浅议复杂地层中钻探施工技术的应用
钻探施工技术在复杂地层中的应用分析
钻探施工技术在复杂地层中的应用分析作者：张文斌来源：《文存阅刊》2020年第09期摘要：复杂地层中钻探施工技術的应用，是当前我国地质钻探领域学术研究的热点话题之一，在钻探施工技术中，设备作业能力、泥浆体系护壁堵漏以及钻进施工技术、事故预防等诸多方面是关键内容。
关键词：钻探技术;复杂地层;应用本文将社会的快速发展作为研究背景，针对复杂地层的矿山资源开发与利用，围绕钻探施工技术展开研究，侧重于通过理论研究为我国钻探施工技术水平的提高提供有利的理论参考，降低孔内事故发生概率。
在设计钻孔结构的环节中，本文将复杂地质特点和钻探施工原则作为基本依照，同时提出复杂地层钻探施工的具体钻进方法和相应的工艺参数。
一、钻探施工设计钻探施工设计是钻探施工得以顺利开展的基础依据，要想保证打钻的科学性，就必须做好先期的施工设计准备，进而在最大限度上降低钻探施工事故发生的概率。
首先钻探施工设计需要将复杂地层的基本资料、钻孔的深度、钻进工艺及钻探设备等纳入到考量范围之内，并遵循钻探施工设计原则依照钻探施工设计内容逐步展开，钻探施工设计原则与内容与下图1所示：二、孔身结构设计钻孔结构主要是指孔身口径在开孔至终孔之间基本变化，钻孔结构的选择需要考量施工作业区域的岩石性质、水文地质条件，同时应将钻孔深度、钻进方法及钻孔用途纳入其中。
一般情况下合理的孔身结构设计需要满足以下几点要求，第一，安全可靠、节约可行;第二，漏、塌、卡孔内事故低发生概率;第三，在保证钻进效果的基础上能够实现钻进速度的提升;第四，在满足钻进平衡要求的基础上保证安全钻进，同时相应的工艺饰品、设备条件满足钻进要求。
通过归纳现有的理论研究成果，结合目前我国复杂地质结构钻探施工实践对矿区地层岩石钻进特性规律进行总结，内容如下：（1）地表覆盖层通常在0-15cm，其中属古矿山尾矿、废渣堆积层的钻探是施工难点;（2）覆盖层以下至500m左右通常为碳酸盐层，岩石一般为中等硬度（6～8）级;（3）450～800m左右通常为水敏性凝灰岩缩径地层，可能内夹少量玄武岩，岩石硬度为4～10级;（4）800～1500m左右为可钻性的10·12级坚硬岩石，局部地段可能存在严重的硅化或者裂隙发育。
钻探技术在地质工程勘察中具体应用探讨
钻探技术在地质工程勘察中具体应用探讨摘要：钻探技术在地质工程勘察中占有重要地位。
主要利用钻机在测区内进行综合钻探。
形成的钻孔为圆柱形。
结合相关设备和技术手段的综合应用，便于准确获取测量数据，为后续方案编制和方案实施提供参考依据。
在此基础上，各部门只需根据自身工作职能和内容深入探索工艺系统，了解其系统性、复杂性等特点，在实践中根据地质条件确保钻井工艺标准化，降低现场作业难度，提高整体工作质量和安全性。
关键词：地质工程勘察；钻探技术；方法；应用实践1地质工程勘察中钻探技术应用特点1.1全面性开展地质工程勘察，必要的基础和前提是全面掌握实施现场的条件，然后根据工程建设的要求，控制钻孔技术的合理应用方法。
在获得准确的数据后，对各种信息数据进行综合分析，可以为方案编制、规划设计提供重要的参考依据，保证钻井位置的科学布局，为后续的现场作业奠定良好的基础。
1.2便捷性钻探技术在地质工程勘察中的标准化应用，不仅可以保证各种信息数据的准确性和完整性，而且可以提高钻探的效率和技术水平，在实际操作阶段表现出方便性。
例如，在进行隧道工程地质调查时，重点分析隧道工程的埋置位置和深度。
考虑到现场作业条件复杂，传统的测量方法和技术手段已不能满足实施要求。
为此，选择钻孔技术来控制隧道工程的具体深度。
整体操作简单方便，不会消耗太多的资源，节省了测量成本，提高了各项工作的效率。
2当前地质工程勘察存在的问题2.1地理因素和人为因素。
地理因素是当前地质工程勘察中的主要问题之一。
最重要的是，很难掌握地下水位，地下水位通常有三种变化。
首先，水位上升往往会对地质工程勘察产生显著影响，如土壤松动、土壤湿度高导致的土壤劣化，甚至对勘察设备造成不可逆转的损坏。
如果水位大幅上升，将给整个建设工程带来不可磨灭的打击，如最严重的建筑物倒塌。
第二，水位下降的主要原因是人为因素。
中国许多地区的日常饮用水是地下水。
当地下水开采过多时，很容易导致水位下降。
水位下降对地质工程勘察的影响不言而喻。
工程地质勘探中的钻探技术应用
工程地质勘探中的钻探技术应用【摘要】工程地质勘探中的钻探技术应用在工程领域扮演着重要角色。
本文从钻探技术的基本原理、钻孔设计与施工、地层岩土样品采集与分析、岩土层面特征识别、地质构造的识别与分析等方面展开讨论。
钻探技术通过钻取岩土样品和识别地质构造，为工程设计提供必要的地质信息和参数。
文章指出工程地质勘探中的钻探技术应用的重要性，探讨了未来钻探技术的发展方向和在工程领域的应用前景。
随着科技的进步和需求的不断增长，钻探技术将继续发展，为工程领域的发展提供重要支持。
【关键词】工程地质勘探，钻探技术，基本原理，钻孔设计，地层岩土样品，岩土层面特征，地质构造，重要性，发展方向，应用前景。
1. 引言1.1 工程地质勘探中的钻探技术应用工程地质勘探是工程地质学的重要领域之一，其主要目的是通过一系列钻探技术和分析手段，获取地下岩石和土壤的相关信息，为工程设计和施工提供必要的地质数据支持。
在工程地质勘探中，钻探技术被广泛应用，为工程师提供地下条件的详细描述，从而准确评估工程风险，并制定合理的工程设计方案。
钻探技术在工程地质勘探中的应用涉及钻孔设计与施工、岩土样品采集与分析、地层岩土特征识别、地质构造的识别与分析等方面。
通过钻孔设计与施工，工程师能够获取不同深度地下岩土的物理性质和构造情况，为工程设计提供可靠的基础数据。
岩土样品采集与分析使工程师能够获得地下岩土物理力学特性的详细信息，为地质工程参数的确定提供依据。
钻探技术还可以帮助工程师识别地层岩土面特征，对地质构造进行分析，从而准确评估地下岩土层的稳定性和可靠性。
工程地质勘探中钻探技术的应用不仅提高了工程设计的准确性和可靠性，也为工程施工过程中的风险控制提供了重要参考依据。
2. 正文2.1 钻探技术的基本原理钻探技术的基本原理主要包括钻井设备、钻进工艺和钻井液三个方面。
首先是钻井设备，通常包括钻机、钻杆、钻头和钻井液泵等。
钻机是用来提供转动力和推进力的设备，通过转动钻杆和钻头来实现钻井作业。
最新-钻探施工技术在复杂地层中应用 精品
钻探施工技术在复杂地层中应用摘要在岩心钻探施工过程中时常会钻遇复杂地层，比如孔壁不稳定，孔内漏水或涌水，软硬互层、蚀变发育的构造带等地层，复杂地层是影响钻探施工的重要因素，当钻遇复杂地层时需要设备、工艺的相互结合及高性能冲洗液的合理运用。
本文分析了钻探工艺、冲洗液在处理复杂地层方面的作用，希望能对岩心钻探过程中处理复杂地层时有促进和指导作用。
关键词复杂地层；钻探施工；冲洗液复杂地层主要指岩心钻探过程中钻孔漏水或涌水、孔壁不稳定包括孔内坍塌、掉块、遇水膨胀、遇水分解破碎等及各种蚀变构造带的地层。
钻进复杂地层时容易出现卡钻、埋钻、断钻、烧钻、岩心采取率低、钻孔跑斜、水路不通导致憋泵、钻具磨损严重、钻头寿命低等问题，从而导致施工成本高、钻进时效低、钻孔质量难以满足地质设计要求等问题。
随着我单位铀矿找矿工作的逐渐深入，遇到的复杂地层较多，已成为影响我单位钻探施工效率的主要因素，急需有效的解决办法。
我单位钻探施工工作区主要地层为花岗岩，在钻进过程均遇到上述复杂地层，反映在施工方面主要有3个问题一是孔壁不稳定造成的孔内坍塌、掉块及遇水分解造成的钻孔超径导致孔内事故，造成施工无法进行；二是在钻遇蚀变构造带过程中，孔内裂隙较发育，冲洗液损耗大；三是岩心采取率低、钻孔跑斜不能满足地质设计要求。
以下就影响复杂地层正常钻进的各种因素进行分析。
1各类复杂地层形成的原因复杂地层通常是由于岩层本身发生地质构造运动且与外界相互作用而导致的，具体主要分为以下几种情况。
1岩性本身引起的复杂地层。
构造、蚀变较发育的地层在被冲洗液冲刷和钻具撞击作用下，极易发生破碎及掉块等问题，导致孔壁极不稳定，在钻进过程中，往往导致钻孔超径或缩径，未能及时处理或处理不当，易发生掉钻、卡钻甚至烧钻、埋钻等事故。
2溶蚀引起的复杂地层。
地下水主要通过溶蚀作用来破坏岩石结构。
当坚硬的花岗岩被溶蚀以后，原地层结构存在的溶于水的矿物质被流水带走，最终留下的是不能被水溶解的高岭土与石英颗粒的混合物，在岩心钻探过程中，该类地层发生机械破碎，导致岩心采取率低。
钻探技术在地层工程调查中的应用
钻探技术在地层工程调查中的应用地层工程调查是地质工程领域中非常重要的一项工作。
它对于工程设计、施工和监测都起着至关重要的作用。
地质条件的了解，尤其是地下水、岩土情况和地层结构的调查，可以有效地指导工程的设计和施工过程。
在地层工程调查中，钻探技术的应用非常广泛，它可以提供准确的地层信息和岩土力学性质的数据，为工程实施提供可靠的基础。
首先，钻探技术在地层工程调查中的应用最为普遍的就是岩土样品的获取。
通过钻探，可以实现对地下岩土的采样。
钻孔获得的岩土样品可以进行室内试验，来评估岩土的力学性质和工程可行性。
不同类型的岩土样品可以在实验室中进行不同的试验，如抗剪、抗压等试验。
这些试验结果将为工程设计提供重要的参数，如土层的强度、稳定性和可持续性等。
通过准确了解地层情况，可以避免工程施工过程中可能发生的问题，提高工程质量。
其次，钻探技术还可以进行现场的地下水位测定。
地下水位的测定是地层工程调查的一个重要环节。
了解地下水位的高低和波动情况，可以帮助工程师判断工程的可行性，预测不同季节地下水位的变化情况，并采取相应的措施来防止工程被水淹。
钻探技术可以通过钻孔测量地下水位，将其与地表标高进行比较，得出地下水位的高度，并记录在相关的调查报告中。
这些数据对工程设计和施工都起到了至关重要的作用，可以帮助工程师制定科学合理的工程方案。
此外，钻探技术还可以用于地下管网的勘察。
在城市建设中，地下管网是非常重要的基础设施，如给水、排水、天然气等。
钻探技术可以用来确定管道的敷设深度、地下管道的密度和它们之间的距离。
通过钻孔，工程师可以了解地下管网的实际情况，包括管道的材质、直径、长度等。
这些数据对于修建管道、维护管道以及管道的使用和管理都非常重要。
综上所述，钻探技术在地层工程调查中的应用非常广泛，可以提供准确的地层信息和岩土力学性质的数据。
通过钻探，可以获取地下岩土样品，进行室内试验。
钻探技术还可以进行地下水位的测定，帮助工程师预测地下水位的变化情况。
钻探工程中的复杂地层钻进技术分析
钻探工程中的复杂地层钻进技术分析新疆维吾尔自治区阿克苏地区阿克苏市 843100摘要：为了满足水文、矿产等诸多方面的需求，地质钻探已然成为一门炙手可热的重要行业。
但在实际钻探生产过程中，总会因为复杂地层而引发各种孔内事故。
不仅影响钻探工程进度，还影响了矿芯采取率。
因此，本文主要从复杂地层的成因入手，深入分析钻进技术的应用策略，并对措施成果进行小结，以供参考。
关键词：钻探工程；复杂地层；钻进技术引言在复杂地层中进行钻进工作始终是小口径岩心钻探的技术难题。
复杂地层从护壁角度来讲，指的是对钻进工作具有阻碍作用的所有特殊岩性的地层。
复杂地层包括胶结不良地层、遇水膨胀性地层、软硬互层、松散地层、溶蚀性地层以及由于地质运动导致的裂隙、破碎、断裂性地层。
在这些复杂地层中进行钻进容易导致漏失、涌水、掉块、坍塌等情况，若如处理失当，还会导致钻进困难甚至施工事故。
1、应用钻进技术过程遇到的问题及其原因分析（1）风化作用下形成的复杂地层：松散的孔隙地层（如流砂层、砂砾石层等）或者风化裂隙发育地层，钻探过程中遇到这种类型的地层，很容易出现孔壁垮塌、超孔超径、涌砂等状况。
（2）地质运动导致的复杂地层：岩层在形成过程中在不同地质运动（若挤压、沉积、溶蚀等）的作用下，形成像碎石带、松散层等复杂情况。
钻进工程中若遇到构造裂隙或成岩裂隙等因素形成的断层、节理发育地层，就会导致井壁掉块、坍塌、漏水等情况。
（3）地层本身的矿物岩石组成造成的复杂地层：由于地层本身存在着储油、气、水的封闭型的背斜构造，或者逆掩断层封闭构造，会给钻探施工带来极大的工作难度。
一旦出现问题将会出现井喷等一系列不良后果。
（4）岩性自身导致的复杂地层：由于岩浆活动或放射性矿物相关的地层，都属于高温地层，当地热井或超深井遇到这类地层时，泥浆处理剂将会失效，导致地层不稳定，带来的危害也是可想而知的。
因此，在钻进施工过程中，若不能及时处理很容易出现掉钻、埋钻等情况。
（5）溶蚀作用导致的复杂地层：地下水主要通过水化与溶解对岩石进行破坏。
复杂地质环境下钻探施工技术
复杂地质环境下钻探施工技术的探讨[摘要]：本文总结了煤田复杂地质环境特性下的钻探施工方法，再根据具体案例用来说明钻探施工技术的可行性，并取得了钻孔施工较好的钻探效率和经济益。
[关键词]：钻探技术：复杂煤岩；施工技术；地质钻探；冲洗液；引言近年来，复杂地质钻探技术虽然有所发展。
但仍处于起步和摸索阶段，随着钻探工艺的完善，将会使复杂地层煤田钻探水平有更大的提高。
1、复杂地质环境分类根据钻探施工特点及地质情况，把复杂煤岩地层分为以下几类：（1）松散破碎地层：主要包括松散破碎和硬、脆、碎破碎地层。
较为典型的有胶结性很差的砂石和石灰岩组成的二叠纪地层，这种地层含有大量的砂岩，部分地区存在泥岩、砂岩和砾岩以及部分卵石。
受钻具振动碰撞和泥浆冲蚀作用，钻探钻孔易发生坍塌、漏失、超径等事故。
（2）水敏性地层：主要包括水化松散、水化剥落、水化膨胀和水化溶蚀煤系地层。
（3）漏、涌水地层：这类地层钻探施工护孔堵漏难度极大，漏失分大、中、小漏；涌水地层一般涌水量为10 m3/h～ 50 m3/h。
煤系地层硅质胶结，灰岩多破碎，且研磨性大，构造裂隙较发育，稳定性较差，透水性强，地下水丰富，承压水力大，钻孔缩径或涌水时有发生。
2、钻探钻孔根据地层特点和地质钻探对孔径的要求，首先进行了钻孔结构优化，尽量简化钻孔结构。
即先用d133mm的普通型pdc复合片钻头开孔。
穿过第四系松散破碎地层，下人d127mm双层岩芯套管；然后抉用d113mm普通型和加强型pdc复合片钻头钻进，穿过复杂煤岩地层，下人技术套管，以保护孔壁，导正钻孔；最后煤系地层用d108mm半合管取煤钻进。
3、冲洗液的选择3.1冲洗液根据矿田的地层特点采用清水加乳化剂做冲洗液是适宜的。
不用泥浆钻进的主要原因是：①影响钻进效率：②易烧钻；③一旦钻遇坍塌严重地层时，用水泥封孔时还需冲孔、沈孔、置换泥浆工作，否则水泥与孔壁之间不能凝固在一起，形成两层皮，达不到封孔的预期目的。
钻探施工技术在复杂地层中的应用
钻探施工技术在复杂地层中的应用发布时间：2021-05-11T07:36:05.849Z 来源：《新型城镇化》2021年2期作者：林圣明杨忠彦[导读] 随着找矿工作的逐渐深入，面临地层环境也越来越复杂，地层环境已经成为制约钻探施工效果的重要影响因素，进一步提升钻探施工技术在复杂地层中的实用性和适用性尤为重要。
天津地热勘查开发设计院天津 300250摘要：随着找矿工作的逐渐深入，面临地层环境也越来越复杂，地层环境已经成为制约钻探施工效果的重要影响因素，进一步提升钻探施工技术在复杂地层中的实用性和适用性尤为重要。
为进一步明确钻探施工技术在复杂地层中的应用要点及策略，本文以具体的钻探施工项目为例，进行具体的分析论述，为相关的从业人员提供参考性意见。
关键词：钻探施工技术；复杂地层；应用复杂地层结构性质分析就现阶段实际情况而言，地质钻探工作常见复杂地质主要包括两种类型：一种是在受到地质构造影响下形成破碎性复杂地层。
岩石岩层在受到地质构造运动产生的张力、拉力、剪力、挤压力等影响作用而出现裂缝、断层此类问题，其中坚硬程度较高且脆性较大的岩石岩层即形成了复杂破碎地层。
另一种是由于受到外来地质作用，如风力侵蚀、雨水冲击等而形成的洪积层、风积层、冲积层等。
在风化作用下，使得岩石性质产生了松散化，变成了胶结情况较差的风蚀地层。
由于破碎地层中的碎块岩石大小与软硬程度不一、胶结性差、地层结构松散，以及在颗粒级配比方面的差别较大，所以在进行钻探施工时碎块岩石并不具备稳定的承载力，在钻进过程中出现滚动现象也就较为常见，因此而产生的较多数量的切削面使得破岩效率不高，卡钻、垮孔、掉块等安全事故发生概率大幅增加。
除此之外，破碎地层还具备较强渗透性，因此在钻进冲洗过程中极易出现冲洗液漏失、涌水问题。
钻探施工技术在复杂地层中的应用我国钻探技术研究现状我国从 20 世纪 60 年代开始着手对金刚石钻头的研制，并在 70 年代开始推广金刚石钻探技术，不仅促进了我国钻机的研制和制造业的发展，同时使得我国金刚石钻头制造水平得到了很大提高。
地质勘察中钻探技术的方法及应用探讨
地质勘察中钻探技术的方法及应用探讨摘要：目前，我国的地质勘查工作中，最常见的技术手段就是钻探技术，该技术应用过程中主要是利用钻杆、钻头、泥浆泵、钻机等工具，在工程施工前对施工场地的地质情况进行勘察，对保证工程的施工质量具有非常重要的作用。
同时，工程建设者也可以根据工程地质勘探得到的数据信息对施工方案进行合理的设计及规划。
鉴于此，文章对工程地质勘探中钻探技术的具体应用进行了研究，以供参考。
关键词：钻探技术；地质勘探；应用研究1工程地质勘探的相关概念在现代地质勘查工作过程中，勘探、测绘、调差分析等环节是必要的工作环节，这些环节与工程建设的整体质量有紧密的联系。
通常情况下，工作人员通过工程地质勘查工作，可以得到施工场地地质情况的相关信息，包括水体、岩体等方面的数据参数，还有施工场地环境变化的特点及规律。
在此基础上，结合工程施工的相关标准，制定科学、合理的施工方案。
长期以来，钻探技术始终是工程地质勘查中最重要的技术手段，其主要是针对岩土的内部结构及特性等方面进行分析，且能够快速地得到准确的地层信息，为工程施工方案的制定提供有价值的参考。
2钻探技术的应用要求在对地质项目进行钻探时，由于实际地质条件比较复杂，要结合不同的施工条件，因地制宜地选择地质勘探方式，从而保证在不同的地质条件下，能够更顺利地进行地质钻探工作。
在应用地质钻探技术时，一定要做到精益求精，综合考虑各种环境因素，高效采样。
钻探技术的要求比较高，如岩层的实际采取率不可以低于80%、夹层的整体采取率不得低于60%等。
需要根据实际情况，结合不同的岩土层，制定科学的勘察方案。
如采取适宜的钻探技术、做好地质勘察工作、注意把控钻探速度、采取适合的取土设备等。
同时，还要开展地下水位测试，保证水文地质实验工作有序开展，根据当地水层的位置与水文实验的实际要求，确定钻机的钻进位置。
同时，对不同地质单元的含水层进行处理时，要注意选择不同的钻探方法。
3地质钻探技术应用研究3.1顶驱钻探技术顶驱的全称为顶部驱动钻井装置TDS（TOP DRIVE DRILLING SYSTEM），该技术可以从井架空间上部直接旋转钻杆、钻柱，并沿专用导轨向下送钻、提钻，完成钻柱旋转钻进、循环钻探液、接单根、上卸扣和提下钻开泵扫孔等多种操作的钻探作业装备。
探究工程地质勘察中钻探技术的应用
探究工程地质勘察中钻探技术的应用工程地质勘察中，钻探技术是一种重要的地质勘察手段，通过钻探可以获取地下岩土的物理性质、化学成分、地下水情况等信息，从而为工程设计和施工提供可靠的地质资料。
钻探技术在土木工程、矿山工程、水利工程等领域都有广泛的应用，对于保障工程的安全和质量具有重要意义。
本文将探究工程地质勘察中钻探技术的应用，包括钻孔方法、钻进设备、勘察数据分析等方面，并结合实际案例进行分析，旨在全面了解钻探技术在工程地质勘察中的重要作用。
一、钻探技术在工程地质勘察中的重要性1. 获取地下岩土的物理性质通过钻探可以获取地下岩土的物理性质，如岩土的颜色、密度、质地、孔隙率等信息，这些信息对于地质构造和岩土稳定性的评价具有重要的意义。
在公路工程中，岩土的稳定性是影响路基和路基工程的重要因素，而钻探可以获取路基下方岩土层的物理性质，为路基工程的设计和施工提供可靠的地质资料。
3. 获取地下水情况钻探技术在工程地质勘察中的重要性主要体现在获取地下岩土的物理性质、化学成分、地下水情况等方面，为工程设计和施工提供可靠的地质资料，保障工程的安全和质量。
二、钻孔方法钻孔是指在地下进行钻探，取得地层岩土的物理性质、化学成分等信息的过程。
在工程地质勘察中，常用的钻孔方法包括岩心钻探、岩土样品钻探和地下水钻探等。
1. 岩心钻探岩心钻探是通过钻孔设备在地下取得岩石的岩心样品，对样品进行物理性质分析和岩石学鉴定，了解岩石的结构、成分和性质。
岩心钻探通常采用岩心钻机进行，其优点是可以获取地下岩石的连续岩心样品，对于岩石学的研究和岩土工程的设计具有重要意义。
地下水钻探是通过钻孔设备在地下取得地下水的样品，同时测定地下水位和水质，了解地下水的情况和分布。
地下水钻探包括取样、水位测定、水质分析等过程，对于水文地质勘察和水资源评价具有重要意义。
以上所述的钻孔方法是工程地质勘察中常用的钻孔方式，通过这些钻孔方法可以获取地下岩土的不同信息，为工程设计和施工提供有力的地质支持。
钻探施工技术在复杂地层中应用
钻探施工技术在复杂地层中应用摘要：在岩心钻探施工过程中时常会钻遇复杂地层，比如孔壁不稳定，孔内漏水或涌水，软硬互层、蚀变发育的构造带等地层，复杂地层是影响钻探施工的重要因素，当钻遇复杂地层时需要设备、工艺的相互结合及高性能冲洗液的合理运用。
本文分析了钻探工艺、冲洗液在处理复杂地层方面的作用，希望能对岩心钻探过程中处理复杂地层时有促进和指导作用。
关键词：复杂地层；钻探施工；冲洗液复杂地层主要指岩心钻探过程中钻孔漏水或涌水、孔壁不稳定（包括孔内坍塌、掉块、遇水膨胀、遇水分解破碎等）及各种蚀变构造带的地层。
钻进复杂地层时容易出现卡钻、埋钻、断钻、烧钻、岩心采取率低、钻孔跑斜、水路不通导致憋泵、钻具磨损严重、钻头寿命低等问题，从而导致施工成本高、钻进时效低、钻孔质量难以满足地质设计要求等问题。
随着我单位铀矿找矿工作的逐渐深入，遇到的复杂地层较多，已成为影响我单位钻探施工效率的主要因素，急需有效的解决办法。
我单位钻探施工工作区主要地层为花岗岩，在钻进过程均遇到上述复杂地层，反映在施工方面主要有3个问题：一是孔壁不稳定造成的孔内坍塌、掉块及遇水分解造成的钻孔超径导致孔内事故，造成施工无法进行；二是在钻遇蚀变构造带过程中，孔内裂隙较发育，冲洗液损耗大；三是岩心采取率低、钻孔跑斜不能满足地质设计要求。
以下就影响复杂地层正常钻进的各种因素进行分析。
1各类复杂地层形成的原因复杂地层通常是由于岩层本身发生地质构造运动且与外界相互作用而导致的，具体主要分为以下几种情况。
（1）岩性本身引起的复杂地层。
构造、蚀变较发育的地层在被冲洗液冲刷和钻具撞击作用下，极易发生破碎及掉块等问题，导致孔壁极不稳定，在钻进过程中，往往导致钻孔超径或缩径，未能及时处理或处理不当，易发生掉钻、卡钻甚至烧钻、埋钻等事故。
（2）溶蚀引起的复杂地层。
地下水主要通过溶蚀作用来破坏岩石结构。
当坚硬的花岗岩被溶蚀以后，原地层结构存在的溶于水的矿物质被流水带走，最终留下的是不能被水溶解的高岭土与石英颗粒的混合物，在岩心钻探过程中，该类地层发生机械破碎，导致岩心采取率低。
钻井施工技术在复杂地层中的应用
钻井施工技术在复杂地层中的应用摘要：随着钻井技术的发展，其在复杂层中的应用变得越来越普遍，但是复杂地层的各个方面的条件将对钻井的效率和质量产生更大的影响，并增加在困难条件下进行所有钻井作业的风险。
提高复杂层钻井技术建设的效率和科学应用尤为重要。
本文首次对限制复杂层中钻井效果的因素进行了简要分析。
希望将钻井技术应用于复杂的地层，将为促进企业合理选择技术解决方案发挥作用。
关键词：钻井施工技术；复杂地层；应用0.引言我国是一个陆地石油储量相对薄弱的国家。
近年来，随着公众对石油产品需求的稳定增长，在我国，石油部门提出了更高的要求。
我国可用于长期和大规模运营的石油储量较少，并且越来越多的石油储量深埋在复杂的地层。
我们必须为当地的石油开采工作条件选择合适的钻井技术，钻孔质量和钻孔效率。
1.石油钻井技术的简单探讨研究钻井是油田开发中的重要环节。
它们的质量对随后的石油生产效率和大量的应用成本投资有很大影响，这极大地影响了企业的经济效益。
当前，有许多钻孔方法，但是常见的钻孔方法是牙轮钻头、金刚石钻井，空气钻井（包括使用牙轮和空气锤提速工具）和旋转导向（宝包括垂直导向）钻井，目前对于钻井公司和基层生产单位来说，提速增效减少施工周期，节约成本，获取利润最为直观的方法，更是保证企业效益重要的一个环节。
空气钻井使用压缩空气作为能源，将钻出的地层钻屑返出井口，空气钻使用条件较为严格，使用该技术在陆相地层中应用较多，可以提高机械钻速，保证井身质量，又能大幅度节约周期；传统的泥浆钻没有优势，通过力学来说，钻具有一个向上的浮力，向下有钻压（钻具本身的重力），泥浆作为液体，与钻具之间有摩擦力，使纯钻效率大大下降，机械钻速较低，在陆相地层中最为突出。
钻探技术包括旋转钻探和冲击钻探。
此过程主要适合在相对较强的地质层中进行钻探。
当前，钻探过程使用有效的冲击和旋转来破坏硬岩石并降低直接钻探的复杂性。
金刚石钻头和孕镶钻头钻孔技术，在钻探过程中，金刚石主要利用金刚石的特性型，切削方式。
复杂地层中旋挖钻施工技术的研究与应用
复杂地层中旋挖钻施工技术的研究与应用宁宏坤【摘要】山西中南部铁路通道ZNTJ-7标段汾河特大桥工程,在含有硬塑黏土、大粒径卵石或漂石土等复杂地层的桩基施工中采用旋挖钻机成孔.通过增加泥浆浓度、增大护筒长度及采用双护筒方式、螺旋钻头和普通旋挖钻头交替使用等方法,有效解决了复杂地层中采用旋挖钻施工时钻进困难、漏浆严重、易塌孔等一系列问题,大大缩短了工期,经济效益显著.为确保单桩承载力满足要求,通过自平衡试桩法测试了3根试桩的实际承载力.结果表明,所有试桩实测承载力均大于理论承载力,说明在上述复杂地层中采用旋挖钻代替冲击钻的施工方案是经济高效的方案.%Based on the railway passage project ZNTJ-7 section of Fen river super long bridge project in central and southern of Shanxi province,the borehole construction of rotary drilling rig was used in the construction of pile foundation with hard plastic clay,large diameter gravel or boulder soil in complex stratum.The methods of increasing the mudconcentration,increasing the length of the protective casing and using the double protective casing,the alternate use of the spiral drill and the ordinary rotary drill were used to effectively solve a series of problems, including diff icult drilling,serious leakage and easy to collapse in the construction of rotary drill in complex stratum, which reduced the thickness of the slurry wall,increased the bearing capacity of singlepile,greatly shortened the construction period and had signif icant economic benef its.In order to ensure the bearing capacity of single pile to meet the requirements,the actual bearing capacities of six pile test pileswere tested by self-balanced test method.The results showed that the bearing capacities of all test piles were greater than that of the theoretical bearing capacities.It means that the construction scheme of using rotary drill to replace impact drill in the above complex stratum is an economical and eff icient scheme.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2018(058)004【总页数】4页(P49-52)【关键词】重载铁路;旋挖钻;现场试验;自平衡试桩法;单桩承载力【作者】宁宏坤【作者单位】中铁十一局集团第一工程有限公司,湖北襄阳 441104【正文语种】中文【中图分类】U443.15+41 概述钻孔灌注桩是桥梁工程中最常使用的基础形式，通常在粉砂土、黏土等土质地层中采用旋挖钻成孔较多[1-2]。
胶东半岛山后矿区复杂地层深孔绳索取心钻探的探索和应用
Ｅｘ ｌ ｒ ｔｏ ｎ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｅ ｌ ｉｅ ｌ ｅ Ｃｏ ｉ ｇ Ｄｒ ｌ ｎ ｎ Ｃｏ ｐ ｏ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｐ ｌ ｔｏ ｆＤｅ ｐ Ｈｏｅ Ｗ ｒ － ｎ ｒｎ ｉ ｉ ｇ ｉ ｍｐ ｅ ｒ ｔ ｎ ｏ ｈ ｎ ｏ ｉ ｉ ｇ Ａｒ ｃ ｉ ｌ ｌｘ Ｆｏ ｍａ ｉ ｆＳ ａ ｈ ｕ Ｍ ｎ ｎ ． ｏ
￥ ９绳 索 取心 系 列 以后 ， 复 杂 地 层 钻 进 的钻 孔 设 ５ 在 计 中 多 采 用 ０ １ ｍ — ６ ｍ 一 ９ ｍｍ 三 级 成 ９ ｍ ７ ｍ ５
孔， 成功解 决 了穿过 断层 泥 的难 题 。但 随 着 地 质 工
作 的拓 展 ， Ｌ 钻孑 的深 度 和 复 杂程 度 发 生 了很 大 的 变 化， 钻孔 孔 深多 在 ６ ０ｍ 以上 ， 内岩层 破碎程 度加 ０ 孔
貌， 地形 起Βιβλιοθήκη 小 大 ， 山脊 多 呈 浑 圆状 ， 冲沟及 河 谷 宽
阔平 坦 ， 形成 河谷 小平 原 。区 内交通 便 利 ， 州 至 井 莱
莱 的主 十公路 从 矿 区通过 ， 区东 ２ｋ 矿 ｍ有莱 西 至
Ｉ 的 书 １公路 。 １
勘探 矿 种 为金 矿 ， 孔 深 度 在 ５ ０～１ ０ ｌ之 钻 ０ ０ ０Ｉ ｌ
为 ７ ｍ， 径 为 ５ ２ｍ 内 ８ ｍｍ， 变 了 钻 杆 丝 扣 （ 图 改 见 ３ ， 强 了钻 杆 的 薄 弱 环 节 。新 型 镦 粗 钻 杆 的应 ）补
停 钻后 岩屑 沉积 造成 夹钻 事 故。 ｌ是 主裂带 断层 泥 ＾ Ｉ 遇 水膨 胀 而缩径 （ 图 ２ ， 层 泥地 层 的钻 进 主婴 见 ）断 通 过控制 冲洗 液 的失 水 量 来 控 制 断 层 泥 的水 化 膨 胀， 泥浆 配制 不科 学 ， 导致 泥 皮 质 量 差 ， 能 较 好 会
钻探施工技术在复杂地层中的应用
钻探施工技术在复杂地层中的应用发表时间：2017-11-09T13:50:14.770Z 来源：《防护工程》2017年第13期作者：黄杰[导读] 本文对钻探施工在复杂地层中的应用进行了讨论。
江苏省地质环境勘查院江苏南京 210002摘要：钻探施工技术是常见于复杂地层中的技术类型，在复杂地层施工处理中发挥着重要意义，但从其应用情况来看，依然存在多方面的质量问题，对其应用效果产生影响。
本文对钻探施工在复杂地层中的应用进行了讨论。
关键词：钻探施工技术；复杂地层；应用钻探施工是矿产开发过程中的重要环节，在钻探施工过程中，由于地层条件不同，有的地层环境比较复杂，因此施工过程中的难度较大，对钻机的工作效率有很大影响。
在复杂地层中进行钻探施工，应该要根据具体的地质情况对钻探设备、钻探工艺进行合理选择，并且要对钻探施工技术进行管理，提高钻探工程的施工效率。
1 影响复杂地层钻探施工的主要因素在复杂的地层以及地形环境中施工，对钻探机械产生影响的因素有很多，比如地层条件、钻探施工工艺、钻探机械设备等，在对钻机进行控制的过程中如果不能对各种外在和内在因素进行协调，则很容易导致钻探施工失败，比如钻孔弯曲、漏钻等，进而对采矿过程产生影响，不能对地层的承载力和压缩性等参数进行准确地评价。
1.1 地层条件目前，常见的复杂地层主要包括各种粘土、泥岩、页岩、盐类地层等（如图 1所示），这些地层在强度、脆性、层理等方面具有复杂性，容易影响整体钻探施工质量。
例如，若在施工过程中发现岩石的层理方向与垂直方向的层理硬度较大时，很容易在钻孔过程中出现较大的弯曲现象，并且在碰到断层破碎带、溶洞时，出现掉钻、卡钻等不良工况的概率更大，最终对工程施工效率产生影响。
1.2 钻探施工工艺钻探施工工艺也是影响复杂地层钻探施工效率和质量的重要因素，由于钻机施工过程中的一些不规范的操作行为，使得钻探过程中的问题较多，比如在钻探施工过程中，如果钻进的压力比较大，则很容易造成钻杆弯曲，进而使得钻孔也出现弯曲；当钻机旋转的速度过快，则很容易造成钻杆回转离心力增大产生横向振动，使得钻孔的孔径变大、孔壁之间的间隙变大。
钻探施工技术在复杂地层中的应用
钻探施工技术在复杂地层中的应用摘要：从工程实践结果来看，钻探施工技术能够很好的适应复杂地地层环境，因此钻探施工技术是一种很实用的工程施工技术。
对有关工作人员来说，在进行钻探施工技术的运用时，要注意探讨其具体的施工技术操作技巧，以便取得较好的施工成果。
本文首先对影响钻探施工质量的因素进行了简要分析，其中主要有地层条件、钻探施工技术因素等；然后探讨了钻探施工技术在复杂地层条件下的应用，随后着重论述了钻探施工技术在复杂地层条件下的运用，以供相关人士交流参考。
关键词：钻探施工；施工技术；复杂地层；应用引言：在目前工程建设生产中，由于工程地层条件复杂，对工程施工流程都有一定的影响，因此，做好复杂地层条件下的钻探施工技术，对改善工程建设的效益具有十分重大的作用。
钻探施工技术是一种在复杂地层条件下普遍采用的施工技术，它对复杂地层条件下的工程治理具有十分重大的作用。
一、影响复杂地层钻探施工技术的因素（一）地层条件要充分了解影响钻探施工作业效果的因素，对改善钻探施工作业的质量有着十分关键的作用。
为此，必须进一步探讨有关因素对钻探施工作业的影响，以便取得更好地钻探施工作业结果。
在地层中普遍存在着各种类型的粘土地层、泥岩地层、页岩地层和盐地层，它们的强度、脆性、层理等因素都比较复杂，从而会对整个钻探施工工程的施工造成不利的影响。
比如，在施工中，如果在地层中发现地层的层理和竖直的岩层硬度比较高，那么在钻探施工时很可能出现大的弯折，当遇到断层破碎带、溶洞时，出现掉钻、卡钻等不利条件，从而会对钻探项目的建设造成不利的影响。
（二）钻探施工技术钻探施工技术直接关系到钻探施工作业的成败，比如，如果在钻探施工技术中无法对钻探施工压力进行有效的调控时，那么在钻探施工中很容易发生钻柱的弯折等问题，从而造成钻头弯折；在钻进时，如果钻头速度太高，很可能使钻柱旋转时的离心作用力增大，引起侧向振动，使钻孔孔径和孔隙增大；当工程建设中遇上泥岩、页岩等软岩时，如果不能对冲刷液量进行有效的调控，将会造成钻探施工孔壁破损，最后造成卡钻等问题。
地质钻探工艺技术在复杂地层中的应用
地质钻探工艺技术在复杂地层中的应用摘要：对于一些地形比较陡峭、岩层复杂的区域来说，在进行地质钻探的时候很容易出现钻孔弯曲变形等问题，进而导致钻探质量受到严重影响。
由此可见，加强对地质钻探工艺技术在复杂底层中的应用研究是非常必要的。
本文笔者首先分析了地质钻探工艺技术的定义和重要性，其次罗列了地质钻探工艺技术的主要类型，最后对地质钻探工艺技术在复杂地层中的应用进行了具体分析。
关键词：地质钻探工艺技术；复杂地层；应用伴随我国地质钻探工艺技术的进一步改进和更新，地质钻探行业在人才培养、设备制造等方面都取得了比较显著的成就，各种钻探技术的应用范围越来越广泛，特别是一些新兴地质钻探工艺技术的推广和普及，使得我国复杂地层的地质钻探质量得到大幅提升。
一、地质钻探工艺技术概述（一）地质钻探工艺技术的内涵所谓地质钻探工艺技术，指的就是以考察相关区域的地质结构、形态以及矿体储藏情况为主要目的的一类工程技术，其主要可分为钻探工程技术与坑探工程技术两类。
在应用地质钻探工艺技术的时候，需要按照设计方案在规定的地点进行岩层钻孔和取样，获得土样、水样等各种各样的真实资料，与此同时，还应当利用钻孔技术来对地下水动态等物理状况进行准确探测。
总的来说，地质钻探工艺技术主要涉及地球物理学、地球化学、地质学等多方面的学科领域，这些学科之间是相互补充、有机结合的关系。
（二）地质钻探工艺技术的重要性地质钻探工艺技术的应用领域主要包括文物勘查钻探、石油钻探、水文钻探、地热钻探等。
我国占地面积十分广阔，矿产资源的储量也比较丰富，科学合理地应用地质钻探技术，可实现对矿产资源的有效开发，进而为我国社会经济的发展提供动力。
在科学技术不断更新与改进的时代背景下，地质钻探工艺技术水平也取得了大幅改善，在当前的地质工程中，地质钻探工艺技术的应用主要涉及矿产资源勘探、地下水勘探等方面，此外，其在资源的可持续开发、生态环境保护方面发挥的作用也越来越明显。
现阶段，怎样使地质钻探工艺技术更好地满足资源开发与社会经济发展需求，已经成为相关学者与专家关注的重点课题之一。
浅谈钻探施工技术在复杂地层中的应用
收稿日期 : 2008 2 10 212; 改回日期 : 2008 2 11 2 21 作者简介 : 何 杨 ( 1972 2 ) , 男 , 吉林四平人 , 吉林省四平地质工程勘察院工程师 。
第 4 期 何杨 : 浅谈钻探施工技术在复杂地层的应用 钻机型号 、钻塔类型 、联动型号 、泥浆泵型号 、拧 管机型号等要 配套 , 严格执 行 《岩心 钻探 规程 》 中规定的钻探常用设备配套标准 。
第 27 卷 第 4期 吉 林 地 质 Vol127 No14 2008 年 12月 D ec1 2008 JI L I N GEOLOGY
文章编号 : 1001
2427 ( 2008 ) 04
100
02
浅 谈 钻 探 施 工 技 术 在 复 杂地 层 中 的 应 用
1 钻探方法和设备的选择
111 钻进方法的选择 《 岩心钻探规程 》 中按硬度的大小分为四类十 二级 : 软 - - 可钻性 1 ～ 3 级 、中硬 - - 可钻性 4 ～6 级 、硬 - - 可钻性 7 ～ 9 级 、坚硬 - - 可钻性 10 ～12 级 ; 按研磨性的强弱分为三类 : 弱研磨性、 中研磨性 、强研磨性 ; 按完整程度 分为三类 : 完 整 、较完整 、破碎 。在 具体施工中 根据岩石 可钻 性 、研磨性 、完整程度等选择磨料和钻进方法 。 1 ～6 级和部分 7 级岩石可选用硬质合金 、金 刚石、 复合片钻 进 ; 4 ～ 12 级岩石可 选用金刚 石回转 钻 进 , 7～12级岩石也可选用钢粒钻进 ; 6 ～8级岩石 可选用硬质合金冲击回转钻进 ; 6～ 12 级可选用金 刚石冲击回转 钻进 。严格执 行 《岩心 钻探 规程 》
1 01
影响因 素 , 是控制钻 孔弯曲 、保证 钻孔质量的基 础。 ② 钻机安装 : 天车 、立 轴 (不得 使用旷动的 立轴 ) 和钻孔三者中心应在一条 直线上 , 特别是 斜孔钻探 , 天车、立轴 、和钻孔三者中心的直线 , 要符合设计钻孔的方位角和倾角的要求 , 钻塔柱脚 要有足够的稳固性 , 不能在受力后 , 因钻塔柱脚沉 落不均向一个方向倾斜而导致钻孔弯曲 。 ③ 开孔钻进时应选用锋利的钻头 , 主动钻杆不 得有偏摆 , 轴心压力要均匀 , 应随钻孔加深而加长 岩心管 。开始钻进时压力要轻 、转速要慢、提动要 勤 , 使钻具满眼 , 直至正常钻进 ( 4 ～ 6 m ) 。根 据岩层情况按照 11 2的要求逐级换径 , 下入多级套 管 。下套管前须测量孔斜 , 换径需带导正 , 以防止 孔斜 。开孔钻进不能盲目加压或提高转速 , 防止软 硬互层引起孔斜 。 ④ 要尽量选用金刚石或硬质合金钻进。必须采 用钢粒钻进时 , 应尽量用喷反钻具并使用小直径钢 粒 、少投砂 、必要时降低轴心 压力 , 控 制钻进速 度。 ⑤ 在复杂地层要经常进行测斜 。为了随时掌握 与控制钻孔轨迹的变化 , 预防与纠正钻孔弯曲或者 实现定向钻进 , 必须增加钻孔测斜的次数。应达到 《岩心钻探规程 》关于一般钻孔不同孔深的各测点 实测顶角与开孔设计顶角之差所要求的标准 。 综上所述 , 复杂地层区的钻探施工除采用合理 的钻探规程参数和精心操作外 , 还要详细了解复杂 地层区的地质条件 , 掌握钻孔弯曲规律和钻孔弯曲 控制技术 , 提前预防钻孔弯曲 , 达到提高钻探工程 质量 、找矿效果和经济效益的目的 。 参考文献 :
钻井施工技术的复杂地层应用
钻井施工技术的复杂地层应用提纲：1. 钻井施工技术的复杂地层应用概述2. 复杂地层对钻井施工技术的影响分析3. 解决复杂地层问题的常用钻井工艺及技术手段4. 钻井液的选择与处理在复杂地层中的应用5. 复杂地层应用钻井施工技术案例分析1. 钻井施工技术的复杂地层应用概述在钻井施工过程中，地层的复杂性经常会导致一系列问题，例如钻头磨损、工具卡钻和井壁塌陷等。
因此，如何在复杂地层中成功地进行钻井施工，成为了钻井操作中的一个重要课题。
而对于建筑专家而言，对复杂地层的钻井施工技术应用的深入研究，则至关重要，因为良好的钻井施工能保证建筑基础的稳定性。
2. 复杂地层对钻井施工技术的影响分析钻井液是钻井施工中重要的工艺手段。
不同类型的地层在不同钻井阶段中，对钻井液的物理化学性质和使用要求有着不同的要求。
因此，针对不同地层进行不同的钻井施工操作和钻井液的选择及控制处理就变得相当重要。
这样既可以保证了整个钻井施工过程的高效性，同时更好地保护了钻井井壁和井筒，防止了钻井过程中产生的不良地质灾害。
3. 解决复杂地层问题的常用钻井工艺及技术手段技术手段上，钻井过程中的旋转速度、压力和方向的调整变得非常关键。
调整井下工具的斜度和方向，可以使钻头稳定地移动，避免卡钻现象的发生。
此外，喷射泥浆和减少泥浆循环系统中的压力差等操作手段，也是解决井壁稳定性的关键因素之一。
4. 钻井液的选择与处理在复杂地层中的应用钻井液的作用是辅助钻头进入地层，减小钻头与地壳的摩擦，以及维持井眼稳定。
在复杂地层钻井中，常常需要使用高密度钻井液，以增加井筒的稳定性。
在钻井中，不仅要保证钻井液的质量，还需要更好地控制液位和密度等因素。
5. 复杂地层应用钻井施工技术案例分析1、某高层建筑基础钻井，地下水位深，地质沉积岩层复杂，利用高密度钻井液辅助，采用调整钻头方向斜度等技术，顺利完成工程。
2、某市金属矿采矿区深井钻井，地下水位深，地层复杂，采用钻井液循环恒压工艺，并辅以钻井进度控制技术，提高整个钻井施工效率。
钻探施工技术如何在复杂地层运用
钻探施工技术如何在复杂地层运用对于岩石软硬程度不一、岩石层较为繁杂、产状较陡的钻探施工区域，在实际的钻探过程中较容易出现钻孔弯曲的现象，这不单降低了钻孔的质量，更严重时会使得钻孔报废。
所以，加大有关复杂地层使用钻探技术的探究力度，提高钻探施工技术，提高施工质量，减少施工成本，增大寻找矿的成果。
标签：复杂地层钻探施工技术1钻探施工方式与机械的选择1.1钻进方式的挑选根据《岩心钻探规程》，依据岩石的硬度将岩石划分为四种类别十二种可钻性等级：软、中硬、硬、坚硬，其分别对应可钻性为1～3级、4～6级、7～9级、10～12级，而依据岩石的研磨性将其划分为三种类型：弱研磨性、中研磨性、强研磨性，依据岩石的完整度将其划分为三种类别：完整、较完整、破碎。
而钻探人员在实际的钻探过程中可以依据当前地层岩石的具体特征，例如研磨性、硬度等，来挑选钻进的方式，具体的挑选方式如下：1～6级以及一些7级的岩石可以选择硬质合金、金刚石、复合片进行钻进过程，4～12级的岩石则可以选择使用金刚石回转来实施钻进工作，6～8级的岩石可以选择使用硬质合金冲击回转技术来进行钻进工作，而至于6～12级的岩石就可以选择使用金刚石冲击回转技术来实施钻进工作。
认真谨慎地选择钻进方式、严格按照相关规程的规定实施工作是确保钻探技术在复杂地层得到运用且提高钻探效果的基本条件。
1.2钻孔构造的挑选使用众所周知，钻孔的基本构造以及恰当的挑选使用过程会关系到钻探过程工作效率的高低与钻探项目成本投入的多少，特别是对于在复杂地层中所开展的钻探施工项目，所以应当尽可能地参考当前施工地形地质的具体情况、钻孔的深度、终孔直径、所选择的钻进方式、钻探的机器设备、护孔方案，进而科学恰当地挑选开孔的直径、套管的相关程序等钻探内容。
按照以往的钻探经验，对于复杂地层实施钻探施工项目应当选择1.3钻探过程所使用的机械设备的挑选在实际的钻探施工过程中，应当按照当前施工的钻孔规定深度、所选用的钻孔方式、地表岩层的具体情况等因素，科学恰当地挑选钻探过程所运用到的机械设备，而且应该尽可能使用电动机或者动力机的机械设备。
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浅议复杂地层中钻探施工技术的应用
发表时间：2019-05-20T10:20:33.530Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：丁春阳
[导读] 在钻进过程中，往往导致钻孔超径或缩径，未能及时处理或处理不当，易发生掉钻、卡钻甚至烧钻、埋钻等事故。
黑龙江省煤田地质二O四勘探队黑龙江省七台河市 154600
摘要：随着建筑项目、矿井、铁矿、油田等工程项目的改建、扩建，在施工过程中钻探施工面临的环境条件越来越复杂，尤其是在一些海洋、岩溶地区进行钻探施工，很容易出现卡钻、掉钻以及埋钻的现象，在钻探施工过程中必须要加强对钻探技术的研究，根据地层地貌条件、钻探施工工艺以及机械设备的基本情况出发，提高钻探施工水平。
本文对复杂地层中的钻探施工技术进行分析和探讨。
关键词：复杂地层；钻探；施工技术；应用
1复杂地层钻探难以开展的原因
1.1岩性本身引起的复杂地层
构造、蚀变较发育的地层在被冲洗液冲刷和钻具撞击作用下，极易发生破碎及掉块等问题，导致孔壁极不稳定，在钻进过程中，往往导致钻孔超径或缩径，未能及时处理或处理不当，易发生掉钻、卡钻甚至烧钻、埋钻等事故。
1.2溶蚀引起的复杂地层
地下水主要通过溶蚀作用来破坏岩石结构。
当坚硬的花岗岩被溶蚀以后，原地层结构存在的溶于水的矿物质被流水带走，最终留下的是不能被水溶解的高岭土与石英颗粒的混合物，在岩心钻探过程中，该类地层发生机械破碎，导致岩心采取率低。
1.3地质运动而引起的复杂地层
地质构造运动时将会产生压力、扭力、剧烈震动等，这些力相互作用就会形成扭性、张扭性等多种断层。
如果钻具进入这类地层的破碎区域，通常会出现孔壁大面积坍塌和冲洗液漏失现象。
1.4流水引起的复杂地层
流水会对岩石地层起到冲击或者沉压的作用。
比如流沙层以及泥质地层等都是因为沉积所导致的，流失将会造成岩石稳定性降低，牢固性降低，极易引发缩径或坍塌等问题。
1.5风化作用形成的复杂地层
岩石风化将会破坏岩石中颗粒之间的连接力，渐渐使得岩石出现裂隙、松散、断裂等情况，经过长时间的风化与其它作用力的影响极易造成岩石坍塌、掉块等问题。
1.6地层中的矿物岩石引起的复杂地层
一些地层在进行钻进工作时将会使得原有的矿物岩石结构发生变化进而形成复杂地层。
加之在后期钻探过程中被反复冲蚀撞击，其稳定性将会严重下降，进而出现破碎等情况，进而产生缩径，严重时会发生孔内事故。
2分析钻探的影响因素
2.1地层条件
复杂地层的脆性、强度、层里等方面都十分复杂，容易对钻探的整体施工高质量造成不良影响。
例如，在具体施工过程中，如果发现岩石层里方向与垂直方向的层里硬度较大，在具体钻探过程中，容易出现较大弯曲，并且如果钻探期间遇到溶洞、破碎带，很有可能会卡钻等不良现象，这将会对工程最终的施工质量造成影响。
2.2钻探工艺
钻探工艺会对钻探最终的质量产生直接影响。
例如，在具体钻进期间无法对钻井压力进行有效控制，在钻进期间可能会导致钻杆受到影响，从而致使其出现弯曲，这将会导致整个钻孔出现弯曲；如果施工期间，钻速过快，容易导致钻杆回钻期间，离心力变大，在横向上出现振动，这将导致孔径加大；钻探期间如果遇到软岩，要对冲洗液量进行控制，若无法及时控制，将会冲破孔壁，引起卡钻等不良现象。
钻探施工会受到地质因素的影响，具体情况如图1所示。
2.3钻机设备
钻机型号及钻机设备质量都会对复杂地层钻探造成直接影响。
例如，钻进功率偏低，或钻机出现了较为严重磨损，如果在钻进过程中，遇到复杂地层，钻机的钻速、钻压等各项参数都达不到作业需求，这将会对钻进的施工质量和效率造成不良影响。
3复杂地层中钻探施工技术的应用
3.1选择合理的钻探方法
钻机在复杂的地层中应用，要依据实际情况对钻机的速度和压力进行调整，在具体作业过程中，要依据岩石的耐磨性、可钻性，以及
完整程度的具体特征，选择一种合理的钻进方法，以及相应的钻井工具，同时在该过程中，还要依据孔中水位的具体变化，以及消耗的冲洗液的情况、涌水量和用水位置、翻浆速度等各项内容，对钻机的速度和压力进行适当调整。
例如，施工区域的岩层石可粘性较低，此时可以选用金刚石、硬质合金进行回转钻进；如果遇到溶洞或断层破碎带，应当依据具体施工情况，判断水利连通和聚水量之间的关系，需要特别注意的是，在该过程中，应当选用长度还是的岩心管活或短钻杆，确保钻具的刚性钻进进度，同时在施工期间，还应当依据起拔钻进，通过该施工方式，可以避免裂隙中岩块发生断裂，确保钻探施工的顺利进行。
3.2钻孔结构的布置与选择
对复杂的地层进行分析可以发现，在复杂地层中因为片里发育、岩层层里、岩石的硬度和强度都发生了较大变化。
具体作业期间，钻孔结构的布置，以及相应的选择会对钻机的的施工效率以及工程作业的整体成本产生影响。
由此可见，钻机开钻前，要做作业区域的物探资料和地质物质条件等各项内容进行整理，并且要做好相应的分析工作，然后依据先疏后密、点线、深浅结合的原则完成相应的布控作业，同时还要依据具体情况，确定钻孔的具体深度、钻孔的直接大小，以及钻孔的具体形式等各项内容。
针对含水的岩溶地区或基岩层，为了确保施工的顺利进行，钻孔应完全穿透岩溶发育带或含水层。
同时，应当在确保钻探工作准确的基础下，实现一孔多用，这样一方面可以提高施工效率，另一方面可以提高经济效益。
3.3选择钻探设备
钻机设备型号的选择，以及钻机的质量都会对作业过程中钻机的钻进效率产生直接影响。
因此，在具体作业过程中，必须要依据作业区域水文地质岩石钻进的难易程度，完成对钻机参数型号的选择，提高钻进的效率，同时确保钻进质量能够达到要求。
钻探设备主要包括泥浆泵、钻机型号，钻塔类型等，进行钻探设备选择时，要严格依据钻孔设计的倾角、深度、结构，钻机的钻进方法对比以及岩层的具体变化而定。
例如，尽量选取钻进效果好，作业效率高的正反向一体化钻头、电动机动力机等。
钻探施工期间，必须严格执行《岩心钻探规程》中规定的钻探常用设备以的配套标准，同时要注重对钻机设备进行保养，针对出现问题的设备，要及时维修，对于磨损严重的钻头要及时更换，并且要对及时更换泥浆泵，确保钻机能够达到最大效率工作。
此外，作业期间，还要注意泡沫、空气、清水等各种冲洗介质的选择。
钻进稳定地层时，可以将清水作为冲洗液使用，完成相应的清洗操作；如果钻到含水量较高、松软的砂层或砾石层时，为了确保钻进作业的顺利进行，应当选择密度相对较高的冲洗液；如果作业期间，地层出现了较为严重的漏失现象，可采用堵漏材料进行适当封堵。
在堵漏技术中，应当依据地层漏失程度进行适当优化，向泥浆中添加磺化沥青等惰性材料，避免冲洗液过度损失；采用高标号水泥封孔，并向水泥浆中加入水玻璃以加快水泥凝固，确保施工的顺利进行。
结语
随着我国供应的日趋紧张，这给我国生产企业提出了更高的要求，同时复杂地层中的钻井应用越来越多，这要求企业根据实际地层的情况和生产要求，选择适合自己的钻井技术，以此来达到提高工作效率的目的。
当前的技术都普遍还存在很大的不足之处，这就要求我们科技工作者，可以根据我国的具体情况开发出更好、更高效、对环境污染更小的钻井技术，进一步增加对复杂地层的钻进效率，降低钻井过程中的成本，为我国的事业做出更大的贡献。
参考文献
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