煤田地质钻探中钻孔漏失与堵漏情况分析

冯斌 李亚宁

摘 要： 钻探手段对于煤田地质勘测有着重要的意义。只有保证好钻孔过程中地质结构的稳定，才能利用钻孔进行地质勘察。但是就目前来看，钻孔工作想顺利的进行下去仍然有许多的阻力，例如在钻孔过程中尝尝出现缩径，漏水等问题。这都是一些很平常的事件，能够顺利的予以解决。但是如果一旦出现了限制钻具運行的情况，很容易直接导致钻孔工作半途而废。基于此，笔者从多年的工作经验中总结出了常见的几类煤田地质钻探钻孔漏失的原因，并针对相应的问题提出了相应的对策，以期能为同行产生几点启发。

关键词： 煤田地质钻探;钻孔漏失;堵漏

【中图分类号】P634     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）01-0018-01

随着社会上对于煤炭的需求量越来越大，煤炭企业只能向着地质的更深处开采煤炭资源。进行开采前需要一系列的数据勘探，确认周遭情况后，方可进行施工。作为勘探技术之一的钻孔技术，能提高开采率的同时，也能实现稳定测量地质情况。钻孔技术对于煤田的高效开采具有重要的意义。那么如何在复杂的地质环境中解决好钻孔工作中常见的故障是首要需要解决的问题之一。只有充分的了解了附近的地址情况，同时做好提前的应对措施，才能保证钻孔的使用率。

1 钻孔漏失常见的类型与解决办法

1.1 裂缝性漏失

这类情况经常发生于裂隙发育地区，断层破碎带等区域。这是对钻孔工作损害较大的一类漏失。因为在损害发生时，孔内的泥浆只进不出的同时漏失的速度也很快。如果不及时的予以干预，很快就会造成全泵漏失[1]。当然，这类漏失有着专门的解决办法，可以实现在钻孔区域用惰性材料下套管，或是用惰性水泥将漏失区域封堵好。

1.2 渗透性漏失

这类漏失常发生于渗透性较高的土质内，例如侏罗系粗砂岩地中，白垩粗砂岩地中以及第三第四系砂砾岩层黄土层中。由于该类型的土质渗透性较佳，地孔裂隙较大，很容易导致区域内承受的压力不同。假若此时的钻井液循环密度大于单位地层承受压力系数时，顺应压力差，钻井液很容易漏失。这类漏失对钻孔的损害较小，虽然对孔内的泥浆量有所损耗，但好在渗出量不大，达到一定的程度能自动停止，人为干预的因素少。

2 孔内漏失的影响

钻井液的量都是恒定的，如果发生了大程度的钻井液漏失，不仅仅影响了工作效率，更重要的是很容易造成安全隐患，威胁施工人员的生命健康安全。所以，防止钻孔事故首先需要从防治钻井液漏失的方向下手。从技术上进行分析，是否是操作人员的技术不熟练，亦或是钻进工艺不适用于当前的土质。从土层上进行分析，遇到漏失层也是导致因素之一。常见的漏失导致的原因主要是由于裂隙漏失，松散破碎孔长孔段漏失或是含水层层位漏失等等原因。孔内漏失很容易导致钻孔内的路径受到阻挡，以及地质内的压力不同导致孔内结构不稳定，导致了卡钻，埋钻等孔内事故。要想使钻孔的质量得到提升，就一定要减少钻具受到磨损的情况。否则孔内事故或多或少的会对工期产生影响。

3 煤田钻孔堵漏策略要点

这类方法适用于大多数情况，是最为常用的一类堵漏方法[2]。

3.1 套管隔离技术

这类方法在所有的堵漏方法中，是作用时间最长，稳定性最好的一类方法。同时能够适应各种情况的地质条件，均能保持良好的堵漏性能。但是需要注意的一点是套管在部分坚硬的地层中套管自身会受到很多应力的影响，套管出现断，脱，下沉的几率大增加。所以建议在换径钻进以安置套管。

3.2 增阻堵漏技术与常用的泥浆

对于漏失情况较轻的区域，选用增阻堵漏的方法最为适宜。

（1）高切、高黏、地相对密度泥浆：

主要选择优质膨润土作为主要泥浆材料，因为此类材料与地相对密度相近。但是由于此土本身没有足够的降失水能力与黏性，可以在其中添加适量的高聚物以达到此目的。这类材料在进行漏失区域的封闭时，有着绝佳的韧性，密封效果喜人。

（2）惰性充填材料泥浆：

根据充填材料颗粒的大小，形状，密度，数量上的不同可以创造出不同效果的堵漏泥浆。最终的堵漏效果也不尽相同，这种因地制宜的定制泥浆，具有更好的稳定性。

（3）其他泥浆：

其他泥浆是由石灰乳，水泥，氯化钙，水玻璃，等等材料添加至泥浆中混合而成的一类堵漏材料。根据实际情况，地下水因素的影响，地下气体的相互反应适当的添加相应的物质。添加的物质不同，所呈现出的补漏效果也不尽相同。只有匹配当前状态的补漏材料，才是最佳的补漏材料。

（4）稠泥浆：

这类泥浆的含水量降低，只需将泥浆保持静止状态一段时间后，泥浆本身的粘土物质与岩粉物质将会自然沉淀，便可以对漏失通道进行堵塞。这类堵塞方法减少了人力资源上的投入，但是需要注意的是，必须达到足够的时间才能达到堵漏所需的密封性能，完全干燥，通常时间不小于24小时。

3.3 注浆固结技术

对于急需封堵的区域，这类方法能获得较快的封堵效果。

（1）合成树脂浆液：这类浆液的主要组成原料是合成树脂，这类人工合成的物质结合固化剂两者互相反应最终形成的固结物具有卓越的刚性，对承受压力较大的区域，钻孔漏失的封堵效果最好。

（2）水泥浆液：

在纯水泥浆液中加入适量的外加剂，例如减水剂，速凝剂等。根据实际情况的要求，对浆液的性能进行专门化的调节。但是需要注意的是，水泥泵送是修补过程中的一个难点，能否在足够深的区域提供高强度的泵送压力，同时要考虑到会不会受到地下水的因素影响水泥的刚性。需要找出防止浆液被地下水稀释的办法，以便获得可控的，最好的堵漏质量。

结束语：勘探人员需要经常对钻孔的情况进行巡查，以便及时的发现不良情况。做到一级预防与二级预防同下手。对于已经补修完毕的区域，更需要做好三级预防，防止同样的事故再次发生。对于钻孔质量的控制首先要结合现场地层条件进行合理的规划，因地制宜，选取最恰当的方法进行堵漏，尽最大程度减小因漏失造成的影响，同时为后续的钻孔工作保驾护航。

参考文献

[1] 王久田.基于煤田地质钻探的钻孔漏失与防治措施[J].黑龙江科学，2014（4）.

[2] 刘建标.煤田钻孔漏失孔段堵漏技术[J].西部探矿工程，2018， 30（2）.