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摘要：富源信德矿区上部地层结构松散、破碎、钻孔坍塌严重。而且存在少量石灰岩，灰岩裂隙大，漏水严重。而设计的钻孔深度大。给施工带来很大困难，通过采取多级钻孔结构，并在钻进参数，冲洗液、钻头扩孔器上的合理应用，解决了施工难题，顺利完成了1204米深ZK502#钻孔。
关键词：S75绳索取心；钻探；施工技术；富源信德
一、矿区地层概况
由我队施工的富源信德矿区ZK502#钻孔，终孔深度1204米。终孔直径77mm。该矿区地质条件为：上部是第四系覆盖层，主要为粉质粘土、灰岩、破碎带组成，厚度约140米；下部主要为泥岩、泥质粉砂岩和不同粒度的各类砂岩。泥岩、泥质粉砂岩主要分布于含煤地层，此类岩层硬度一般为3～4级。影响施工的主要问题是上部第四系地层，由于地层松散、破碎坍塌漏水严重，必须采用多级套管护孔。该孔于2008年7月28日开孔，10月8日终孔，历时2个月零10天的施工过程。全孔段取芯，岩芯采取率95%以上并钻穿近250米厚的煤系地层。煤芯采取率90%，完全满足地质要求。
二、使用的设备及钻具
施工全部采用机具为：（1）XY-5型钻机，（2）衡阳探矿机械厂的BW～250型泥浆泵，（3）120千瓦发电机组，（4）SQ18～20四角塔架。（5）绳索绞车，（6）S75绳索取芯钻具。另外实际根据钻孔要求，上部不同孔径分别采用了Φ150mΦ130mΦ110m硬质合金钻具。
三、施工工艺
3.1钻孔结构
由于对地层情况不了解，而且钻孔设计深度大。因此在考虑钻孔结构时，以保证钻孔的安全为原则，用大口径开孔，采用多级结构，而且每一种口径钻进都尽量向深部钻进遇到问题后再进行换径。在这一思路引导下经过施工形成了如下钻孔结构。（见表1）
钻孔直径 起止孔深 规格 备 注
（mm） （m） （mm）
150 0～25.30 146 硬质合金钻进
130 25.30～70.50 127 硬质合金钻进
110 70.50～140 108 硬质合金钻进
77 140～1204 绳索取芯钻进
采用以上钻孔结构，给施工带来一定的好处
1）钻进运转轻松、稳定。
2）钻进磨损量小，泵压在正常工作范围。
3）钻孔未出现断钻杆，埋钻等事故。
3.2钻进参数
金刚石钻进参数的选择主要考虑设备和钻具能力的实际需要，在能力允许的情况下，尽量采用高参数，实际施工中采用的钻进参数。（见表2）
各孔段钻进参数表
孔段/m 钻进方法 钻压/KN 转速（r/min） 泵量/L
0～25.30 Φ150硬质合金钻进 7—8 85 52
25.30～70.50 Φ130硬质合金钻进 5—7 166 52
70.50～140 Φ110硬质合金钻进 5—7 261 52
140～650 S75绳索取芯钻进 9—12 906 52
650～1000 S75绳索取芯钻进 7—10 577 90
1000～1204 S75绳索取芯钻进 6—9 355 90
3.3冲洗液
由于钻孔设计深度大，地层又很复杂。因此冲洗液的作用显得尤为重要。需根据地层特征灵活掌握运用。开孔段Φ150m、Φ130m、Φ110m硬质合金钻进时，采用优质泥浆。配比为：膨润土：碱：水=25：1：200，制成泥浆性能指标为：粘度24s密度1.15kg/LPH9。换用金刚石绳索取心钻进时，采用聚丙烯酰胺，润滑剂无固相冲洗液，加量为0.05%～0.1%视孔内阻力而定。
3.4金刚石钻头和扩孔器
为了增大环状间隙，实现绳索取芯压力平衡钻进，我们均采用了加大金刚石钻头和扩孔器。特别在煤系地层发挥了很好的作用。S75金刚钻头外径加大至77mm扩孔器外径77.5mm。钻头参数：金刚石品级TR6，粒度80～100目，#度100%。胎体硬度HRG45，水口10个唇面为钻齿型。
3.5其它
针对钻孔深钻具重要特点，在钻进参数方面采用了以压力平衡钻进为理论，依钻压水泵量交轉运的钻进原则。严格控制下钻进度坚持钻孔回灌，有效的保证了孔壁的稳定。
四、施工中存在的问题
金刚石绳索取芯钻进，在高速回转钻进的作用下所产生的离心力，钻杆内壁会形成泥皮是绳钻的一个障碍，它会影响内管的投放和打捞，甚至造成提钻次数的增多。目前我们采取的处理方法：加长泥浆沟的循环长度和沉淀的数量，安装除砂泵，勤更换泥浆，控制转速，在可能的条件下，最好采用无固相冲洗液钻进。
关键词：S75绳索取心；钻探；施工技术；富源信德
一、矿区地层概况
由我队施工的富源信德矿区ZK502#钻孔，终孔深度1204米。终孔直径77mm。该矿区地质条件为：上部是第四系覆盖层，主要为粉质粘土、灰岩、破碎带组成，厚度约140米；下部主要为泥岩、泥质粉砂岩和不同粒度的各类砂岩。泥岩、泥质粉砂岩主要分布于含煤地层，此类岩层硬度一般为3～4级。影响施工的主要问题是上部第四系地层，由于地层松散、破碎坍塌漏水严重，必须采用多级套管护孔。该孔于2008年7月28日开孔，10月8日终孔，历时2个月零10天的施工过程。全孔段取芯，岩芯采取率95%以上并钻穿近250米厚的煤系地层。煤芯采取率90%，完全满足地质要求。
二、使用的设备及钻具
施工全部采用机具为：（1）XY-5型钻机，（2）衡阳探矿机械厂的BW～250型泥浆泵，（3）120千瓦发电机组，（4）SQ18～20四角塔架。（5）绳索绞车，（6）S75绳索取芯钻具。另外实际根据钻孔要求，上部不同孔径分别采用了Φ150mΦ130mΦ110m硬质合金钻具。
三、施工工艺
3.1钻孔结构
由于对地层情况不了解，而且钻孔设计深度大。因此在考虑钻孔结构时，以保证钻孔的安全为原则，用大口径开孔，采用多级结构，而且每一种口径钻进都尽量向深部钻进遇到问题后再进行换径。在这一思路引导下经过施工形成了如下钻孔结构。（见表1）
钻孔直径 起止孔深 规格 备 注
（mm） （m） （mm）
150 0～25.30 146 硬质合金钻进
130 25.30～70.50 127 硬质合金钻进
110 70.50～140 108 硬质合金钻进
77 140～1204 绳索取芯钻进
采用以上钻孔结构，给施工带来一定的好处
1）钻进运转轻松、稳定。
2）钻进磨损量小，泵压在正常工作范围。
3）钻孔未出现断钻杆，埋钻等事故。
3.2钻进参数
金刚石钻进参数的选择主要考虑设备和钻具能力的实际需要，在能力允许的情况下，尽量采用高参数，实际施工中采用的钻进参数。（见表2）
各孔段钻进参数表
孔段/m 钻进方法 钻压/KN 转速（r/min） 泵量/L
0～25.30 Φ150硬质合金钻进 7—8 85 52
25.30～70.50 Φ130硬质合金钻进 5—7 166 52
70.50～140 Φ110硬质合金钻进 5—7 261 52
140～650 S75绳索取芯钻进 9—12 906 52
650～1000 S75绳索取芯钻进 7—10 577 90
1000～1204 S75绳索取芯钻进 6—9 355 90
3.3冲洗液
由于钻孔设计深度大，地层又很复杂。因此冲洗液的作用显得尤为重要。需根据地层特征灵活掌握运用。开孔段Φ150m、Φ130m、Φ110m硬质合金钻进时，采用优质泥浆。配比为：膨润土：碱：水=25：1：200，制成泥浆性能指标为：粘度24s密度1.15kg/LPH9。换用金刚石绳索取心钻进时，采用聚丙烯酰胺，润滑剂无固相冲洗液，加量为0.05%～0.1%视孔内阻力而定。
3.4金刚石钻头和扩孔器
为了增大环状间隙，实现绳索取芯压力平衡钻进，我们均采用了加大金刚石钻头和扩孔器。特别在煤系地层发挥了很好的作用。S75金刚钻头外径加大至77mm扩孔器外径77.5mm。钻头参数：金刚石品级TR6，粒度80～100目，#度100%。胎体硬度HRG45，水口10个唇面为钻齿型。
3.5其它
针对钻孔深钻具重要特点，在钻进参数方面采用了以压力平衡钻进为理论，依钻压水泵量交轉运的钻进原则。严格控制下钻进度坚持钻孔回灌，有效的保证了孔壁的稳定。
四、施工中存在的问题
金刚石绳索取芯钻进，在高速回转钻进的作用下所产生的离心力，钻杆内壁会形成泥皮是绳钻的一个障碍，它会影响内管的投放和打捞，甚至造成提钻次数的增多。目前我们采取的处理方法：加长泥浆沟的循环长度和沉淀的数量，安装除砂泵，勤更换泥浆，控制转速，在可能的条件下，最好采用无固相冲洗液钻进。