老挝爬奔金矿区岩溶地层钻探施工浅析

张建泼

摘要：老挝人民民主共和国琅勃拉邦省巴乌县境内，岩溶复杂地层钻探施工，经施工方案、工艺的不断改进与完善，克服困难，圆满顺利地完成了该工程项目。

关键词：老挝琅勃拉邦省巴乌县；溶洞、裂隙；施工；改进；圆满完成工程项目

1 项目概况

该项目位于老挝琅勃拉邦省巴乌县北部山区，属于中高山侵蚀喀斯特地貌，为白云质灰岩，地层破碎复杂，溶洞、裂隙发育，主要是用钻探工程对1-16线之间的V-1矿体进行控制，控制807中段及其以下80m/160m深度矿体的变化情况，力求增加333类别资源。

2 地质背景

矿床类型为低温热液蚀变岩型、低温热液蚀变破碎带型和红土型表生矿床。金矿主要赋存在二叠系灰岩中，二叠系灰岩在长期的构造活动中整体发生强烈的韧性剪切和多期脆性，岩石整体不同程度的碳酸盐化并发育多期碳酸盐脉。矿化主要受3400-3500、200两组断层构造控制。

3 一期施工

班子成员反复研究，合理安排，施工钻孔4个：ZK122（278m）、ZK81（170m）、ZK41（210m）、ZK121（188m），累计完成工作量846m。开动2.37台月，台效357m，纯钻率仅38.9%。

3.1 设备

投入钻探设备10余台套。其中12.5m钻塔一副、XY44型钻机1台套、495柴油机2台套（备用1台）、BW150型泥浆泵2台套（备用1台）、搅拌机1台套、30KW发电机组2台（备用1台）、绳索取心夹持器2台（备用1台）、电焊机1台、潜水泵2台、对讲机4部、绳索绞车2台（备用1台）、拖拉机1台（运送生产材料）、测斜仪2套、液压起重机1台套、各种处故器具一台套。

3.2 管材与绳索取心钻具

共投入管材、钻具≮2000m。其中127mm井壁管23m、108mm井壁管120m、钻具2套、95mm钻具3套（含1套绳索取心钻具）、89mm井壁管150m、89mm绳索钻杆≮200m、75绳索钻具6套（含12根内管）、71mm绳索钻杆≮1000m、15"水管（铁）800m、各种打捞工具近5套。

3.3 护壁材料与冲洗液

钠土15d、聚丙烯酰胺2d、纤维素1d、各种堵漏剂2d、切削膏2000kg、其它堵漏材料（锯末等）5d。

3.4 护壁措施

（1）使用比重大、粘度大、失水量小的泥浆。

（2）钠土、锯末等材料封堵裂隙。

（3）保证冷却、排粉，降低泵量。

（4）控制起下钻速度、次数。

3.5 钻进方法

（1）开孔口径130mm，使用硬质合金钻头钻进。钻穿覆盖土层，见到原岩后，下入127mm井壁管。

（2）换110mm口径，采用金刚石双管钻进。钻进施工中需逐渐加长钻具，钻进至50%孔深，见完整的岩层时，下入108mm井壁管。

（3）换95mm金刚石绳索取心钻进工艺。如出现：蹩车、泵压升高、回次结束后钻具下不到孔底、无法加入钻杆等情况时，提钻换95mm薄壁钻头进行跟管钻进至钻机动力负荷不允许的情况下，下入89mm井壁管。

（4）换75mm金刚石绳索取心钻进工艺。如出现：孔内冲洗液严重漏失、孔壁坍塌、掉块严重、回转阻力骤增等不正常情况时，采用跟管钻进直至施工无法进行为止。

4 二期施工

重点在施工方案及工序流程两方面改进，取得了明显效果。施工钻孔2个：ZK82、ZK123，完成工作量653.7m。开动1.03台月，纯钻率超过55%（是一期工程的1.41倍），台效643.78m（是一期工程的1.78倍）。其中：ZK82钻孔台效为572.8m，ZK123钻孔台效为720.9m，各项经济指标均高于一期工程，圆满完成此次工程项目。以ZK82钻孔为例。

4.1 多层井壁管隔离法

重新调整钻孔结构，开孔用130mm，穿过第四系松散的覆盖层，见到原岩后，下入127mm井壁管，隔离夹泥、裂隙、掉块、溶洞层3层，用110mm、95mm口径钻进，钻穿裂隙、溶洞等主要漏失层后，下入108mm、89mm井壁管，隔离夹泥、裂隙、掉块、溶洞层18层。井壁管底部要选择较完整的岩层，投泥球，下锥形钻头捣实、挤压封死。

4.2 冲洗液回灌法

金刚石绳索取心钻进，钻杆与孔壁环状间隙小，冲洗液循环阻力大，孔内极易产生抽吸作用，对孔壁会造成一定影响，因此采用冲洗液回灌法。

为避免因冲洗液柱下降，造成地层压力与孔内液柱之间的压力差增大，而导致孔壁坍塌，提下钻具时，先打捞内管总成，向孔内注入一定量的冲洗液。

4.3 工序流程

该钻孔下入孔内127mm井壁管21.6m，隔离夹泥、裂隙、掉块、溶洞层3层；108mm井壁管110m，是设计深度的33%，隔离夹泥、裂隙、掉块、溶洞层8层；89mm井壁管235m，是设计深度的78%，隔離夹泥、裂隙、掉块、溶洞层10层。施工难度最大是在150180m孔段。钻进过程中钻机回转阻力大，蹩车现象，冲洗液全部漏失等复杂情况再次出现。观察每个回次提取出的岩心均为松散破碎的方解石夹红土状，时常伴有手指粗细般的小裂隙。考虑到下部还要钻进>100m孔深，决定边堵漏边钻进。在每个回次结束后，投内管之前，视回次进尺量，从89mm钻杆内灌入10～40LPHP+锯末，轻压慢转，开泵进行堵漏。为了消除蹩车现象，降低回转阻力，从孔口顺钻杆外壁随钻送入皂化油液，通过回转激振在钻杆外壁形成润滑，从而在润滑减阻方面达到了一定效果。泥浆配比性能不变，顶漏钻进。由于孔内水位太低，几乎为干孔，投放内管总成时必须用打捞器勾住，开动绞车送入。在孔内无水的情况下，因标准脱卡器太重，容易墩胀，不仅不会安全脱卡，还会造成事故。为了提高打捞内管成功率，机台采用了行之有效的短脱卡器进行脱卡，安全方便，效果比较好。该孔最终达到了设计二次延深深度，工程质量满足了甲方及设计要求。

5 结语

（1）树立信心，勤于研究，总结经验，完善施工方案。

（2）合理操作，严把开孔、冲洗液搅拌环节。

（3）强化质量观念，增强环境保护意识。

（4）注重技术改进，创新。

参考文献：

[1]刘广志.金刚石钻探手册[M].北京：地质出版社，1991.

[2]王扶志，张志强，宋小军.地质工程钻探工艺和技术[M].湖南长沙：中南大学出版社，2008.