矿山钻探中钻孔漏失问题的探讨

的漏失 灌 注水泥堵 漏 ， 往往是 无效 的 。 （） 然裂 隙 （ ３天 或称 原生 裂隙 ）断层 、 理等 。 ： 节 （） 工机械 压裂 作 用 产 生 的地 层 裂 隙 ： 见 于深 ４人 多
钻孔 和小 口径金 刚石 （ 特别是 绳钻 ） 钻孔 。
２ 孔 内漏失 的危害性 （） １ 由于孔 内漏失 ， 易导致 不稳 定层 的突 然坍塌 、 极
刚石绳 索取 芯钻进 工艺来 说 ， 由于漏 失 、 速开 不上 去 ， 转 不 能发 挥其应 有 的优越 性 ， 又易 发 生 烧钻 事 故 ； 由于 漏 失， 冲洗 液性 能无 法保 证 ， 大 了对 钻 杆 、 具 的 磨损 ； 加 钻 钻 孔 冲洗液 的大 量漏失 ， 增加 了冲洗液 的成本 。冲洗液
时漏 失量 ） ；
②泵灌 堵漏 ： 针对 中漏 或大漏 地层 ， 内不返水 ， 孔 冲 洗液 供水 不上 ， 停 钻 专 门堵 漏 。方 法 ： 钻杆 下 到 漏 可 将 失处 ， 水泵 将堵 漏浆 送人 漏失 层 ， 用 然后 提钻 憋 １ ｈ ～２ ， 不 再继 续漏 浆即 可 。 ③ 孔 口灌 注 ： 主要在 浅孔 、 大漏 失层 ， 用 大颗粒 材 使
的大量 漏失 ， 身也是 一种事 故 ， 本 而且是无 止境 的、 消耗 大量人 力 、 物力 的一种 事故 。因此 ， 钻孔 漏失 ， 给钻 探施 工 带来 的危 害是严 重 的 ， 引起 业 内人士 的广泛 关注 。 １ 钻 孔漏 失的成 因与 种类 １ １ 钻孔 漏失 的原 因 ． （ ） ｆＳ 壁存在 着空 隙 ， 可 以是 孔壁 、 隙或溶 １ 钻： Ｌ Ｌ 它 裂 隙 ， 些空 隙大 多相互 贯通 ， 为液体 的漏失 通道 。 这 成
几 种方 法 ： （ ） 管隔离 ： １套 主要 使用 于浅 部位 置 的漏失 ， 或是 其
厂产品， 主要 由木 质纤维 、 言粉 、 植酸 钾 和聚 乙烯 组 木 腐 成， 其结 构 中含 有 亲水基 因 ， 对外 呈棕 黑色 粉末状 ， 味 气 近臭 鸡 蛋 ， 密度 ０８ ｇｃ ，Ｈ 值 大 于 １ ， ．４ ／ｍ。ｐ ２ 此种 堵 漏 剂 有强 烈 的膨胀 性 ， 其理 论 吸水 率 可达 ５． 倍 。 １３ “０ ” ８ ３ 堵漏 作用 ： 一是 “ ０ ” ８ ３ 在泥 浆 中产 生 的絮凝 物 和“ ０” ８３ 聚合 物 大 分 子 互 相 吸引 所 形 成 的树 枝 状 蟹 状 物 ， 在 岩层裂 隙 中形 成 阻塞带 ， 泥 浆 中惰性 材料 物 可 与 质一 起充填 裂 隙 ， 加漏 失 阻 力 。二 是 “０ ” 漏剂 的 增 ８ ３堵 吸附力 大 ， 可在 孑壁形 成 一层 牢 固 的保 护膜 ， 防止 泥 Ｌ 以
测量 、 电阻测 量 、 声 波测 量 ） 专用 测 漏 仪 （ 力 传 感 超 或 压 器 、 转 叶 片式 流量计 ） 断漏失 层位 置 。 旋 判 ①孔 温 测量法 ： 过测量 钻 孔温度 来确 定漏 失位 置 通
⑤惰性 材料 堵漏 丸 ： 大裂 隙层 堵 漏 ， 把惰 性 材 在 可
（） ３ 漏失通 道 ：孔 隙 、 径 比” 地 层 孔 隙直 径 与 泥 “ 粒 （
材的使用寿命 。 （） ３ 冲洗液 性能 不能保 证 ， 加 冲洗液 成本 。 增 （） ４ 导致钻 杆 、 具容 易折 断 。 钻 （） ５ 降低钻 头使 用寿命 。 （） ６施工效 率 降低 。① 由于漏失 需要 消耗 大量 时问 在 堵漏 、 等水 。② 由于漏失 ， 内岩 粉不 易排 除 ， 孔 孔底 碎 石 较多 ， 造成 二次 碎岩 。③ 由于 漏 失 ， 冲洗 液性 能 不 能 保 证 （ 顶漏 钻进 ）造 成不 能使 用 正 常规 程 施 工 ， 而 或 ， 从 降低 了施 工效 率 。 （） ７ 顶漏 钻进 ， 增加 了烧钻 的可 能性 。
３ 常用 的处理孔 内漏 失的 方法 由于孔 内漏失 导 致施 工 的难 度加 大 ， 害性 檄 人 ． 危
浆 大多数 颗粒 直径 的 比） 等于 或 大 于 ３时 ， 会 发 生 冲 就 洗 液漏 失 。
１ ２ 钻 孔漏 失 的分类 ．
因此广 大 的探矿工 作 者针 对 孔 内漏 失 问题 进行 了大 量 的实践 ， 得 了丰 富 的经 验 。并 且 随着 工 艺 的 不 断 更 取 新， 处理 方 法也在 不断地 改善 。
（）Ｉ Ｉ ５“ ＨＤ Ｘ堵漏 王 ” 漏 ： 堵 漏 王” 由多 种 高 堵 “ 是 分 子 聚合物 与多种 不规则 惰性 材料 复配 而成 ， 有对 漏 具
失层 覆 盖面广 、 承受 能力 高 、 堵效果 好 、 封 一次性 堵漏 成 功 率高 ， 现场 配置 工艺 简单 、 工安 全可靠 等优 点 。 施
料 时 ， 用此 法 。 采
②漏 失层 取 出的岩 芯情 况 ： 深度 、 隙大小 、 裂 破碎 程 度等 ， 判断 是 否存在 松 散 、 隙 、 隙 、 孔 裂 溶洞 或 节 理 发 育
等 漏失 通道 。 （ ） 内液 面 深度 ： 内动 水 位 和 静 水 位 。钻 具 全 ４孔 孔 部 提 出后 ， 观测 钻杆 湿痕计 算水 位或 用 测绳 测量孔 内水
寸 的 大小 ， 如果 漏失 通 道 的 尺寸 大 于 岩 屑 的尺寸 ， 浆 泥 中就不 会含 有 岩屑 。 （） ２ 了解 钻 孔附近 地质 情况 ： 头处 存在 的断 层 、 露 裂 隙 等状 况 ， 孔 钻进漏 失 情况 。 邻 （） 合 判 断漏失 层位 的特 性 和漏失 量 。 ３综 ①漏 失 深度 、 漏失 层 厚 度 、 失 量 （ 失 总 量 ， 小 漏 漏 每
３ １ 详细 、 ． 准确 了解和 掌握 漏失地 层 的情况
依 据漏 失 现象 ， 主要 有 ： 轻微 漏 失 、 中等漏 失 、 重 严 漏 失等 ３种 。 由于有下列 情况 的存 在 ， 钻孔 漏 失将不 可
避 免地 存在 。
（ ） 清楚发 生漏 失时 的情况 ： １搞 ①何工 作 （ 时间 ）何 地层 、 泥浆等 ； 、 何 ②钻 速 ： 在大 裂 隙中钻速 会突然 加快 ； ③泵压 变化 以及孔 口返 浆状态 ；
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西部探矿工程
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④岩 屑大 小 ： 岩屑 颗粒大 小 可间接 反 映漏失 通道 尺
使用 惰 性材料 堵 漏 ， 据 不 同 的漏失 情 况 ， 用 以 根 采
下 几种方 法 ： ①循 环堵 漏 ： 于长 孔 段 的 渗漏 地 层 （ 水 一半 或 用 通 Ｉ ３ ， 粒径小 于 ４的惰 性 材 料 加入 泥 浆 中 ， 量 为 泥 ／ ）将 加 浆 的 ２ ～３ ， 随泥浆循 环起 到堵 漏作 用 。
漏 失 的 堵 漏措 施 。
关键词 ｌ 钻孔 漏失 ； 漏 ； 堵 钻探施 工
中 图分 类号 ： ６ ４ ８ 文献标 识码 ： 文章编 号 ：０ ４ ７ ６ ２ ｌ ） １ ０ ３ —０ Ｐ ３． Ｂ １ ０ —５ １ （ Ｏ ２ ｌ — ０ ８ ４ 矿 山钻 探施 工过 程 中经 常 受 到 钻 孑 漏 失 的 困扰 。 Ｌ 由于钻 孔漏失 ， 易引起 孔 内不 稳 定层 的坍 塌 掉 块 ， 极 严 重 者酿 成孔 内卡钻 、 钻 事 故 ， 至钻 孔 报 废 。对 于 金 埋 甚 （ ） 穴 、 溶地 层 ， 道 老 窖 、 渣 堆 。这类 地 层 ２洞 岩 坑 矿
已成 为钻 探工 作者 对付 孔 内漏失 的重 要手 段之 一 。 使用 水泥 浆堵 漏 时应 注 意水 泥浆 的流 动性 、 初凝 时 间及 替浆 量 等 ， 防止钻杆 被水 泥浆埋 在孔底 。 （） ３ 惰性材 料堵 漏 ： 漏 用 的惰性 材 料 是 以具 有 一 堵
“ 使 用 方 法 ： 确 定 漏 失 的准 确 位 置 ， Ｉ ＨＤＩ Ｘ” ① 然
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西 部探矿 工程
２１ ０ ２年第 １ 期 １
矿 山钻 探 中钻 孔 漏 失 问题 的 探 讨
李 宏
（ 福建 省第 二地 质 勘探 大 队， 建 永安 ３ ６ ０ ） 福 ６ ０ ０ 摘 要： 阐述 钻孔 漏失 的主要 原 因与危 害 ， 治理 钻孔 漏 失的 主要 方 法 ， 结合 案 例 分析 介 绍典 型 钻 孔 并
掉块 ， 致埋 、 钻等 孔 内事故 。 导 卡 （） ２ 由于孔 内漏失 加剧 了钻 杆 、 钻具 的磨损 ， 降低 器
（ ） 洗 液 在 钻 孔 中 的净 压 力 （ 州 和 地 层 压 力 ２冲 Ｐ ） （ ） 间 失 去平 衡 ， Ｐｒ之 即钻 孔 净 液 柱 压 力 与地 层 压 力 之 间存 在着 压 力 差 （ Ｐ） △ 。计 算 公 式 ： Ｐ— Ｐ 一 Ｐｒ △ 。压 力差 的大 小取决 于 冲洗液 的 比重 ， 漏失 通道 的尺 寸大小 和岩 层 的渗透性 。冲洗 液 的 比重 大 ， 失 通 道大 ， 漏 岩层 的渗 透性 强 ， 压差 大 ， 孔 的漏失 强度大 。 则 钻
浆失水 ， 制岩层 水 化膨 胀 ， 抑 而减 少 泥 浆 的渗 漏 。这 种
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它 方法无 效 的情 况下 采用 。
材 料在 长孔 段渗 透性 漏 失地 层 中使 用 ， 效果 比较 明显 ； 如果 有微小 裂 隙 、 漏失 量 不 大 的情 况 下 ， 加入 木屑 等 可
惰 性材 料 ， 果会更 理 想 。 效
（） １ 多孔 隙 、 高渗透性 、 固结不 良的地层 ： 冲洪积层 、 氧化带 、 风化 带 、 破碎带 、 错动 带等 。
＊ 收 稿 日期 ：０ ２０ —３ 修 回 日期 ：０ ２０ —６ ２ １－９０ ２ １— ９０ 作 者 简 介 ： 宏 （９ ５） 男 （ 李 １６ ， 汉族 ） 山东 寿 光 人 ， ， 工程 师 ， 从 事 矿 山 钻 探技 术 工作 。 现
料与粘 土或 水泥 混合 ， 成 堵漏 丸 或 水 泥 丸 ， 孔 口投 制 从 入 孔 内堵漏 。
（ ） ８ ３ 堵漏 剂 堵漏 ： ８ ３ 是 江西 萍 乡麻 山化 工 ４“０ ” “０”
（ ， 即 孔温 突 变 的孔 深 ） 。 ②压 力换 能器 测 量 法 ： 利用 孔 内 冲洗 液 流 量 、 力 压 差 的测量 ， 并反 映 到地 面仪器 ， 定漏 失位 置 。 确 ③测 漏仪 测量 法 ： 过测 量孔 内泥 浆流 量来 确定 漏 通
（） ２ 水泥 浆堵 漏 ： 水 泥 浆 护壁 堵 漏 ， 应 用 泥 浆 、 用 与 套管 、 学浆 液对 比有 货 源 广 、 化 成本 低 、 用 方 便 、 毒 使 无 无 害 、 石强 度高 等优 点 ， 其 在 长 孔 段漏 失 或 渗 漏 层 结 尤
未能 确定 、 差较 大 情 况下 ， 易 于获 得 成 功 。 因此 它 误 也
位。
④ 孔 口投 干料 法 ： 将不 同 品种 规格 的惰 性 材料 ， 按 先小 、 大顺序 依次 投放 ， 后 在投放 的 同时 ， 断送人 冲 洗 不
液， 再经憋泵 ， 使惰性材料在高压下挤入裂隙， 增加堵漏
效果 。 ・
（） ５有条 件 时 ， 用 物探 仪 器 （ 温 测试 、 踪原 子 可 井 示
失 位 置 （ 量高 的为 不漏 失位 置 ， 的 为漏失 位置 ， 流 流 低 无 量 值 的是 漏失 下部 ） 。 ④ 孔 内摄影 ： 过 摄影 了解 孔 内岩 石裂 隙位 置 、 通 溶 洞 大小 等 。 ３ ２ 处 理 子 内漏失 的主 要方 法 ． Ｌ 根据 不 同的地 层 情况 ， 处理 孔 内漏失 主要 采用 以下