甘肃省某金矿炭质千枚岩地层护壁堵漏技术研究

发布时间：2019-11-25 15:33

【摘要】：甘肃省某金矿带位于我国著名的“陕甘川”金三角地区,矿区内基岩地层普遍破碎,第四系覆盖层较厚,岩石可钻性差异大、容易发生井斜、地层漏失、易坍塌掉块。因此,综合研究往年的矿区内长井段炭质千枚岩地层施工实践,总结探索炭质千枚岩地层特点和施工工艺是十分必要的。矿区内复杂的地质构造导致矿区内基岩地层普遍松散破碎,软硬互层频繁。炭质千枚岩地层厚度大、埋藏深浅不一,从50米至1100米以深均有可能钻遇,一般下完表层套管后即可见该地层,其后很少穿透此层。炭质千枚岩地层与斜长花岗斑岩、硅质岩及石英砂岩脉形成软硬互层,某些层位是炭泥质千枚岩包裹着破碎的石英花岗岩颗粒,当碳泥质千枚岩吸水变软,分散进入冲洗液中后,破碎的石英花岗岩因失去支撑而发生掉块、坍塌,引起卡钻、埋钻等孔内复杂情况,且事故一旦发生处理难度非常大。通过探索此类地层遇水易分散、易坍塌掉块的机理,对地层分布特点、施工特点进行了深入的探索,着重分析和总结矿区内炭质千枚岩地层中钻进施工特点,通过优化泥浆配方,一定程度上解决了钻井液护壁堵漏问题;通过研究灌注水泥浆和桥堵材料堵漏方法,有效护壁堵漏,提高了钻进效率、降低钻探成本。针对上述的施工难题,重点立足现场施工实践,开展了钻探理论研究,主要包含以下3个方面研究:(1)炭质千枚岩性质研究。从炭质千枚岩特点、失稳机理等方面开展研究,结合泥页岩、煤岩特点,通过研究岩性分析结果,掌握炭质千枚岩岩性特点及遇水易分散机理,为现场施工找到了对策措施,对矿区内炭质千枚岩复杂地层施工有一定指导意义。(2)施工对策及措施研究。通过炭质千枚岩性质研究,优化抑制类泥浆配方,有效抑制地层分散,保障施工生产;设计泥浆循环系统,采用固控设备对泥浆进行现场维护,在现场开展泥浆性能监测,及时调整优化泥浆配方,保证泥浆性能。(3)开展区内防漏堵漏技术研究。开展水泥-水玻璃堵漏工艺方法研究,确定水灰比,优化作业流程;采用麻绳、植物胶、报纸、棉花等多种堵漏材料堵漏,并进行现场试验。另外,也为矿区攻深找盲阶段钻探施工,提供了一定技术参考。
【图文】：

自由水络合剂降低自由水示意图

技术路线
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P634.8

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本文编号：2565769