摘要：煤炭是社会生产能源的重要来源。为了满足不断增长的需求，近年来，对煤矿开采技术进行了不断更新，以进一步提高采矿作业的效率。其中，对地质钻探中的钻孔渗漏进行分析，做好堵漏处理工作，对煤田进行有效开采具有重要意义。特别是面对复杂的地质条件，如何应对钻探漏失是一个亟待解决的重要问题。根据分析结果，选择具体的预防措施并采取相应措施，以避免钻孔报废。该文分析了煤层钻探中钻孔漏失的类型，成因和危险，简要介绍了几种常见的处理钻孔漏失的方法。
关键词：煤田钻探；钻孔漏失；钻孔堵漏
引言
钻探涉及勘探矿物沉积，地层结构，土壤特性等，使用设备在地下钻孔并提取土壤或岩心进行分析和研究。孔内故障会影响正常钻孔，这些故障通常统称为孔内故障。它会延迟钻探进度，延迟施工进度并影响地质数据报告的显示方式。如果处理不当，还会出现无效的钻孔图像和废弃的管道，损坏机器和设备并增加钻孔成本。
在钻探施工过程中，发生了几起事故，具有多样性。根据事故的原因，它们可以大致分为两类：人为事故和自然事故。从事故的特征上，可以概括为：钻头塌陷事故，钻具破损事故，埋钻头事故，运行钻头事故，钻头卡死事故，钻头烧毁事故，掉落的物体掉落的事故，钻孔漏失等人为事故的主要原因是操作人员未严格执行钻探作业规定或制定的具体技术措施或对井的情况缺乏了解，未及时发现事故征兆；或钻孔方法不正确的技术参数以及因技术不熟练而选择的操作事故。
1、煤田地质钻探中钻孔漏失的常见类型
钻孔漏失主要分为四种类型：渗透率漏失，裂缝漏失，岩溶漏失和人为因素漏失。
渗透性漏失。渗透性漏失多发生在第四系以及渗透性良好、孔隙度大的砂岩及砂砾岩地层中，此地层中的岩石颗粒较厚，且未固结或固结不良。漏失的主要原因是井中压力不平衡，即泥浆的等效循环密度超过地层压力系数，钻探液渗透地层。渗透率的漏失小，漏失速率慢。这种现象是泥浆池的液位缓慢下降，或者回流的钻探液减少。一旦发生漏失，它将一直持续到钻探液中的固体颗粒流入地层的孔隙并阻塞通道。
裂缝漏失。断裂漏失常发生在断层，地层不整合面和地层断裂带中，丢失的通道是大缝隙和大裂缝。
溶洞漏失。溶洞的渗漏经常发生在石灰岩，白云岩和其他地层中。它们的特点是漏失量大，持续时间长。有出口和没有出口的大漏失经常发生，并且突然发生。
由于人为因素导致的漏失。当孔中液柱的压力大于地层破裂压力时，地层将漏失。在钻探作业中，人为因素引起的漏失通常是由钻探液的运行和性能两个方面引起的。有两种常见情况：
（1）降低钻具或套管时，特别是下降速度过快时，会引起压力激发地面破裂并引起漏失。
（2）当钻探液的切削力过高时，尤其是静态切削力过高时，再加上泵驱动速度太快或钻探速度太快，瞬态压力就会激发接地层和漏失。
2、钻孔漏失问题产生原因
2.1、客观原因
从客观的角度分析钻孔漏失的原因，即煤田地质和水文地质条件。孔隙环境，溶隙环境，裂隙环境以及岩石层中上覆岩层的含水量都可能导致漏失。案例中煤田由来到新地层依次为奥陶统峰峰组，厚度约为245 m，主要是石灰岩，白云岩石灰石和局部的石灰岩和灰泥层。下二叠统山西组厚约70 m，主要由黏土，石灰岩，砂岩和煤脉构成，形成平坦的沿海沉积物。介质2与石河子组相同，厚度约为520 m。其中大多数是砂岩，页岩，带砾石的砂岩，中粒砂岩和页岩。在钻进过程中，发现岩石的空洞和裂缝高度发达，裂缝大多不闭合，主要分布在粗砂岩和细砂岩地层中，导致在作业阶段出现冲洗液漏失问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2、主观因素
从主观角度分析钻探漏失的原因，即洗液种类，钻头的类型，清洗方法，钻孔过程的参数，钻孔速度和操作技术是可能的。这会导致孔漏失。在勘探和钻探煤层的情况下，污泥的制备，产量和缺失的地层不能适当地重合，从而导致洗涤液的漏失。其中应用的泥浆造浆土为峰峰土，混合后泥浆的比例为1.5，粘度低。钻探时，除了形成许多裂缝以外，钻探液柱中的流体压力还大于地层压力。最后，由于在钻探施工期间地层的破裂压力低于钻探液柱的压力，所以发生了漏失问题。另外，在钻探过程中，对于漏失情况，必须严格控制排量，泵压和钻探速度，由于钻探施工过程中操作不正常，会出现钻探速度快等问题。和巨大的钻探压力外力大于地层岩的破裂压力，同时由于外力的作用，自然封闭的裂缝打开形成裂缝，出现了钻探漏水的问题。与客观原因相比，主观因素具有更大的控制能力，也是防止漏失和阻塞的主要研究方向。
3、堵漏常用方法
3.1、用水泥对钻孔漏失进行堵漏
用水泥堵漏的方法是一种广泛使用且经济的方法。由于水泥悬浮液的流动性较好，因此更易于抽出，水泥悬浮液的凝结时间更充足。另外，水泥的早期凝固阻力和最终凝固阻力相对较高。诸如适合性的许多优点，因此在特定的应用过程中，水泥的使用也相对较多。当使用水泥覆盖漏失物时，有几种常见的覆盖漏失物的方法。
（1）水泵灌注方法。泵灌注法在漏失钻探中的特定用途是使用水泵将水泥直接泵入井中。这种操作方法相对简单，经济，并且适合大漏失，是的，并且这种灌注方法不受钻孔深度的影响。但是，为避免在灌装过程中堵塞钻杆和水泵，可以在准备过程中严格控制水灰比。
（2）干料输入法，在煤田的射孔和渗漏的许多孔中有很多水。如果仍然使用水泥悬浮液，则水泥悬浮液很容易用水稀释，凝结时间很短，不会凝固，要克服此缺点，您可以先估算其含水量，然后将其放置将干燥的物料按一定比例制备，然后搅拌并挤压。
3.2、钻探液堵漏
使用钻井液堵漏孔时，必须首先根据漏失的大小选择具体的堵漏方法。
（1）用石灰乳牛奶遮盖漏失物。用石灰牛奶补漏的具体方法是将污泥加到熟石灰中。如果孔很小，则可以使用抽气方法来弥补漏失。钻孔比较大，可以将石灰乳液悬浮液直接倒入孔中。这种堵塞方法主要适用于中小型钻探漏失。
（2）用胶冻泥浆阻止钻孔。使用明胶泥阻止钻孔漏失的具体方法是在水泥或熟石灰中添加粘度大于50S的水泥浆。加入1.5％-2 5％的玻璃水后，使用该混合物阻止漏失。这种堵塞方法主要适用于中小型钻探漏失。
（3）用聚丙烯酰胺絮凝浆液来堵钻孔漏失，使用聚丙烯酰胺絮凝剂悬浮液弥补钻孔漏失的具体方法是添加浓度为0.1％的HPAM和大约5％的木屑。在原始悬浮液中，制备了聚丙烯酰胺絮凝悬浮液，并将该悬浮液倒入丢失的钻孔中。倒入悬浮液后，大约需要16个小时才能清除孔洞。
3.3常用的化学浆液堵墙方法
在煤田钻探漏失之前，采用化学灌浆堵壁的方法，主要采用聚氨酯树脂灌浆堵漏，采用“氰凝”浆液堵漏与护壁，但是化学堵塞方法的成本相对较高并且难以操作，因此通常在实际操作中应用较少。
综上所述，一旦在煤层地质钻探中发生钻探漏失的问题，如果不能及时发现并可靠地采取措施，肯定会造成重大漏失，我们必须重视在这方面进行研究。根据现场地层的条件，选择最适合的堵漏技术方法，可以最大程度地减少由漏失引起的影响，并为后续的钻探作业提供保证。
参考文献：
[1]翟常修.浅析煤田地质钻探工程施工监理要点[J].新疆有色金属，2018，41（04）：59+61.
[2]庞海生.煤田地质钻探编录及钻孔定位技术[J].黑龙江科学，2014，5（11）：207.
[3]王文田.煤田地质钻探中钻孔弯曲的危害与预防措施[J].黑龙江科学，2014，5（05）：170.
论文作者:王琼
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/2/3
标签：漏失论文; 钻孔论文; 地层论文; 悬浮液论文; 煤田论文; 方法论文; 事故论文; 《基层建设》2019年第28期论文;