[新版]鉆孔水灌漿護(hù)壁堵漏工藝在格爾木那棱格勒河西鐵礦區(qū)的應(yīng)用

1、 題目鉆孔堵漏工藝在鐵礦區(qū)的應(yīng)用 作者 譚龍 班級(jí)學(xué)號(hào) 012407138 專業(yè) 勘查技術(shù)與工程 系別 土木與材料工程系 時(shí)間 2010年11月目錄一、摘要二、總括三、工程內(nèi)容四、結(jié)束語(yǔ)五、參考文獻(xiàn) 摘要： 本文介紹了那棱格勒河西鐵礦區(qū)勘探中采用水泥漿液護(hù)壁堵漏工藝的應(yīng)用及實(shí)踐，針對(duì)鉆孔地下水位以上，地下水位以下以及純漏不同類型采用不同的灌注工藝，形成穩(wěn)定孔壁，解決了鉆孔破碎帶漏失垮塌的難題，從而有效地提高了鉆進(jìn)效率。 總括 青海省格爾木那棱格勒河西鐵礦區(qū)是2009年開(kāi)展的找礦預(yù)查工作，青海地勘部門多次在該區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)找礦和物探磁掃面找礦工作，為驗(yàn)證物探異常進(jìn)行鉆探探礦工作，現(xiàn)將該地區(qū)鉆探工作

2、中的水泥漿液灌漿護(hù)壁堵漏工藝效果分別作出分析和總結(jié)。一、工程概況 青海省格爾木那棱格勒河西鐵礦區(qū)是2009年開(kāi)展的預(yù)查項(xiàng)目，礦床類型為矽卡巖型多金屬礦床，2009年投入鉆探工作量4000m以上驗(yàn)證物探異常，經(jīng)鉆孔驗(yàn)證是礦質(zhì)異常，探明礦體埋藏深度達(dá)地面600余米，礦區(qū)位于秦祁昆晚加里東造山系，東昆侖造山帶祁曼塔格都蘭造山亞帶，北接柴達(dá)木地塊。地層多為華力西晚期巖漿巖大規(guī)模侵入與構(gòu)成復(fù)背斜的元古界變質(zhì)巖地層，地層多為硅質(zhì)灰?guī)r、薄片狀灰?guī)r、條帶狀灰?guī)r、大理巖，巖層受斷裂構(gòu)造影響，巖層破碎。沿構(gòu)造帶線多分布二長(zhǎng)花崗巖，石英斑巖，細(xì)晶花崗巖，礦體多產(chǎn)于大理巖與矽卡巖接觸帶中，圍巖多具硅化、鐵化、泥化及矽

3、卡巖蝕變，礦區(qū)地層具破碎、軟硬不均、垮塌漏失嚴(yán)重，縮徑的特點(diǎn)。自2009年在該礦區(qū)鉆探，鉆孔孔深一般多在600m800m，局部1300余米，針對(duì)長(zhǎng)孔段硅質(zhì)灰?guī)r巖類鉆孔垮塌漏失及復(fù)雜地層，在300m400m孔深，多采用803堵漏劑堵漏803堵漏劑在較輕微漏失或輕微掉塊孔段有一定效果，但在垮塌漏失嚴(yán)重孔段無(wú)效果，在這種情況下，針對(duì)施工困難，經(jīng)認(rèn)真摸索、實(shí)踐，掌握了礦區(qū)鉆孔水泥灌注工藝，水泥灌漿護(hù)孔成功率顯著提高，順利鉆進(jìn)1300余米，完成鉆探任務(wù)。 二、礦區(qū)鉆孔水泥灌漿護(hù)壁堵漏工藝實(shí)踐中存在的問(wèn)題與解決方法 礦區(qū)的施工鉆孔在600800余米，局部達(dá)1300余米，礦區(qū)為硅質(zhì)灰?guī)r類地區(qū)，在孔深350m

4、以內(nèi)，多以套管護(hù)孔，350m以下垮塌漏失嚴(yán)重底層，剛開(kāi)始在鉆孔中采用803堵漏劑堵漏或在泥漿中添加惰性材料堵漏，效果差造成泥漿材料的高消耗，又解決不了鉆孔中的垮塌，起下鉆非常困難，下鉆不到位，往往又要重新掃孔，這樣造成鉆探成本的增加又使鉆孔的施工周期延長(zhǎng)，如采取措施不當(dāng)，會(huì)使鉆孔報(bào)廢。 針對(duì)施工困難，經(jīng)認(rèn)真摸索、實(shí)踐，總結(jié)在該礦區(qū)用水泥灌注護(hù)孔取得成功。水泥灌漿護(hù)壁堵漏工藝，在鉆孔地下水位以上，采用傳統(tǒng)的工藝，成功率高，但在地下水位以下成功率不高，一般僅在40%50%左右，究其原因，從水泥漿配合比，替漿量灌注方法等逐一分析，雖亦存在一定原因，但不是關(guān)鍵因素。礦區(qū)鉆孔水泥灌漿護(hù)壁堵漏工藝實(shí)踐中存

5、在的問(wèn)題與解決方法 將地下水位以上灌漿試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比、分析、研究、查找有關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)地層壓力是決定水泥灌注成敗的關(guān)鍵，那格西鐵礦區(qū)，地下水屬碳酸類溶水，微承壓狀，地下水非靜止不動(dòng)，而是由南向東北徑流，礦區(qū)鉆孔內(nèi)地層與井內(nèi)液柱壓力的平衡或改變問(wèn)題，解決的好壞，直接會(huì)使水泥罐注趨無(wú)效。地層壓力p1是指一定厚度的地層內(nèi)的液體介質(zhì)的壓力。p1的大小主要取決于地層內(nèi)流體介質(zhì)（一般為水）的含量及水文地質(zhì)條件。液體壓力p2，即循環(huán)液比重與井深的乘積。當(dāng)?shù)貙訅毫εc液柱壓力大致相等的情況下，即p1=p2,地層不涌不漏，這時(shí)，灌注工藝簡(jiǎn)單，成功率高，當(dāng)p1p2，為鉆孔漏失狀態(tài)，這時(shí)水泥灌注成功率也是較高的。p1p2

6、，為鉆孔地下水呈涌噴狀態(tài)，這時(shí)采取措施稍不注意，極易遭到水泥灌漿經(jīng)常失敗的關(guān)鍵原因。三、鉆孔各孔段水泥漿灌注工藝 3.1地下水位以上孔段 均為泥漿漏失孔段p1p2，孔內(nèi)水極少，該孔段采用在水泥時(shí)候添加氯化鈣用地勘專用硫酸鋁水泥，水泥漿液配制采用硫酸鋁水泥32.5r+氯化鈣+m型減水劑。配方：水灰比0.5 1，氯化鈣為1.5%，m型減水劑0.25%，候凝12h通過(guò)鉆進(jìn)，若輕微一中等漏失，采用上述水泥漿堵漏，在那格礦區(qū)多個(gè)鉆孔獲成功。 3.2地下水位以下孔段 那棱格勒河西鐵礦區(qū)地下水位巖溶地下水，地下 水位受季節(jié)影響，有一定的波動(dòng)，在那棱格勒河西礦區(qū) 地下水具承壓性質(zhì)，地下水位呈上升趨勢(shì)。在實(shí)際工

7、作 中，通過(guò)多次分析論證、摸索，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量認(rèn)為，提鉆之 后，鉆孔液柱端面必然落離井口，落離孔段的容積，理 論上應(yīng)等于井內(nèi)鉆具的鋼體體積，如鉆孔水位符合理論深度，鉆孔不漏不涌；如實(shí)測(cè)水位高于理論水位，應(yīng)認(rèn)為鉆孔涌水鉆孔。涌水鉆孔在鉆井過(guò)程中，因泵壓高，循環(huán)液柱壓力大于地層壓力，故鉆進(jìn)時(shí)又明顯地發(fā)生漏失，對(duì)于這類鉆孔，水泥灌注工藝必須與上述漏水孔段灌漿工藝區(qū)別對(duì)待，否則易導(dǎo)致灌注工藝失敗。如在該礦區(qū)zk96-2孔，孔深416m遇一厚約4m破碎帶，采出巖芯破碎，呈1.10mm碎屑狀。提鉆后實(shí)測(cè)為高于理論水位，采用水泥灌漿三次，沒(méi)成功，掃孔后破碎帶部有水泥芯，下部有水泥芯，唯獨(dú)破碎帶段取不上水泥芯?？梢?jiàn)

8、地下水波動(dòng)，流動(dòng)對(duì)水泥灌注的影響 對(duì)這類鉆孔漏漿在水泥灌注中采取下列措施： （1）適當(dāng)加大水泥用量，要不僅考慮封堵井段，而且應(yīng)考慮流通道在較大滲透半徑的容積。 （2）灌漿后務(wù)必緩慢提升，避免產(chǎn)生抽吸力二次改變液柱壓力。 （3）灌注后用高比重泥漿回灌，邊提升邊回灌，待提升完畢，同時(shí)將鉆孔灌滿，并不斷添加，保持一段時(shí)間滿孔。其目的是保持足夠液柱壓力，使水泥漿能壓入裂隙深處，并最終在裂隙深處凝固。此點(diǎn)很關(guān)鍵，在地下水波動(dòng)起伏孔段如果僅僅平衡了地層壓力，那也不能使灌注成功，必須加壓使鉆孔液柱壓力大于地下壓力，方能保證水泥灌注成功。四、結(jié)束語(yǔ) 那棱格勒河西鐵礦區(qū)采取水泥灌注護(hù)孔方法，經(jīng)多次實(shí)踐，逐步掌握了鉆孔破碎垮塌漏失護(hù)孔方法，水泥灌漿雖然造成機(jī)臺(tái)一定水泥侯凝時(shí)間，但只要一次封堵成功則形成穩(wěn)定孔壁，減少孔內(nèi)套管下入數(shù)量，節(jié)約泥漿材料，深孔