深部探礦鉆探特點及技術分析

何興國

（西藏地勘局地熱地質大隊，西藏 拉薩 850003）

摘要：在本案，筆者首先論述深部探礦鉆探的特點，然后再以XX深部探礦項目為例，從鉆孔結構、鉆孔護壁及堵漏等方面探索深部探礦鉆探的施工方法，以期解決鉆探施工中存在的技術難題。

關鍵詞：深部探礦；鉆探；特點；鉆孔結構

一、深部探礦鉆探技術

（一）工程概況

在XX深部探礦項目中，其N標段的設計鉆探工作量超過30000m，鉆孔深度達900-1500m。據勘探資料顯示，N標段處在山前大斷裂中，上覆厚600-800m 第三、四系加斷層泥，其成分以高嶺石化泥為主，且局部夾有塊狀的漂石、卵礫石；下部是完整的變質巖地層，其中包含條紋、條帶狀的混合巖、片麻巖。在鉆探中，上覆層不易成孔且孔壁不穩，易引發大面積的坍塌現象。

（二）鉆孔結構的選擇

為了快速穿透第三、四系加斷泥層及縮短孔壁裸露的時長，要求運用三級套管護壁+四級成孔工藝，即：先用Φ130mm單管鉆具開孔，再在30-40m處下放Φ127mm套管；先用Φ110mm單管鉆具開孔，再在300m處下放Φ108mm套管；先用S95繩索取芯鉆具鉆進，再在600-800m（穿過基巖）處下放Φ89mm套管，然后再用S75繩索取芯鉆具鉆進，直至終孔。表1所示是鉆孔機具設備的選用要求。

（三）鉆孔護壁

在鉆孔護壁施工中，建議選擇具有良好防坍性能的沖洗液護壁。其中，開孔用泥漿由8%優質鈉基膨潤土、0.25%碳酸鈉、0.3%羧甲基纖維素鈉、0.5%KHm、0.2%磺化瀝青及2.5%SM植物膠制備而成，具體應滿足表2所示的性能要求。

鑒于礦區從第三、四系加斷層泥穿過并下放三級套管護壁后，上覆松軟層基本滿足加固要求，外加下部巖石完整，則要求正常鉆進選用由0.25%潤滑劑、0.3%CMC、0.3%純堿及4%膨潤土制備而成的一般泥漿或0.3%PHP無固相沖洗液。由于沖洗液在維護孔壁穩定上的作用有限，則要求選用多級套管封隔第三、四系加斷層泥護壁，但在施工設計中，下套管需滿足下列技術要求：1.選用防坍性能優的沖洗液，以維護下套管前孔壁的穩定性；2.在下套管時，先在孔外連接套管接手，并分工協作，以使套管快速下放至預設位置；3.在最后一級套管的下端上管靴，用以掃孔及保證套管的下放效果；4.在下套管中，先將潤滑脂涂在套管外壁，再用PAM絮凝物和泥漿封堵套管的兩端，然后再將膠皮板套在套管的上端，以增大套管的拔阻力；5.在孔口附近的六根套管絲扣連接處均布三個焊點，以防套管脫扣等，注意不得在孔口套管段用套管夾，以防套管懸空。

（四）鉆孔堵漏

在鉆孔施工中，倘若鉆孔附近存在溝壑，則從鉆進到溝底的段落常會出現漏失，而常見的做法如下：首先，先按1-2mm段加工鋸末和地方蒿草，再混在粘土粉中，從而制成直徑≤1/2孔徑的粘土球，并邊施工邊投入；其次，將開孔鉆具反向連接在鉆具上，并用編織袋封堵中間通水孔，然后再用鉆具的階梯楔形反復搗壓泥球，使其形成桶箍結構的固結地層，以發揮護壁堵漏的效果。在N標段，第三、四系加斷層泥具有膠結性，但其漏失量較小。倘若漏失出現在300m后，則可用鋸末和聚丙烯酰胺鉀鹽混合進行堵漏，即：先將1%鋸末加入1.5%聚丙烯酰胺鉀鹽溶液中，再從孔口直接倒入，如此反復灌入，可起到很好的堵漏效果，注意每一次灌入的量應≥150L。

結語：綜上，深部探礦鉆探涉及的內容復雜，且任一環節出現紕漏，都會危及探礦的整體質量。因此，為了提高深部探礦的質量，首先應明確深部探礦鉆探的特點，并從礦區的客觀實際出發，選取最佳的鉆探技術，具體要求從鉆孔結構、鉆探機具設備的選型、鉆孔護壁及堵漏等角度開展具體的工作，從而推動我國深部探礦事業的良性發展。

參考文獻

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