小口徑巖心鉆探鉆孔縮徑的預防及注意事項

馬曉鵬 趙奪勝 魏益強

摘要：勘探技術作為礦山開采過程中一項十分重要的技術，其中小口徑巖心鉆探在礦山勘測過程中有著極其重要的作用。它的優勢在于能夠很好地將礦產資源保存下來，并對礦產資源進行詳細而全面的取樣分析，在進行小口徑巖心鉆探過程中，鉆孔縮徑問題時有發生，嚴重影響了鉆探工作的順利進行，阻礙了礦山開采的進程。本文主要針對小口徑巖心鉆探鉆孔縮徑的問題進行深入的探討，希望可以改善鉆孔縮進的問題，為礦山開采和勘探貢獻一份力量。

關鍵詞：鉆孔縮徑;預防對策;注意事項

前言

為了盡量的減少鉆孔縮徑問題的發生，首先就要對小口徑巖心鉆探的鉆孔進行一個詳細的分析。巖心鉆探主要是指用一定的技術手法對固體礦產資源進行取樣。巖心鉆探主要是以鉆頭為主要工具，以鉆孔為中心，對鉆孔周圍的巖石進行切割。小口徑巖心鉆探鉆孔技術可以為礦山開采提供很大的便利，然而鉆探過程中鉆孔縮徑在一定程度上阻礙了鉆探的進程，為了盡量減少鉆孔出現縮徑問題的概率，就必須要事先制定好預防對策。

1、鉆孔縮徑的主要原因

為了更好的預防鉆孔縮徑問題的發生，技術人員就必須要對出現鉆孔縮徑的原因進行深入分析。鉆孔縮徑是進行地質勘探過程中經常發生的一類問題，這類問題的發生主要與當地的地質條件有關。鉆孔縮徑主要發生在幾種比較典型的地層當中。水敏性的地層就經常發生鉆孔縮徑，這種地層的土質大多都為黏土，極其容易使鉆探的鉆孔出現縮徑。存在地質斷層的地區也極其容易發生鉆孔縮徑，風化地層也是容易發生鉆孔縮徑的地層之一。鉆孔縮徑在發生之前并不是毫無征兆，一般來說，在進行鉆孔的過程當中，若是鉆具上升或者下降困難，無法順利向以往那樣推進，并且回轉過程也較為困難，這就代表著即將要發生鉆孔縮徑。如果在鉆探的過程當中，水泵的壓力突然增加，也就代表著鉆孔可能會發生縮徑。如果小口徑巖心鉆探是在砂礫感比較強的地質條件下進行，那么操作人員要在鉆心取出的時候，特別注意作業的繩索是否發生粘連，因為這類地層在遇水的情況下極其容易發生黏連膨脹，進而使鉆心取出的難度加大，若是不對其妥善處理，就會引發鉆孔縮徑。

2、鉆孔縮徑的主要預防對策及其注意措施

在小口徑巖心鉆探過程當中，極其容易引發鉆孔的縮徑問題，在縮徑問題發生之前，相關技術人員就要對其制定合理的應急預案，盡量避免縮徑問題的發生，將其扼殺在搖籃里。在鉆孔縮徑發生之后，要立即啟動相應的補救預案，盡量減少縮徑問題發生帶給鉆探工程的影響。相關技術人員要根據鉆探現場的實際情況，科學合理的制定組織方案，仔細分析鉆探過程中造成鉆孔縮徑的原因，盡量避免縮徑問題的發生。

2.1對鉆孔結構進行合理設計

鉆孔的結構是造成鉆孔出現縮徑現象的重要因素，相關技術人員要根據施工現場的地質條件，對鉆孔的結構進行靈活的調整，使鉆孔的整個結構既能夠符合施工的要求，又不至于經常發生縮徑，在進行鉆孔鉆探的過程當中，上半部分的孔徑要盡量的大于下半部分的孔徑，以此增加孔徑的科學性，當確定好鉆孔結構之后，操作人員要按照鉆孔確定的設計方案準備相應的材料，確保孔徑能夠按照最后的圖紙順利施工。施工人員要嚴格按照鉆孔的設計圖進行施工。當鉆探的深度到達穩定層之后，施工人員要及時的采用套管保護地層。鉆探時要根據地層的具體條件合理的選用鉆頭，盡量減少縮徑問題發生的概率。

2.2科學控制泥漿的配比

泥漿的質量在一定程度上影響著鉆探的順利進行，泥漿過于濃稠或者過于稀薄都會影響巖心的鉆探，有時泥漿配比的PH值不符合該地層的要求也會影響鉆進工作的開展。因此，在進行泥漿配比的過程當中，技術人員要對泥漿的各項配比進行嚴格的控制，配制完成之后對泥漿進行科學的檢測，確保泥漿的配比能夠符合實際鉆探的需要。

2.3對縮徑可以進行事前預防

鉆孔縮徑在發生之前，通常會有一定的征兆，我們要在鉆孔縮徑的征兆出現之前，就對其采取一定的控制措施，盡量減少縮徑發生的概率。首先，施工人員要嚴格控制泥漿的配比，科學合理的對泥漿中的含沙量和水量進行控制。其次，在鉆探向下進行的過程當中，施工人員要時刻注意泥漿的變化，到了可能會發生縮徑的地層要適當的放緩鉆探的速度，嚴格控制壓力和泵量，在縮徑發生之間，通過一些不尋常的現象對縮徑進行事前預防。

2.4嚴格控制鉆速

在具體鉆探的過程當中，施工人員要嚴格控制鉆速。在進入容易發生鉆孔縮徑的地層之前，就適當的放緩鉆進的速度。因為，鉆頭的速度過快就導致鉆進產生的巖粉增多，容易造成鉆頭回轉困難，進而引發抱鉆。鉆頭的鉆速盡量控制在200r/s～300r/s之間。在持續鉆進的過程當中要對鉆進的地層進行適當的保護，確保鉆孔的安全。

2.5合理調整泵量

容易發生鉆孔縮徑的地層一般都比較松軟，在鉆探即將到達容易發生縮徑的巖石之時，施工人員要對鉆探產生的巖粉進行妥善處置。泵量的控制對于整個鉆探過程來說極其重要，科學合理的泵量可以有效的帶出一部分巖粉，減少大量巖粉帶來的危害性。泵量過小會使鉆進產生的巖粉無法順利排出，進而使鉆孔發生縮徑。泵量也不能過大，過大的泵量會使巖心的采取率減小，通常來說泵量一般控制在60L/S～80L/S之間。

結束語

簡而言之，在進行小口徑巖心鉆探的過程當中，施工人員要對鉆孔縮徑問題進行重點關注，在問題發生之前，就對施工的地質條件進行充分考察，確保孔徑的選擇能夠符合施工的地層條件。在到達容易發生鉆孔縮徑的地層之前，提前放慢鉆頭的速度，盡量減少鉆探過程中巖粉的產生。事前做好預防工作是避免鉆孔出現縮徑問題的重要方法。除此之外，施工人員還要對鉆具進行合理選擇，及時調整泵量，確保各項參數都能夠在正常的范圍之內。若鉆孔發生縮徑，施工人員要第一時間實施應急預案，對發生的問題進行及時的補救，確保鉆探能夠按照要求順利進行。

參考文獻

[1]周道林. 小口徑巖心鉆探鉆孔縮徑的預防及注意事項[J]. 華東科技（綜合）， 2020， 000（001）：P.1-1.

[2]時志興， 翟東旭， 張東興. 小口徑巖心鉆探鉆孔縮徑的預防與處理[J]. 探礦工程（巖土鉆掘工程）， 2012， 39（6）：46-49.

[3]楊永順， 石得權. 小口徑巖心鉆探鉆孔縮徑的預防與處理[J]. 工程技術（全文版）， 2016（11）：00270-00270.

山東省地質礦產勘查開發局第六地質大隊 山東 招遠 265400