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近年来随着我国煤矿勘探开发领域的不断拓展,煤田勘探钻遇复杂地层问题日益突出,钻进过程中易发生孔壁掉块、垮塌等复杂情况,严重影响了钻进速度和生产效益。 煤田勘探钻遇事故率较高的地层有:松散破碎地层、水敏性地层和煤层三类。影响煤田勘探复杂地层钻孔的主要因素有:构造应力作用引起的力学不稳定因素、粘土矿物水化引起的水化不稳定因素、人为操作因素三类;针对煤田勘探复杂地层提出了稳定孔壁的技术措施。 本文以云南省罗平煤矿勘探工程为例,对煤田勘探复杂地层防塌泥浆体系进行研究与应用。罗平煤矿矿区临近大断裂带,受到多期构造地质作用,地质构造复杂,断层和褶皱发育,矿区的岩层倾角较大,甚至直立倒转;断层带处断层泥和泥页岩较多;可采煤均是粉煤,煤层厚度较大,最厚单层粉煤约60.29m。在钻进过程中经常出现卡钻、垮孔等事故,针对以上复杂地层提出了防塌技术对策。 本文通过岩石力学实验、浸泡实验、X-射线衍射实验、滚动回收率实验和SEM实验等实验数据。进行了复杂地层泥浆体系研究设计工作,选择泥浆类型、选择泥浆处理剂、防塌泥浆体系配置实验。最后得出了适合该区复杂地层防塌的泥浆体系。 该泥浆体系应用于罗平煤矿勘探,效果显著。证明该防塌泥浆体系不仅有良好的流变性、降失水和抑制性等能力,还能有效的封堵破碎带、细小裂隙以及应对较厚粉煤地层防塌的能力,现场配制方便、维护简单。