关键在于采用的钻孔护壁堵漏工艺。
自二十世纪四十年代起，水泥就开始用于煤田地质钻探钻孔护壁堵漏工艺中，主要起到止水和封水的作用。
作为一种重要的固结材料，水泥跟其他的堵漏材料相比有很多优点，主要包括使用方便、成本较低、利于灌注和无环境污染等优点，水泥的渗透能力也比较好，与岩石的固结性能好，并且稳定耐久，有很高的强度。
水泥护壁堵漏工艺在煤田地质钻探钻孔施工中是很重要的环节，本文简要介绍的在煤田地质钻探钻孔施工中水泥护壁堵漏工艺的几种有效使用方法对保障钻孔顺利施工有较好指导意义。
[关键词]煤田地质钻探钻孔坍塌漏失水泥护壁堵漏工艺使用方法在煤田地质钻探钻孔施工过程中，当钻进过程遇到溶洞、裂隙发育带、构造破碎带这些复杂地层时，通常会导致钻孔冲洗液的漏失。
要解决好漏失问题，可以通过水泥护壁堵漏工艺来解决。
在水泥护壁堵漏工艺中，水泥浆必须具备一定的流变性能，其流动性要好、凝结的时间要适当、要具有一定的强度和比较高的粘结度。
由于煤田地层比较复杂，水泥护壁堵漏工艺的使用经常会遇到各种问题状况，必须要引起人们的足够重视。
本文主要介绍了煤田地质钻探钻孔施工中水泥护壁堵漏工艺的几种使用方法。
1快干水泥堵漏方法在进行钻孔护壁堵漏时，普通的水泥因为凝结的时间比较长通常不能满足护壁堵漏的各种要求，要想缩短水泥凝结的时间，可以加入一定量的速凝剂，通常使用的速凝剂主要有石膏、水玻璃、铝酸钠和氯化钙等，这种水泥称之为快干水泥。
快干水泥初凝时间较长，终凝时间比较短，泵入安全性比较高。
1.1适用的漏失地层快干水泥堵漏工艺适用于小溶洞漏水和有裂隙的地层。
一般在冲洗液流动进多出少的小裂隙漏失层较为有效；如果冲洗液流动只进不出则需要配合惰性材料才有效。
1.2材料的选择（1）快干水泥原材料应首选硫铝酸盐水泥，其次是普通硅酸盐水泥。
地质钻探过程中堵漏技术分析
地质钻探过程中堵漏技术分析摘要：地质钻探是一项极为重要的工作，因其繁杂而技术专业，在地质钻探中地层遗失工作频率也较高。
假如这个问题无法得到立即高效的解决，就会搅乱压井液循环系统工作中，毁坏井内压强平衡状态，从而所引起的钻探安全事故将造成重大的伤亡事故和财产损失。
现阶段，伴随着地质钻探技术性成熟的，市场中出现愈来愈多一个新的补漏技术性。
这种新技术应用的诞生，对避免地层遗失也起到了重要意义，发展方向潜力无限。
关键词：地质钻探；堵漏；技术分析新式堵漏技术的发展，不但能改善地质钻探领域内的地质构造外溢难题，并且能改善钻探的效率和品质，充分运用地质钻探在资源开发利用中的重要性，在提升资源开发利用效率的前提下，造就很好的效果。
1 漏失地层分类及特点1.1 渗透性漏失对地质环境钻探里的渗漏状况进行检查，发觉一旦发生渗漏，因为井内压力差产生的影响，钻井液会相继渗漏到岩石层空隙中，产生一定的滤饼，具有抑止渗漏的功效。
与多种类型地层泄漏对比，泄漏速率相对性比较慢，一般在10立方/升下列，钻井液池液位降低相对性比较慢。
1.2 裂缝性漏失裂缝渗漏都是地质钻探中出现工作频率相对较高的渗漏难题。
按照其产生原因，裂缝性渗漏可以分为纯天然地层裂缝和钻井液工作压力功效中的地层裂缝。
在很多有纯天然裂缝的地层钻探时，不可避免会有钻井液泄漏难题。
每一次钻探都有它独特性，钻井液泄漏水平显著不一样。
在粉碎地层内进行地质钻探工作中，会有会比较多的矿井坍塌状况和很快的钻速，这种现象也伴随井漏的产生。
一般来说，在纯天然裂缝少、透水性差地层中，地层裂缝渗漏难题较为常见。
在这样的泄漏的情形下，泄漏压力等于裂开工作压力。
与多种类型地层出流对比，压裂出流速率不匀，一般在20 ~ 100 m3/h范围之内钻井液池液位短时间降低显著。
1.3 溶洞性漏失溶洞溢出难题基本上就是溶洞失土所导致的钻井液溢出。
这类泄露状况在玄武岩地质构造中比较常见。
地质钻探中如遇到溶洞，钻具很有可能被掏空，严重的话钻井液无效，根本无法出钻井液。
湖南常宁仙人岩矿区复杂地层钻探护壁堵漏技术
摘要:湖南省常宁市仙人岩金矿详勘项目是湖南省 有 色 地 质 勘 查 局 重 点 科 研 项 目. 该 矿 区 岩 石 硬 度 高、地 层 软 硬
变化频繁以及地下水、溶洞、老窿复杂等原因,施 工 难 度 大,钻 探 效 率 低 下,岩 心 采 取 率 难 以 达 标. 针 对 这 一 难 题,
１ 工 程 概 述 仙人 岩 矿 区 地 层 十 分 复 杂,主 要 地 层 依 次 为 红
土 夹 角 砾 、硅 化 破 碎 角 砾 岩 、花 岗 闪 长 斑 岩 、矽 卡 岩 、 接触 破 碎 角 砾 岩、铁 帽 等.岩 层 松 散、破 碎、软 硬 交 替 ,极 易 出 现 钻 进 憋 泵 ,井 壁 缩 径 、坍 塌 等 各 种 情 况 , 甚至引发严重孔 内 事 故. 为 此,我 队 积 极 与 科 研 院 所 ,钻 头 、钻 具 及 生 产 冲 洗 液 材 料 的 厂 家 进 行 合 作 攻 关 ,经 过 ,形 成 了 一套适合该矿区钻探事故护壁堵漏的技术体系.
通过反复试验研究,对冲洗液、堵漏技术的改进,研究 出 适 合 该 地 区 施 工 的 泥 浆 体 系 和 堵 漏 措 施,在 仙 人 岩 矿 区 复
杂 地 层 钻 探 中 取 得 一 定 的 成 效 ,并 且 获 得 相 应 的 体 会 .
关 键 词 :复 杂 地 层 ;岩 心 钻 探 ;冲 洗 液 ;仙 人 岩 矿 区
８０A５１＋０������１％ ~０������３％CMC. 处 理 添 加 剂 :０������５％ ~０������８％NH４HPAN. (３)四 开 选 择 钾 基 聚 合 物 防 塌 冲 洗 液 . 基本配方:生 产 水 ＋４％ ~５％ 膨 润 土 ＋１％ ~
钻进严重漏失层的封堵处理方法
举例 ： 水Ｉ Ｏ Ｏ Ｌ， 加Ｐ ＡＭ ０ ． ３ ｋ ｇ ， 其 水 溶 液浓 度 约 为 ０ ． ３ ％， 加水 泥 ｌ Ｏ Ｏ ｋ ｇ ； 配成 Ｐ ＡＭ－水泥浆 ， 水灰 比１ ： １ 。
乙液 ： 普通泥浆 。
膨润 土 ： １ ５ ％～２ ０ ％。
碱加 量 为粘土 重 ： ５ ％。
严重漏失是指裂隙陡立 、 全漏失 、 裂隙开裂较宽 、 漏失 层 位距 孔 口较 深 、 孔 内静水 位距 漏 水层 很 近 ， 钻进
｝收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ２ — １ ０ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ４ － ０ ２ － ２ １
作者简介 ： 尹江（ １ ９ ７ ２ 一 ） ， 男（ 汉族 ） ， 黑龙江 尚志。 当钻 进 冲洗液 循 环 时 ， 因从 孔 内静 水 位 到 孔 口的
处理钻 孔 漏水 的方法 ：
（ １ ） 低密度流体 （ 如空气 、 泡沫和充气液体等） 的压
力平 衡方 法 ； （ ２ ） 封堵 漏水 通道 的堵漏 法 ；
距离大 ， 水柱的静水压力大 ， 再加上 冲洗液上返的流动
１ ４
西 部探矿 工 程
２ ０ １ ５ 年第 ２ 期
・
石油 与钻掘工程 ・
钻 进 严 重漏 失层 的封 堵 处 理 方 法
尹 江
（ 吉林 省地 矿勘 察设 计研 究 院 ， 吉林 长 春 １ ３ ０ ０ １ ２ ） 摘 要： 井 漏是 钻 井过程 中经 常 出现 的情 况 ， 发 生井 漏的 具体 原 因有 地层 裂 隙 、 溶洞 、 地 层破 裂 压 力
Ｉ 钻 孔堵 漏方 案的确 定
如 果 采 用普 通 水 泥浆 堵 漏 ， 因水 泥浆 的凝 结 时 间
地质钻探复杂地层固壁堵漏新工艺
第５６卷㊀第４期２０２０年７月地质与勘探ＧＥＯＬＯＧＹＡＮＤＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮＶｏｌ.５６㊀Ｎｏ.４Ｊｕｌｙꎬ２０２０ｄｏｉ:１０.１２１３４/ｊ.ｄｚｙｋｔ.２０２０.０４.０１５[收稿日期]２０１９－０４－０１ꎻ[改回日期]２０２０－０１－２０ꎻ[责任编辑]郝情情ꎮ[基金项目]自然资源部深部地质钻探技术重点实验室培育基金(编号:ＰＹ２０１９０１)㊁中国地质大学(北京)中央高校基本科研业务费专项资金－拔尖项目(编号:２－９－２０１９－０７０)和煤矿底板注浆钻孔轨迹优化设计及降摩方法研究－企业横向课题资助(编号:３－４－２０２０－０７１)ꎮ[第一作者]张健松(１９９４年－)ꎬ２０１９年毕业于成都理工大学ꎬ获工学学士学位ꎬ中国地质大学(北京)在读硕士ꎬ钻探与钻井工程专业ꎬ主要从事地热开采和地质钻探方面的研究工作ꎮＥ￣ｍａｉｌ:２８３０３３４３６１＠ｑｑ.ｃｏｍꎮ地质钻探复杂地层固壁堵漏新工艺张健松１ꎬ２ꎬ刘永升１ꎬ２ꎬ李之军３ꎬ易㊀晓３ꎬ代㊀天３(１.中国地质大学(北京)工程技术学院ꎬ北京㊀１０００８３ꎻ２.自然资源部深部地质钻探技术重点实验室ꎬ北京㊀１０００８３ꎻ３.成都理工大学环境与土木工程学院ꎬ地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室ꎬ四川成都㊀６１００５９)[摘㊀要]基于现有地质钻探护壁堵漏技术手段的局限性和约束性ꎬ本文提出一种新的复杂地层固壁堵漏工艺ꎮ在钻遇松散破碎地层的孔段时ꎬ将一个喷嘴下入孔内ꎬ到达松散破碎段附近ꎬ然后把浆液高速㊁均匀地喷射在其周围ꎬ达到加固孔壁㊁堵塞漏失通道的效果ꎮ通过三维建模软件ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ建立此喷嘴的４种模型ꎬ并使用ＣＦＤ软件Ｆｌｏｗｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ对４种模型进行了模拟和分析ꎻ通过改变喷嘴出口角度ꎬ对喷嘴内流体流场速度㊁压力等物理量进行仿真分析ꎮ结果表明:进口体积流量为５０Ｌ/ｍｉｎ时ꎬ除了出口角度为６０ʎ的模型出口端泄压较为严重外ꎬ其余３种模型喷嘴内部压力分布基本无变化ꎻ出口角度不同的喷嘴其喷射速度差异明显ꎬ出口角度为３０ʎ时ꎬ喷嘴的喷射速度最大ꎬ达到１.２５ｍ/ｓꎬ使浆液能够喷射渗入地层进行有效地固壁堵漏ꎮ[关键词]㊀ＣＦＤ㊀喷嘴㊀固壁堵漏㊀松散破碎地层[中图分类号]ＴＥ９１㊀㊀[文献标识码]Ａ㊀㊀[文章编号]０４９５－５３３１(２０２０)０４－０７ＺｈａｎｇＪｉａｎｓｏｎｇꎬＬｉｕＹｏｎｇｓｈｅｎｇꎬＬｉＺｈｉｊｕｎꎬＹｉＸｉａｏꎬＤａｉＴｉａｎ.Ｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｄｒｉｌｌｉｎｇｆｏｒｂｏｒｅｈｏｌｅ－ｗａｌｌｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｌｅａｋｉｎｇｓｔｏｐｐａｇｅｉｎｃｏｍｐｌｅｘｆｏｒｍａｔｉｏｎ[Ｊ].ＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｒａ￣ｔｉｏｎꎬ２０２０ꎬ５６(４):０８１９－０８２５.０㊀引言地质钻探钻遇松散㊁破碎等复杂地层时ꎬ易发生钻孔漏失㊁孔壁失稳等孔内复杂情况ꎮ这不仅会耗费钻进时间ꎬ损失冲洗液ꎬ而且容易引起卡钻㊁埋钻等一系列孔内事故ꎬ导致完钻周期延长甚至钻孔报废ꎬ造成重大经济损失ꎮ孔壁失稳和钻孔漏失对钻探工程危害极大ꎬ一直是国内外钻探工程界十分关注的问题ꎮ目前ꎬ维持钻孔孔壁稳定较常用的技术措施是采用优质冲洗液或在孔内下入套管ꎮ在一些矿区和煤系复杂地层中ꎬ最常采用的护壁堵漏方式是使用经过改良或者新合成的具有特殊性能的冲洗液进行护壁堵漏ꎬ比如ＰＡＡ高分子聚合物冲洗液㊁ＰＶＭ聚合物型无固相冲洗液㊁有机改性膨润土冲洗液㊁淀粉聚合物冲洗液㊁膨润土髙聚物冲洗液㊁硅酸盐冲洗液㊁水化膨胀复合材料浆液㊁粘土水泥浆液等新型冲洗液体系ꎻ取得了一定的应用效果ꎬ但还是存在局限性(王政敏ꎬ２００１ꎻ代国忠等ꎬ２０１０ꎻ刘选朋等ꎬ２０１０ꎻ毛洪江ꎬ２０１１ꎻ胡继良ꎬ２０１２ꎻ郑克清ꎬ２０１２ꎻ王李昌等ꎬ２０１３ꎻ谭永成ꎬ２０１５ꎻ石立明ꎬ２０１５ꎻ杨仕伟等ꎬ２０１７)ꎮ以上学者研究的成果ꎬ其护壁堵漏方式主要是通过改变冲洗液的密度㊁粘度和切力等性质ꎬ进而封堵破裂带地层裂隙ꎬ提高地层承压能力ꎬ维护孔壁稳定ꎮ但在松散㊁破碎复杂地层中钻进时ꎬ尽管孔内有优质冲洗液ꎬ孔壁还是会在外部物理化学作用力下逐渐失去稳定(李世忠ꎬ１９９４ꎻ方道斌等ꎬ２００６)ꎮ随着浅层资源的枯竭和能源资源勘探开发的深入ꎬ勘探遇到的地层将变得更加复杂ꎬ钻探过程中孔壁的不稳定性将更加频繁ꎬ冲洗液和套管的使用将变得更加复杂和昂贵ꎮ因此ꎬ钻探行业的工程师和技术人员需要不断探索和开发新的孔壁稳定技术(陈晨ꎬ２００１ꎻ郑文龙等ꎬ２０１９)ꎮ目前有望应用于地质岩心钻探的膨胀套管技术手段也只是处于探索阶９１８地质与勘探２０２０年段(于好善等ꎬ２０１１ａꎬ２０１１ｂꎬ２０１７)ꎮ针对上述现有护壁堵漏技术手段的局限性和约束性ꎬ本文提出一种新型的㊁经济的用于地质钻探复杂地层固壁堵漏的注浆喷嘴ꎮ在钻遇松散㊁破碎地层时ꎬ采用一个针对地质钻孔而设计的具有独特结构的孔内注浆喷嘴ꎬ在失稳或漏失孔段近孔壁位置ꎬ能将混合均匀的浆液高速喷射而渗入地层ꎬ快速封堵漏失通道或提高复杂地层力学强度ꎬ达到堵塞漏失通道和加固孔壁的效果ꎮ该技术的关键之一在于注浆喷嘴出口流体的速度分布及压力分布ꎬ它将直接影响固壁堵漏的效果ꎮ为了获得理想的喷嘴出口喷射速度和较低的压力损失ꎬ利用ＦｌｏｗＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ软件对自主设计的４种结构注浆喷嘴的流场进行数值模拟ꎬ分析其流场速度㊁压力等主要物理量的分布规律ꎬ在此基础上对注浆喷嘴的结构进行优化ꎬ以期达到最佳的固壁堵漏效果ꎮ１㊀模型构建流体模拟(ＣＦＤ)软件ＦｌｏｗＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ广泛应用于各个领域(李健民等ꎬ２０１３ꎻ王仲勋等ꎬ２０１４ꎻＫｕｎｚｅｔａｌ.ꎬ２０１５ꎻ韩鲁冰等ꎬ２０１６ꎻ农宏亮等ꎬ２０１７)ꎮ应用Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件ꎬ通过草图绘制㊁拉伸㊁薄壁特征㊁切除㊁阵列等操作完成喷嘴四种模型的基本建模ꎬ喷嘴出口通道与水平面夹角θ分别为０ʎ㊁３０ʎ㊁４５ʎ㊁６０ʎꎬ其中一种三维模型及实物如图１所示ꎮ表１㊀四种模型的基本结构参数Ｔａｂｌｅ１㊀Ｂａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｆｏｕｒｍｏｄｅｌｓ结构名称内径ｄ(ｍｍ)外径Ｄ(ｍｍ)高Ｈ(ｍｍ)出口端与水平面之间的夹角θʎ数值５５６７１２００㊁３０ʎ㊁４５ʎ㊁６０ʎ㊀㊀图１㊀喷嘴三维模型及实物图Ｆｉｇ.１㊀Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌａｎｄｒｅａｌｏｂｊｅｃｔｏｆｎｏｚｚｌｅ此喷嘴模型是根据地质钻探中７５ｍｍ钻孔口径设计的一种类型ꎬ喷嘴可以与钻杆螺纹连接ꎬ然后浆液从钻杆中流过ꎬ最后通过喷嘴把浆液均匀㊁高速地喷射在破碎㊁漏失的孔壁段周围ꎮ２㊀控制方程流体部分广泛采用ｋ－ε湍流模型来计算ꎬ标准的ｋ－ε湍流连续性ｋ方程和ε方程为(刘少义ꎬ２００８ꎻ易松林等ꎬ２０１３ꎻ陈粤等ꎬ２０１７):∂(ρｋ)∂ｔ＋∂(ρｋｕｉ)∂ｘｉ＝∂∂ｘｊ(μ＋μｔσｋ)∂ｋ∂ｘｊ[]＋Ｇｋ＋Ｇｂ－ρε－ＹＭ＋Ｓｋ(１)∂(ρε)∂ｔ＋∂(ρεｕｉ)∂ｘｉ＝∂∂ｘｊ(μ＋μｔσε)∂ε∂ｘｊ[]＋Ｃ１εεｋ(Ｇｋ＋Ｃ３εＧｂ)－Ｃ２ερε２ｋ＋Ｓε(２)方程(１)和(２)中:ρ为流体密度ꎬｋｇ ｍ－３ꎻｔ为时间ꎬｓꎻｘｉ和ｘｊ为笛卡尔坐标ꎬｍꎻｕｉ为速度在ｉ方向的分量ꎬｍ ｓ－１ꎬμ为分子运动粘度ꎬＰａ ｓꎻＧｋ为湍流动能产生项ꎬＪꎻＧｂ为浮力产生项ꎬＪꎻＹＭ为在可压缩湍流中的修正项ꎬＪꎻμｔ是湍流粘性系数ꎻｋ和ε是两个方程(１)和(２)中基本的未知量ꎻＣ１ε㊁Ｃ２ε和Ｃ３ε是常量ꎬσｋ和σε是ｋ方程和ε方程的湍流数ꎬ根据实验验证ꎬ给出的模型常数的取值分别为:Ｃ１ε＝１.４４ꎬＣ２ε＝１.９２ꎬＣ３ε＝１ꎬσｋ＝１ꎬσε＝１.３ꎻＳｋ和Ｓε为用户自定义的源项目ꎮ３㊀流场设定３.１㊀参数设定在分析类型中选择 内部流动 ꎬ 排除不可流动腔体 ꎻ定义流体为 自定义流体 ꎻ设定流动类型为 层流和湍流 ꎻ其他条件为默认设置ꎬ不考虑重力ꎮ３.２㊀指定边界条件以其中一个θ为０ʎ的模型设置边界条件为例ꎮ(１)进口速度:选择喷嘴流体入口封盖靠内一侧的流入面(１个面)ꎬ插入边界条件ꎬ勾选 体积流量 ꎬ设置体积流量为５０Ｌ/ｍｉｎꎮ(２)出口压力:选择喷嘴流体出口封盖靠内一侧的流入面(６个面)ꎬ插入边界条件ꎬ设置为 压力 ꎮ(３)表面目标:单击上一步设置的压力条件ꎬ选择６个流出面ꎬ插入表面目标ꎬ勾选 压力 和 平均值 ꎮ３.３㊀网格划分在内部流动分析中ꎬ模型的所有开口都必须使用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ的 封盖 特征进行覆盖ꎮ以θ为０ʎ的模型为例ꎬ展示网格划分的结果ꎬ图２为流体网格ꎮ０２８第４期张健松等:地质钻探复杂地层固壁堵漏新工艺图２㊀流体网格Ｆｉｇ.２㊀Ｆｌｕｉｄｇｒｉｄ４㊀结果分析４.１㊀喷嘴 速度－切面图在此次流场模拟结果中ꎬ速度－切面图如图３所示ꎮ图３ａ~ｄ分别是θ为０ʎ㊁３０ʎ㊁４５ʎ㊁６０ʎ喷嘴模型的其中两个通道的宏观速度－切面图ꎬ反映了喷嘴出口角度θ变化对流体速度大小和方向的影响ꎮ总体上ꎬ从图３喷嘴内部速度切面图和图４喷嘴各个部位标注图可以看出:流体在喷嘴收缩段流速具有一定增幅ꎻ喷嘴圆柱段流体整体流动比较稳定ꎬ流速分布均匀ꎻ在喷嘴出口端ꎬ流体速度梯度变化大ꎬ部分流体速度进一步增加ꎬ局部有所降低ꎮ对比分析:在喷嘴收缩段ꎬ出口角度为０ʎ的喷嘴流体速度增幅较小ꎬ且在出口端产生了涡流ꎻ出口角度为３０ʎ的喷嘴流体速度增幅也较小ꎬ但其出口端的速度是四个模型中最大的ꎻ出口角度为４５ʎ的喷嘴流体速度增幅较大ꎬ但在出口端的速度较小ꎻ出口角度为６０ʎ的喷嘴流体速度增幅最大ꎬ但在出口端的速度是四个模型中最小的ꎻ随着喷嘴出口角度的增加ꎬ喷嘴出口端流体速度增幅区域加长ꎬ但其最大速度值各不相同ꎬ当喷嘴出口角度为３０ʎ时ꎬ在出口端的速度分布较为均匀且是最大的ꎮ图３㊀喷嘴内部速度切面图Ｆｉｇ.３㊀Ｉｎｔｅｒｎａｌｖｅｌｏｃｉｔｙｐｒｏｆｉｌｅｓｏｆｎｏｚｚｌｅ１２８地质与勘探２０２０年图４㊀喷嘴各个部位标注图Ｆｉｇ.４㊀Ｍａｒｋｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｐａｒｔｓｏｆｎｏｚｚｌｅ１－入口端ꎻ２－收缩段ꎻ３－圆柱段ꎻ４－出口端ꎻ５－单个通道中轴线起点ꎻ６－单个通道中轴线１－ｉｎｌｅｔｅｎｄꎻ２－ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎｓｅｃｔｉｏｎꎻ３－ｃｙｌｉｎｄｅｒｓｅｃｔｉｏｎꎻ４－ｏｕｔｌｅｔｅｎｄꎻ５－ｓｔａｒｔｉｎｇｐｏｉｎｔｏｆｃｅｎｔｒａｌａｘｉｓｏｆｓｉｎｇｌｅｃｈａｎｎｅｌꎻ６－ｃｅｎｔｒａｌａｘｉｓｏｆｓｉｎｇｌｅｃｈａｎｎｅｌ㊀㊀喷嘴各个部位的标注如图４所示ꎬ以喷嘴单个通道中轴线起点为原点ꎬ建立各个模型的喷嘴单个通道中轴线上速度变化曲线图ꎬ如图５所示ꎮ图５㊀喷嘴单个通道中轴线上速度变化曲线图Ｆｉｇ.５㊀Ｃｕｒｖｅｓｏｆｖｅｌｏｃｉｔｙｖａｒｉａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｃｅｎｔｒａｌａｘｉｓｏｆａｓｉｎｇｌｅｃｈａｎｎｅｌｏｆｔｈｅｎｏｚｚｌｅ㊀㊀由图３㊁图５可以看出ꎬ随着喷嘴出口端角度的不同ꎬ其端口处流体的速度也不尽相同ꎬ０ʎ喷嘴端口处的速度为１.１３ｍ/ｓꎬ产生了涡流ꎻ３０ʎ喷嘴端口处的速度为１.２５ｍ/ｓꎻ４５ʎ喷嘴端口处的速度为１.２１ｍ/ｓꎻ６０ʎ喷嘴端口处的速度为１.１３ｍ/ｓꎮ综上ꎬ４个模型中喷嘴出口角度为３０ʎ的模型为最优模型ꎬ其喷嘴的喷射速度最能够有效地喷射入周围地层ꎮ４.２㊀喷嘴内部压力分布图６ａ~ｄ分别是出口角度为０ʎ㊁３０ʎ㊁４５ʎ和６０ʎ时注浆喷嘴两个通道中心切面的压力分布图ꎬ反映流体流动过程中喷嘴内部结构所承受的压力状况ꎮ总体上:从喷嘴入口端到出口端内部压力都是呈现出逐渐减小的趋势ꎻ在喷嘴通道入口端到中部流场压力分布集中ꎬ变化趋势稳定ꎻ在喷嘴通道出口端ꎬ流场压力分布范围增大ꎬ局部泄压ꎬ其中出口角度为６０ʎ的喷嘴较为严重ꎮ分析表明:除了出口角度为６０ʎ的喷嘴模型ꎬ改变喷嘴出口角度对喷嘴内部整体压力分布基本无影响ꎮ如图７所示ꎬ从喷嘴单个通道中轴线上压力变化曲线图也可以看到出口角度为６０ʎ的喷嘴模型ꎬ在单个通道中轴线上０.０７~０.０８ｍ之间存在泄压问题ꎻ出口角端角度为０ʎ的喷嘴模型ꎬ在单个通道中轴线上０.０８~０.１ｍ之间存在涡流现象ꎮ４.３㊀水射流对孔壁的作用力根据水射流对土体表面的作用机理和作用力公式(李范山等ꎬ１９９７ꎻ马飞等ꎬ２０００ꎻ马飞等ꎬ２００５ꎻ张永光等ꎬ２０１１ꎻ许云锦等ꎬ２０１５ꎻ周忠玮等ꎬ２０１９)ꎬ估算此喷嘴对松散破碎地层孔壁段的破坏作用ꎮ２２８第４期张健松等:地质钻探复杂地层固壁堵漏新工艺图６㊀喷嘴内部压力分布图Ｆｉｇ.６㊀Ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｓｉｄｅｎｏｚｚｌｅ图７㊀喷嘴单个通道中轴线上压力变化曲线图Ｆｉｇ.７㊀Ｃｕｒｖｅｓｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｃｅｎｔｒａｌａｘｉｓｏｆａｓｉｎｇｌｅｃｈａｎｎｅｌｏｆｔｈｅｎｏｚｚｌｅ㊀㊀Ｆ＝ρＱμ(１－ｃｏｓφ)(３)㊀㊀式中:Ｆ为单个通道水射流对孔壁的作用力ꎬＮꎻρ为水的密度ꎬｋｇ ｍ－３ꎻＱ为射流流量ꎬｍ３ ｓ－１ꎻμ为射流速度ꎬｍ ｓ－１ꎻφ为射流冲击土体后离开土体表面的角度ꎬ(ʎ)ꎮ如表２所示ꎬ除了０ʎ喷嘴的模型外ꎬ其余模型的喷嘴水射流对孔壁的作用力均较小ꎬ对松散地层的孔壁段不会产生大的破坏ꎮ不同喷嘴的直径与不同的孔径是相匹配的ꎬ喷嘴与孔壁之间的环空间隙很小ꎬ所以此时孔内冲洗液不会对喷嘴喷射的速度产生较大的影响ꎮ喷射的浆液其凝固的时间也是根据孔深来进行配置ꎬ既能确保在钻杆里面顺利泵送ꎬ又能让其凝固时间尽可能得短ꎬ以保证喷射渗入松散破碎的孔壁段后能迅速凝固ꎮ表２㊀各个喷嘴模型单个通道水射流对孔壁的作用力Ｔａｂｌｅ２㊀Ｆｏｒｃｅｏｆｓｉｎｇｌｅｃｈａｎｎｅｌｗａｔｅｒｊｅｔｏｎｈｏｌｅｗａｌｌｉｎｅａｃｈｎｏｚｚｌｅｍｏｄｅｌ喷嘴的模型密度(ｋｇ ｍ－３)射流量(ｍ３ ｓ－１)射流速度(ｍ ｓ－１)射流冲击孔壁后离开孔壁表面的角度(ʎ)单个通道水射流对孔壁作用力的大小(Ｎ)０ʎ喷嘴１ˑ１０３１.４ˑ１０－４１.１３９００.１６３０ʎ喷嘴１ˑ１０３１.４ˑ１０－４１.２５６００.０９４５ʎ喷嘴１ˑ１０３１.４ˑ１０－４１.２１４５０.０５６０ʎ喷嘴１ˑ１０３１.４ˑ１０－４１.１３３００.０２㊀㊀５结论(１)在四个喷嘴模型中ꎬ出口角度为３０ʎ的注浆喷嘴模型的流体仿真分析效果最好ꎬ其喷嘴出口端流体最大速度为１.２５ｍ/ｓꎬ浆液能够快速有效地喷射渗入孔内的周围地层ꎮ(２)在四个喷嘴模型中ꎬ出口角度为３０ʎ的注浆喷嘴模型内部的压力变化是最稳定的ꎮ[Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ]ＣｈｅｎＣｈｅｎ.２００１.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｈｏｔｍｅｌｔｄｒｉｌｌ￣ｉｎｇ[Ｄ].Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ:ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ:１－７８(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇ￣３２８地质与勘探２０２０年ｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＣｈｅｎＹｕｅꎬＺｈａｏＧａｏｈｕｉꎬＺｈｏｎｇＬｉａｎｇｗｅｉꎬＣａｏＭｅｎｇ.２０１７.ＦｌｏｗｆｉｅｌｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｂａｓｅｄｏｎＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓｆｌｏｗｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ[Ｊ].ＳｏｆｔｗａｒｅＧｕｉｄｅꎬ１６(３):１１－１４(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＤａｉＧｕｏｚｈｏｎｇꎬＺｈａｎｇＹａｘｉｎｇꎬＬａｉＷｅｎｈｕｉꎬＺｈｕＱｉｎｇ.２０１０.ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰＶＭｐｏｌｙｍｅｒｓｏｌｉｄｆｒｅｅｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄ[Ｊ].ＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎬ４６(６):１１２７－１１３２(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ).ＦａｎｇＤａｏｂｉｎꎬＧｕｏＲｕｉｗｅｉꎬＨａＲｕｎｈｕａ.２００６.Ａｃｒｙｌａｍｉｄｅｐｏｌｙｍｅｒ[Ｍ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ:３３３－３６９(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ).ＨｕＪｉｌｉａｎｇ.２０１２.Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄｓｆｏｒｃｏｍｐｌｅｘｆｏｒｍａｔｉｏｎｇｅｏｌｏｇｙ[Ｄ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ(Ｂｅｉｊｉｎｇ):１－１２５(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＨａｎＬｕｂｉｎｇꎬＤｏｎｇＪｉｘｉａｎ.２０１６.ＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｉｓｃｍｉｌｌｂａｓｅｄｏｎＳｏｌｉｄｗｏｒｋｓＦｌｏｗｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅ[Ｊ].ＣｈｉｎａＰａｐｅｒꎬ３５(１２):３７－４２(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＫｕｎｚＦＡꎬＬａｈｎｓｔｅｉｎｅｒＪꎬＭａｎｓｏｕｒＮꎬＳｃｈｕｓｔｅｒＤＳꎬＺｉｎｔｅｒｈｏｆＪＰꎬＬａｈｎｓｔｅｉｎｅｒＦ.２０１５.Ａｈｉｇｈ－ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔｓｔｒａｔｅｇｙｔｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｈａ￣ｗｉｎｇｏｆｃｒｙｏｐｒｅｓｅｒｖｅｄｆｉｓｈｓｅｍｅｎｆｏｒｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙｆｅｒｔｉｌｉｚａ￣ｔｉｏｎｔｒｉａｌｓ－Ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＩｃｈｔｈｙｏｌｏ￣ｇｙꎬ３１(Ｓ１):１０８－１１３.ＬｉｕＸｕａｎｐｅｎｇꎬＺｈｅｎｇＸｉｕｈｕａꎬＷａｎｇＺｈｉｍｉｎꎬＷａｎｇＪｕｎꎬＸｉｅＷｅｉｑｕａｎ.２０１０.Ｓｉｌｉｃａｔｅａｎｔｉｓｌｏｕｇｈｉｎｇｍｕｄｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｒｉｌｌｉｎｇｏｆｃａｒｂｏｎａｃｅｏｕｓｍｕｄｓｔｏｎｅ[Ｊ].ＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎬ４６(５):９６７－９７１(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＬｉＳｈｉｚｈｏｎｇ.１９９４.Ｄｒｉｌｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ[Ｍ].Ｂｅｉｊｉｎｇ:ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｕｂｌｉｓｈ￣ｉｎｇＨｏｕｓｅ:６２－７９(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ).ＬｉＪｉａｎｍｉｎꎬＬｉＣｈａｎｇｙｏｕꎬＸｕＦｅｎｇｙｉｎｇꎬＺｈａｎｇＹｅ.２０１３.Ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎ￣ａｌｆｌｏｗｆｉｅｌｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｏｆｂａｔｃｈｃｙｃｌｅｇｒａｉｎｄｒｙｅｒｂａｓｅｄｏｎＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ[Ｊ].ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＭｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈꎬ３５(１):１８－２１(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＬｉｕＳｈａｏｙｉ.２００８.Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｆａｂｒａｓｉｖｅｊｅｔｕｎｄｅｒｓｕｂｍｅｒｇｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎ[Ｄ].Ｚｈｕｚｈｏｕ:ＨｕｎａｎＵｎｉ￣ｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ:１－６０(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＬｉＦａｎｓｈａｎꎬＤｕＪｉａｈｏｎｇꎬＳｈｉＸｉａｏｂｏꎬＧｕｏＷｅｎｓｈｅｎｇꎬＷａｎｇＪｉｅ.１９９７.Ｓｔｕｄｙｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｊｅｔｂｒｅａｋｉｎｇｓｏｉｌａｎｄｉｔｓｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａ￣ｔｉｏｎ[Ｊ].ＦｌｕｉｄＭａｃｈｉｎｅｒｙꎬ２５(２):２６－２９(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ).ＭａｏＨｏｎｇｊｉａｎｇ.２０１１.Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｏｓｔｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｉｎｇｅｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｍｉｎｅｒａｌｄｒｉｌｌｉｎｇａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｌｕｇｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ[Ｊ].ＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎬ４７(４):６８６－６９１(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＭａＦｅｉꎬＺｈａｎｇＷｅｎｍｉｎｇ.２００５.Ｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｒｅａｍｉｎｇｂｙｓｕｂｍｅｒｇｅｄｗａｔｅｒｊｅｔ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ￣ｇｙꎬ２７(３):２６８－２７１(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＭａＦｅｉꎬＺｈａｎｇＷｅｎｍｉｎｇꎬＺｈａｎｇＷｅｉｇａｎｇꎬＳｉＹｉｍｉｎ.２０００.Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｆｗａｔｅｒｊｅｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｍｕｌｔｉｒｉｎｇｒｅａｍｉｎｇ[Ｊ].ＭｅｔａｌＭｉｎｅꎬ３３(７):３－５(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＮｏｎｇＨｏｎｇｌｉａｎｇꎬＺｅｎｇＢｏｓｈｅｎｇꎬＭｏＪｉａｎｌｉｎꎬＦａｎＹｕｈａｎｇ.２０１７.Ｓｉｍｕｌａ￣ｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｎａｌｆｌｏｗｆｉｅｌｄｏｆＳｕｇａｒｃａｎｅＨａｒｖｅｓｔｅｒ ｓｔｒａｓｈｄｉｓｃｈａｒｇｅｄｅ￣ｖｉｃｅｂａｓｅｄｏｎＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓｆｌｏｗｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ[Ｊ].ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒ￣ｉｎｇꎬ７(４):１３３－１３７ꎬ１７７(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＳｈｉＬｉｍｉｎｇ.２０１５.ＳｔｕｄｙｏｎｄｒｉｌｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｃｏｍｐｌｅｘｓｔｒａｔａｉｎＹａｎｇ￣ｓｈａｎｇｏｌｄｍｉｎｉｎｇａｒｅａꎬＷｅｎｘｉａｎＣｏｕｎｔｙꎬＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ[Ｄ].Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ:ＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ:１－５４(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂ￣ｓｔｒａｃｔ).ＴａｎＹｏｎｇｃｈｅｎｇ.２０１５.ＳｔｕｄｙｏｎｗａｌｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｐｌｕｇｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｃａｒｂｏｎａｃｅｏｕｓｐｈｙｌｌｉｔｅｉｎａｇｏｌｄｍｉｎｅｉｎＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ[Ｄ].Ｂｅｉ￣ｊｉｎｇ:ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ(Ｂｅｉｊｉｎｇ):１－５３(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＷａｎｇＺｈｅｎｇｍｉｎ.２００１.ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰＡＡｐｏｌｙｍｅｒｆｌｕｓｈｉｎｇｆｌｕｉｄｉｎｄｒｉｌｌ￣ｉｎｇｉｎｃｏｍｐｌｅｘｓｔｒａｔａ[Ｊ].ＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎬ３７(４):８３－８４(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＷａｎｇＬｉｃｈａｎｇꎬＬｏｎｇｗｅｉꎬＧａｏＳｈｉｊｕａｎ.２０１３.Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｍｕｄｆｏｒｐｌｕｇｇｉｎｇｌｅａｋａｇｅｉｎｃｏｍｐｌｅｘｓｔｒａｔａ[Ｊ].ＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎬ４９(４):７７０－７７６(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＷａｎｇＺｈｏｎｇｘｕｎꎬＺｈａｏＨｕｉ.２０１４ＯｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｃｏｏｌｉｎｇｗａｔｅｒｃｈａｎｎｅｌｏｆｐｌａｓｍａｃｕｔｔｉｎｇｔｏｒｃｈｎｏｚｚｌｅｂａｓｅｄｏｎＣＦＤ[Ｊ].ＣｏａｌＭｉｎｅＭａｃｈｉｎ￣ｅｒｙꎬ３５(７):１９０－１９２(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＸｕＹｕｎｊｉｎꎬＹａｎｇＪｉｎꎬＭｅｎｇＷｅｉꎬＬｉＢｉｎ.２０１５.Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｄｒｉｌｌｂｉｔａｎｄｓｅａｂｅｄｓｏｉｌｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｄｅｅｐｗａｔｅｒｄｒｉｌｌｉｎｇｐｉｐｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎ[Ｊ].ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＤｒｉｌｌｉｎｇａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ３７(１):４７－４９(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＹａｎｇＳｈｉｗｅｉꎬＬüＷｅｉｄｏｎｇꎬＹａｎｇＧｕｏｘｉｎｇꎬＷａｎｇＱｕａｎｙａｎｇꎬＣｈｅｎＪｉａｎｊｕｎꎬＷａｎｇＦａｎｇｂｏꎬＸｕＴｉａｎｗｅｎ.２０１７.ＭｅｍｂｒａｎｅｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｅｍｕｌｓｉｏｎｄｏｕｂｌｅｅｆｆｅｃｔｐｌｕｇｇｉｎｇａｎｔｉｓｌｏｕｇｈｉｎｇｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕｉｄｓｙｓｔｅｍｉｎｔｗｏｗｅｌｌｓｉｎＺｈｏｎｇｊｉａｎｇｂｌｏｃｋ[Ｊ].ＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎬ５３(１):１６４－１７０(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＹｕＨａｏｓｈａｎꎬＷａｎｇＣｈｅｎｇｂｉａｏꎬＹａｎｇＧａｎｓｈｅｎｇꎬＬｉＪｕｎ.２０１１.Ｅｘｐａｎｓｉｏｎｃａｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｅｘｐａｎｓｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ[Ｊ].ＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎬ４７(４):６９２－６９８(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ).ＹｕＨａｏｓｈａｎꎬＷａｎｇＣｈｅｎｇｂｉａｏꎬＹａｎｇＧａｎｓｈｅｎｇꎬＳｏｎｇＧａｎｇꎬＬｉＨｏｎｇ.２０１１.Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｅｘｐａｎｄａｂｌｅｃａｓｉｎｇｗａｌｌｐｒｏ￣ｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ(ＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ)ꎬ３８(３):１－４(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＹｕＨａｏｓｈａｎꎬＳｏｎｇＧａｎｇꎬＺｈａｎｇＨｕａｍｉｎꎬＳｈａｏＹｕｔａｏꎬＣｕｉＳｈｕｙｉｎｇ.２０１７.Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｘｐａｎｄａｂｌｅｂｅｌｌｏｗｓｗａｌｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｇｅｏ￣ｌｏｇｉｃａｌｄｒｉｌｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ[Ｃ].ＤｒｉｌｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｃｏｍｍｉｔｔｅｅｏｆＣｈｉｎａＣｏａｌＳｏｃｉｅｔｙ[Ａ].２０１７ＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｃａｄｅｍｉｃｓｅｍｉｎａｒｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｃｏｍｍｉｔｔｅｅｏｆＣｈｉｎａｃｏａｌｓｏｃｉｅｔｙ.ＤｒｉｌｌｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｃｏｍｍｉｔｔｅｅｏｆＣｈｉｎａＣｏａｌＳｏｃｉｅｔｙ:ＣｈｉｎａＣｏａｌＳｏｃｉｅｔｙ:１４１－１４６(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＹｉＳｏｎｇｌｉｎꎬＷａｎｇＺｈｉｍｉｎｇꎬＳｕｎＹｉｈｏｎｇꎬＹｉＸｉａｎｚｈｏｎｇꎬＪｉＹｕａｎｑｉａｎｇꎬＬｉｕＬｉｊｕｎ.２０１３.Ｆｌｏｗｆｉｅｌｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｔｅｒｊｅｔｎｏｚｚｌｅｉｎｒａｄｉａｌｄｒｉｌｌｉｎｇ[Ｊ].ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＭａｃｈｉｎｅｒｙꎬ４１(３):１５－２０(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＺｈｅｎｇＫｅｑｉｎｇ.２０１２.Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｗａｌｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｐｌｕｇｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｃｏｍｐｌｅｘｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｒｉｌｌｉｎｇ[Ｄ].Ｃｈａｎｇｓｈａ:ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ:１－７７(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＺｈｅｎｇＷｅｎｌｏｎｇꎬＷｕＸｉａｏｍｉｎｇꎬＸｕＪｉｅꎬＺｈｕＸｕｍｉｎｇꎬＷａｎｇＷｅｎｓｈｉꎬＸｕＬａｎｂｏ.２０１９.Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｆｌｕ￣ｉｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｄｅｅｐｃｏｒｅｄｒｉｌｌｉｎｇｉｎＣｈｉｎａ[Ｊ].ＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＥｘｐｌｏ￣ｒａｔｉｏｎꎬ５５(３):８２６－８３２(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).ＺｈａｎｇＹｏｎｇｇｕａｎｇꎬＹｉｎＫｕｎꎬＷａｎｇＲｕｓｈｅｎｇꎬＣａｏＬｉｎａꎬＰｅｎｇＪｉａｎｍｉｎｇ.２０１１.Ｃｕｔｔｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｇａｓｊｅｔ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ)ꎬ４１(２):５１８－５２２(ｉｎＣｈｉｎｅｓｅｗｉｔｈＥｎｇｌｉｓｈａｂｓｔｒａｃｔ).４２８第４期张健松等:地质钻探复杂地层固壁堵漏新工艺[附中文参考文献]陈晨.２００１.热熔法钻进理论及工艺的研究[Ｄ].长春:吉林大学:１－７８.陈粤ꎬ赵高晖ꎬ仲梁维ꎬ曹萌.２０１７.基于ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＦｌｏｗＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ的换热器流场仿真分析及优化[Ｊ].软件导刊ꎬ１６(３):１１－１４.代国忠ꎬ张亚兴ꎬ赖文辉ꎬ朱青.２０１０.ＰＶＭ聚合物型无固相钻井液研究与应用[Ｊ].地质与勘探ꎬ４６(６):１１２７－１１３２方道斌ꎬ锅睿威ꎬ哈润华.２００６.丙烯酰胺聚合物[Ｍ].北京:化学工业出版社:３３３－３６９.胡继良.２０１２.复杂地层地质钻探冲洗液研究与应用[Ｄ].北京:中国地质大学(北京):１－１２５.韩鲁冰ꎬ董继先.２０１６.基于Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ－Ｆｌｏｗｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ软件的盘磨机磨盘建模与流场分析[Ｊ].中国造纸ꎬ３５(１２):３７－４２.刘选朋ꎬ郑秀华ꎬ王志民ꎬ王军ꎬ解卫权.２０１０.硅酸盐防塌泥浆研究及其在碳质泥岩钻探中的应用[Ｊ].地质与勘探ꎬ４６(５):９６７－９７１.李世忠.１９９４.钻探工艺学[Ｍ].北京:地质出版社:６２－７９.李健民ꎬ李长友ꎬ徐凤英ꎬ张烨.２０１３.批式循环粮食干燥机换热器的三维流场模拟 基于Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ[Ｊ].农机化研究ꎬ３５(１):１８－２１.刘少义.２００８.淹没条件下磨料射流数值仿真分析及实验研究[Ｄ].株洲:湖南工业大学:１－６０.李范山ꎬ杜嘉鸿ꎬ施小博ꎬ郭文生ꎬ王杰.１９９７.射流破土机理研究及其工程应用[Ｊ].流体机械ꎬ２５(２):２６－２９.毛洪江.２０１１.地矿钻探井漏特点及复合堵漏技术[Ｊ].地质与勘探ꎬ４７(４):６８６－６９１.马飞ꎬ张文明.２００５.淹没水射流土层扩孔方程[Ｊ].北京科技大学学报ꎬ２７(３):２６８－２７１.马飞ꎬ张文明ꎬ张卫钢ꎬ司毅民.２０００.水射流技术在多环扩孔中的应用及试验研究[Ｊ].金属矿山ꎬ３３(７):３－５.石立明.２０１５.甘肃省文县阳山金矿区复杂地层钻探技术研究[Ｄ].长春:吉林大学:１－５４.谭永成.２０１５.甘肃省某金矿炭质千枚岩地层护壁堵漏技术研究[Ｄ].北京:中国地质大学(北京):１－５３.王政敏.２００１.ＰＡＡ高分子聚合物冲洗液在复杂地层钻探中的应用[Ｊ].地质与勘探ꎬ３７(４):８３－８４.王李昌ꎬ隆威ꎬ高士娟.２０１３.复杂地层钻探堵漏浆液的研究与应用[Ｊ].地质与勘探ꎬ４９(４):７７０－７７６.王仲勋ꎬ赵辉.２０１４.基于ＣＦＤ的等离子割炬喷嘴冷却水道优化设计[Ｊ].煤矿机械ꎬ３５(７):１９０－１９２.许云锦ꎬ杨进ꎬ孟炜ꎬ李彬.２０１５.深水钻井导管喷射过程中钻头与海底土的相互作用[Ｊ].石油钻采工艺ꎬ３７(１):４７－４９.杨仕伟ꎬ吕威东ꎬ杨国兴ꎬ王权阳ꎬ陈建君ꎬ王方博ꎬ徐天文.２０１７.膜材料与乳液双效封堵防塌钻井液体系在中江区块两口井的应用[Ｊ].地质与勘探ꎬ５３(１):１６４－１７０.农宏亮ꎬ曾伯胜ꎬ莫建霖ꎬ范雨杭.２０１７.基于ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓＦｌｏｗＳｉｍｕｌａ￣ｔｉｏｎ的甘蔗收割机排杂装置内部流场模拟[Ｊ].农业工程ꎬ７(４):１３３－１３７ꎬ１７７.于好善ꎬ王成彪ꎬ杨甘生ꎬ李俊.２０１１ａ.膨胀套管技术与膨胀成型仿真分析[Ｊ].地质与勘探ꎬ４７(４):６９２－６９８.于好善ꎬ王成彪ꎬ杨甘生ꎬ宋刚ꎬ李洪.２０１１ｂ.膨胀套管护壁技术研究现状及其工作原理[Ｊ].探矿工程(岩土钻掘工程)ꎬ３８(３):１－４.于好善ꎬ宋刚ꎬ张化民ꎬ邵玉涛ꎬ崔淑英.２０１７.可膨胀波纹管护壁技术在地质钻探工程中的应用[Ｃ].中国煤炭学会钻探工程专业委员会.中国煤炭学会钻探工程专业委员会２０１７年钻探工程学术研讨会论文集[Ａ].中国煤炭学会钻探工程专业委员会:中国煤炭学会:１４１－１４６.易松林ꎬ汪志明ꎬ孙怡红ꎬ易先中ꎬ吉源强ꎬ刘利军.２０１３径向钻井高压水射流喷嘴内外流场分析[Ｊ].石油机械ꎬ４１(３):１５－２０.郑克清.２０１２.复杂地层钻探护壁堵漏工艺研究与应用[Ｄ].长沙:中南大学:１－７７.郑文龙ꎬ乌效鸣ꎬ许洁ꎬ朱旭明ꎬ王稳石ꎬ徐蓝波.２０１９.中国深部岩心钻探钻井液技术应用现状及研究方向探讨[Ｊ].地质与勘探ꎬ５５(３):８２６－８３２.张永光ꎬ殷琨ꎬ王如生ꎬ曹丽娜ꎬ彭枧明.２０１１.压缩气体射流切割破土机理[Ｊ].吉林大学学报(地球科学版)ꎬ４１(２):５１８－５２２.ＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＤｒｉｌｌｉｎｇｆｏｒＢｏｒｅｈｏｌｅ－ＷａｌｌＲｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄＬｅａｋｉｎｇＳｔｏｐｐａｇｅｉｎＣｏｍｐｌｅｘＦｏｒｍａｔｉｏｎＺＨＡＮＧＪｉａｎｓｏｎｇ１ꎬ２ꎬＬＩＵＹｏｎｇｓｈｅｎｇ１ꎬ２ꎬＬＩＺｈｉｊｕｎ３ꎬＹＩＸｉａｏ３ꎬＤＡＩＴｉａｎ３(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ㊀１０００８３ꎻ２.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＤｅｅｐＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＤｒｉｌｌｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＮａｔｕｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ㊀１０００８３ꎻ３.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｈａｚａｒｄＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＧｅｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔꎬＣｈｅｎｇｄｕꎬＳｉｃｈｕａｎ㊀６１００５９)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓｏｆｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｌｙｅｘｉｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｂｏｒｅｈｏｌｅ－ｗａｌｌｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｌｅａｋｉｎｇｓｔｏｐｐａｇｅｉｎｇｅｏｌｏｇ￣ｉｃａｌｄｒｉｌｌｉｎｇꎬｔｈｉｓｗｏｒｋｐｒｏｐｏｓｅｓａｎｅｗｃｏｍｐｌｅｘｓｏｌｉｄｗａｌｌｐｌｕｇｇｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅ.Ｉｎｔｈｉｓａｐｐｒｏａｃｈꎬｗｈｅｎｄｒｉｌｌｉｎｇａｈｏｌｅｓｅｃｔｉｏｎｉｎａｌｏｏｓｅｌｙｆｒａｃｔｕｒｅｄｓｔｒａｔｕｍꎬａｎｏｚｚｌｅｉｓｐｌａｃｅｄｉｎｔｏｔｈｅｈｏｌｅ.Ｉｔｒｅａｃｈｅｓｎｅａｒｔｈｅｌｏｏｓｅｂｒｏｋｅｎｓｅｃｔｉｏｎꎬａｎｄｔｈｅｎｓｐｒａｙｉｎｇｔｈｅｓｌｕｒｒｙａｔｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｎｄｅｖｅｎｌｙａｒｏｕｎｄｉｔꎬｒｅａｌｉｚｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｔｈｅｈｏｌｅｗａｌｌａｎｄｂｌｏｃｋｉｎｇｔｈｅｌｅａｋｉｎｇｐａｔｈ.Ｆｏｕｒｍｏｄｅｌｓｏｆｔｈｅｎｏｚｚｌｅｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙ３ＤｍｏｄｅｌｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓꎬｏｎｗｈｉｃｈｓｉｍｕ￣ｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｂｙＣＦＤｓｏｆｔｗａｒｅＦｌｏｗｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｑｕａｎｔｉｔｉｅｓｓｕｃｈａｓｆｌｕｉｄｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｔｈｅｎｏｚｚｌｅａｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｎｏｚｚｌｅｅｘｉｔａｎｇｌｅ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅｉｎｌｅｔｖｏｌｕｍｅｆｌｏｗｒａｔｅｉｓ５０Ｌ/ｍｉｎꎬｅｘｃｅｐｔｆｏｒｔｈｅｒｅｌｉｅｆｐｒｅｓｓｕｒｅａｔｔｈｅｏｕｔｌｅｔｅｎｄｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｗｉｔｈａｎｅｘｉｔａｎｇｌｅｏｆ６０ʎꎬｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｔｈｅｒｔｈｒｅｅｍｏｄｅｌｓｉｓｌａｒｇｅｌｙｕｎｃｈａｎｇｅｄａｎｄｔｈｅｎｏｚｚｌｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｏｕｔｌｅｔａｎｇｌｅｓｈａｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｊｅｔｔｉｎｇｓｐｅｅｄｓ.Ｗｈｅｎｔｈｅｏｕｔｌｅｔａｎｇｌｅｉｓ３０ʎꎬｔｈｅｊｅｔｔｉｎｇｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｎｏｚｚｌｅｉｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔꎬｒｅａｃｈｉｎｇ１.２５ｍ/ｓꎬｔｈｕｓｔｈｅｓｌｕｒｒｙｃａｎｂｅｓｐｒａｙｅｄｉｎｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｔａｂｉｌｉｚｅｔｈｅｗａｌｌａｎｄｐｌｕｇｔｈｅｌｅａｋａｇｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＣＦＤꎬｎｏｚｚｌｅꎬｂｏｒｅｈｏｌｅ－ｗａｌｌｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｌｅａｋｉｎｇｓｔｏｐｐａｇｅꎬｃｏｍｐｌｅｘｆｏｒｍａｔｉｏｎ５２８。
(完整word版)5、钻进遇复杂地层的护孔堵漏技术
五、钻进中遇复杂地层的护孔堵漏技术读者对象：探矿技术人员、钻机机班长完稿时间:2008年8月21日提示:豫西地区的蚀变破碎带型金矿，地层十分复杂,在这类地层中钻进，坍塌、掉块、漏失、甚至严重漏失、岩矿心难采，时而可见.由于孔壁不稳定，常出现卡、埋钻事故。
若不及时治理,就可能造成事故频繁发生，或处理时间过长,或导致钻孔报废。
不少机班长往往存在侥幸心理，不能及时治理，造成孔内隐患.近年在机械岩心钻探工程施工管理中，多次发现，不止一个矿区，不止一个钻孔,发生孔内事故后，有的处理月余，有的中途移孔，在复杂地层中基本没有不出现孔内事故的钻机.本文为河南省地矿局第三地质探矿队原总工程师刘江（教授级高工），在豫西复杂地层中多年指导岩心钻探工程施工的实践总结,意在为机班长、技术人员提供一整套钻进中遇复杂地层时的护孔堵漏技术方法,仅供参考。
前言:豫西地区的蚀变破碎带型金矿，地层十分复杂，主要表现为：岩石可钻性级别高、研磨性强、节理裂隙发育、坍塌漏失严重、岩矿石破碎、软硬互层等.如：洛宁上宫金矿、虎沟金矿、干树金矿、吉家洼金矿,嵩县庙岭金矿、萑香洼金矿、柿树底金矿、龙潭沟金矿，栾川北岭金矿，三门峡崤山金矿。
还有爆发角砾岩型金矿，如：嵩县店房金矿、祁雨沟金矿等，也属这类地层。
其它矿种,同样存在这类地层。
在这类地层中钻进，坍塌、掉块、漏失、甚至严重漏失、岩矿心难采，时而可见。
由于孔壁不稳定，常出现卡、埋钻事故。
遇到这类地层若不及时治理,就可能造成一个事故接一个事故，或处理事故时间过长，或导致钻孔报废。
不少机班长往往存在侥幸心理，不能及时治理，造成孔内隐患。
近年在机械岩心钻探工程施工管理中,多次发现,不止一个矿区,不止一个钻孔,发生孔内事故后，有的处理月余，有的中途移孔,也有的中途撤离,在复杂地层中基本没有不出现孔内事故的钻机.为此,本文特为机班长,提供在钻进中遇复杂地层时的护孔堵漏技术方法，仅供参考。
一.复杂地层中应选择好钻孔结构(一）采用大于常规口径两级的口径开孔如果你机台的常规口径为φ75㎜的绳取（或φ76㎜普双），开孔口径最好采用φ110㎜,见到基岩下入φ108㎜的孔口套管,不要见岩心稍完整就下入孔口套管。
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岩芯钻探技术中的护壁堵漏方法
摘要：在钻探工程中，护壁堵漏问题一直是业界的难题，尤其是针对复杂地层的钻探工作，更是为护壁堵漏工作增加了难度。
本文立足于实践，对复杂地层岩芯钻探的护壁堵漏问题进行了分析，并对其护壁堵漏方法进行了实践探讨，希望能够对相关工作人员有所启发。
Abstract：Breast wall plugging has always been a difficult problem in drilling engineering，especially for drilling work in complex formation，which increases the difficulty for plugging and protecting work. Based on practice，the breast wall plugging problems of complex formation core drilling are analyzed，and the breast wall plugging methods are discussed. It is hoped that this paper can provide some reference for the related staff.
关键词：复杂地层；岩芯钻探技术；护壁堵漏方法
Key words：complex formation；core drilling technology；breast wall plugging method
中图分类号：P634.5 文献标识码：A 文章编号：
1006-4311（2016）16-0130-03
0 引言
随着我国地质勘察工作的不断深化，地质找矿的重点已经不再局限于地表和浅部矿体，而是将目光投向于隐伏矿和深部矿，这一工作转变离不开深孔岩芯钻探技术的支持。
作为一种重要的地质勘探手段，岩芯钻探技术对于提高钻探效率和质量具有重要意义。
为了有效探讨护壁堵漏方法，改善孔内工况，合理处理孔内坍塌等问题，促进钻探工程的可持续发展，本研究在对某矿区地质找矿中，运用冲洗液护壁和混凝土护壁以及堵漏的方法，收到显著效果。
1 钻探设备配置与工艺选择
某矿区以下古生界寒武系中下统及下元古界震旦系上
统为主，研性多为碳酸盐岩，矿区内裂缝、节理发育，并存在岩溶区，为地质找矿增加了难度。
根据初步的探测，含磷岩系多位于震旦系下统陡山沱组下部，地表均无出露。
在进行设备的选择中，需要本着具体问题具体分析的原则，根据不同的情况选择钻探设备和材料。
根据设计要求，孔深在650m以内的，可以选择应用XY-4型钻机，并配备45kW的发电机组，从而确保钻进工作的稳定进行。
如果孔深为650m以上，850m以内，可以借助XY-44型钻机，并选择45kW或75kW发电机组。
如果深度在850m以上，且不超过1200m，可以选择XY-5钻机，用75kW发电机组提供持续动力。
钻头采用金刚石孕镶钻头，所采用的胎体硬度为
HRC35-45或HRC45-50。
岩芯钻探工艺采用绳索式取芯，速
度快，岩芯采取率高，同时也降低了劳动强度。
2 岩芯钻探钻进方法
首先，钻进过程中的泥浆排量（水量或冲洗液量），主
要作用是冷却钻头、护壁、润滑钻具、减轻震动、清洁孔底、平衡压力等。
泵量在金刚石深孔钻进中是一个很重要的参数，具体的参数选择见表1，要求泵量均匀、连续，不能过大或
过小。
其次，转速是指钻头在单位时间内转动的圈数，在钻探施工中意义重大。
一般地讲，颗粒细、均质完整、研磨性较弱的岩层可用较高转速；而颗粒粗、裂隙发育、研磨性强的岩层则应降低转速。
根据圆周线速度与直径的关系，转速相同时的钻头直径越大，圆周线速度越快。
因此，在相同条件下，钻头直径大时转速应相应降低。
第三，在钻探施工中，必须做好预防钻杆脱扣或折断的措施，为此，在开始时，注意轻压、慢转，让钻头适应工作环境，之后慢慢提速。
正常钻进时，要注意维持钻压平衡均匀，同时也要保证钻孔的清洁度。
取岩芯时，不得用高速晃车，以免造成钻杆大幅震动致使钻杆脱扣或折断。
第四，应定期检查升降机的制动带与卷筒的同心度是否一致，制动带与卷筒之间的间隙是否合适，操纵手柄是否灵活，刹片磨损是否严重等。
提引器上下运行过程中，操作者
的视线应始终盯着提引器，并随着提引器上下移动；提下钻时，操作者不能猛拉猛墩，塔上塔下要保持协调一致，注意力要集中；提钻时，提引器一定要拧紧。
第五，深孔钻探中，下套管前，应涂以废机油或防锈润滑材料于套管外，从而较好地填充孔壁间隙，并且对粘土层膨胀具有一定的抑制。
套管下端必须在稳定性好的地层落座，并进行密封处理，以防内外水力相通。
与此同时，上部也要进行密封处理，从而防止岩粉落入套管和孔壁间，造成起拔困难。
如若起拔套管困难时，宜先用升降机来回提拉，然后再逐根起拔；若来回活动无效，可用千斤顶对准孔口中心进行起拔。
3 岩芯钻探技术中的护壁与堵漏方法
在复杂地层的岩芯钻探施工中，岩石结构复杂，节理发育，岩溶地形广布，为此，在操作中必须保证孔壁的完整性和返水性，为此，护壁与堵漏成为了钻探施工的关键因素。
3.1 冲洗液护壁
为此，在实践中，应该根据实际情况选择合适的无固相冲洗液护壁，用PAC-141和腐植酸钾进行合理配比，一般比例为1：2，将二者溶于水后搅拌成细糊状，并将配置好的冲洗液置入钻孔。
如果孔内存在掉块或坍塌等问题，可以通过添加聚乙烯醇的方法进行处理。
将冲洗液置于孔内反复回转，就会形成高粘性的网状保护膜，从而有效解决孔内坍塌问题。
3.2 水泥浆护壁
当钻进过程遭遇断层破碎带，需要在钻进过程中，每
5-10m就需要利用水泥浆进行灌注护壁处理，从而维持孔壁的稳定性。
表2和图1分别是不同水灰比的水泥浆试验数据，以便找出合理的配合比，应用于护壁施工。
在灌注前，先将钻具提出，之后下钻杆，直至与孔底保持5cm距离，并利用清水对孔壁泥皮进行清洗，在清洗过程中注意钻杆的持续回转，以防止填钻现象的发生。
在施工过程中，如果遇到溶洞，则应该对溶洞规模、深度及其岩层结构进行科学判断，并在水泥浆中添加速凝剂，加速凝结，之后将钻杆下到溶洞底部，凝固后方可快速钻进。
3.3 堵漏
在岩芯钻探施工中，堵漏是其关键措施中的一环。
在遭遇小裂缝或中小裂缝的岩层时，钻孔就会出现轻微漏失现象，但是这并不需要采取专门的堵漏措施。
但是，也可以在适当的情况下采取护壁的无固相冲洗液进行钻进。
对于裂缝超过3mm并存在严重漏水时，可以采取专门的堵漏措施。
具体的堵漏材料可以由PAC-141、腐植酸钾以及细木粉
组成，其三者比例为1：2：2，配比完成后加入适量的水搅拌，直至形成糊状，方可将其灌入裂缝。
操作过程中，需要将主动钻杆拧紧，开始先低速回转，确保堵漏材料可以充分渗入孔底。
等到冲洗液漫过孔口，可以进行钻进。
在灌注的过程中，对数量也要进行控制，一般
不要求太多，以120kg-150kg为宜，同时，这个数值并不是固定的，要做到具体问题具体分析，根据实际岩层进行具体执行。
3.4 岩芯钻探技术中的护壁与堵漏方法的实施效果
通过对护壁材料不同水灰比的试验，可以得出，水灰比越大，析水率就越大，初凝时间和终凝时间都增加，时间间隔也增加，初始流动速度增加，流动度损失随时间变化减少，因此，当水灰比为0.5时，将其作为护壁材料效果最好，经过实践证明，在护壁材料中添加一定比例的膨润土、减水剂以及水玻璃会有效改善材料性能，促进堵漏效果的提升。
4 结语
随着我国深孔钻探技术的发展，地质找矿工作的复杂性不断增加。
在实际工作中，应用于复杂地层的岩芯钻探工艺对于我国的地质找矿工作做出了重要贡献，在钻探设备、钻进工艺以及护壁堵漏方面的实践经验丰富，在面对复杂地层的地质工作中，护壁堵漏措施的实用性明显增强，对于应对各种钻孔坍塌渗漏问题意义重大。
参考文献：
[1]刘曼，张宁.浅析岩芯钻探中复杂地层的护孔工艺[J].大科技，2015（10）：171-172.
[2]姜同升，胡章雄，翁克胜，等.安徽泥河铁矿复杂地层岩芯钻探施工工艺[J].西部探矿工程，2011，23（4）：52-55.
[3]李?h珉.复杂地层灌注水泥问题的探讨[J].西部探矿工程，2011，23（2）：82-83，86.
[4]陈智新.浅论水泥封孔堵漏在绳索取芯钻探中的应用[J].能源与环境，2009（4）：120-122.
[5]黄国强.岩芯钻探技术中的护壁堵漏方法[J].沿海企业与科技，2009（3）：157-158，156.
[6]闵东.丰顶山矿区复杂地层钻探施工的新认识[J].广东水利水电，2009（9）：50-51，56.
[7]张海军，王增然.探索岩芯钻探中复杂地层的护孔工艺[J].城市建设理论研究（电子版），2013（29）.。