收稿日期:2007-03-26作者简介:魏臣(1959-),男(汉族),吉林人,黑龙江省煤田地质二0四勘探队队长、高级工程师,水文地质、探矿工程专业,从事生产技术及管理工作,黑龙江省七台河市,hmd204@126.com。对依兰煤田钻孔缩径挤夹钻具事故的认识魏臣(黑龙江省煤田地质二0四勘探队,黑龙江七台河154600)摘要:针对依兰煤田钻探施工中出现的钻孔缩径挤夹钻具事故,提出产生事故的根本原因不是因岩层本身膨胀所致,而是由于某种岩层裂隙发育,渗透性良好,吸水性强,使钻孔孔壁泥皮迅速增厚所致,并提出预防事故的具体措施。关键词:依兰煤田;挤夹钻具事故;孔壁泥皮中图分类号:P634.8文献标识码:B文章编号:1672-7428(2007)10-0029-03AnalysisonBoreholeDiameterShorteningandDrillingToolJammingAccidentinYilanCoalfield/WEIChen(No.204Team,HeilongjiangCoalGeolgycalBureau,QitaiheHeilongjiang154600,China)Abstract:AccordingtotheboreholediametershorteninganddrillingtooljammingaccidentinYilan,thebasicreasonwasthoughttoberapidly-thickeningmudcakeonthewallofboreholeincrackdevelopmentinsomerockstratumwithhighpermeabilityandabsorbency,butnottoberockexpanding.Concretemeasuresfortheaccidentpreventionwereputfor2ward.Keywords:Yilancoalfield;drillingtooljammingaccident;mudcakeonthewallofborehole依兰煤田位于黑龙江省中东部的松花江与牡丹江汇合处,跨方正、通河、依兰三县。依兰煤田从1959年开始钻探施工到现在,都不同程度发生过因钻孔缩径造成挤夹钻具事故。特别是近2年在煤田南端进行的深部钻探施工中,多次发生因钻孔缩径造成的钻具挤夹事故,仅2005～2006年2年时间,我队使用绳索取心工艺进行钻探施工,先后出现了8起因缩径造成的钻具挤夹事故,处理事故时间累计达到2208h,不仅造成钻探成本增加,而且影响施工工期及钻孔质量。以往施工单位对钻孔缩径造成的钻具挤夹事故,只简单分析为泥岩、油页岩吸水膨胀所致,认为是由于这2种岩石的矿物成分的物理性质决定的,归结为不可克服的自然现象。从表面看,这种分析在推理上似乎存在,但实际上,在钻探穿过岩石的过程中,具有这种膨胀性的岩石所占的比例较低,而且这种具有膨胀性的岩石不可能在某段时间内,无止境或突然向钻孔内凸出来,即便向孔内凸出来,也会被钻具旋转混打而削去。因此笔者认为,无论是在依兰地区还是其它地区,钻孔缩径都存在着2种形式:一种是岩石本身膨胀而造成缩径,如依兰煤田的泥岩、油页岩;另外一种是由于岩石胶结程度差,孔、裂隙发育,岩石的渗透性好、吸水性强,钻进过程中泥皮迅速增厚所致。第一种情况往往会引起人们的重视,不易出现挤夹事故;而第二种情况往往不被人们重视,经常出现钻具挤夹事故。正确认识缩径挤夹钻具事故的真正原因,对指导钻探生产,采取相应预防措施,避免事故的发生,从而降低成本,提高经济效益是很有必要的。1地质概况依兰煤田地质构造简单,总体呈现大型单斜构造,倾向南,地层岩性发育稳定。钻遇地层自下而上分别是:①基底海西期花岗岩。②下第三系达连河组:下部含煤段,主要由泥岩、油页岩、煤组成,厚约35～50m,其中有5层可采煤层;中部油页岩段,主要由巨厚的油页岩和薄层砂岩组成,厚约80～160m;上部砂岩段,主要由泥质胶结的粗砂岩、砂岩及粉细砂岩互层组成,厚约300～800m。③上第三系道台桥组,主要由黄色粘土、砂质粘土组成,厚约0～35m。④第四系,主要由冲洪积粘土、砂、砾石等组成,厚约5～30m。地层岩性的主要特点是以泥质胶结为主、结构松散、裂隙发育的粗、中、细砂岩组成。922007年第10期探矿工程(岩土钻掘工程)2缩径挤夹钻具分析在依兰煤田钻探施工中,需要钻穿的岩石自上而下分别是:①处于松散状态的粘土、砂;②泥质胶结,结构松散,裂隙较为发育的粗砂岩及砂岩段;③泥质胶结,层间结合较差,质较软,具塑性的泥岩、粉细砂岩互层;④泥质胶结,质软细腻致密,层理发育的油页岩;⑤煤。钻孔穿过上述岩层中,由于岩石的物理性质及裂隙发育不同,有的层段出现渗水、漏水,有的层段不渗水,还有的层段出现涌水。在渗水的砂岩及粉砂岩段岩层中,渗透率也有差异,中粗砂岩渗透性比粉细砂岩好。渗透性好的岩层,具有很强...
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