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鉆機VS泥漿漏失,泥漿漏失的原因分析及處理方法

來源:m.szhappyshop.cn 發布時間:2019年05月28日

在泥漿鉆進過程中,經常遇到泥漿漏失的現象。由于漏失,不僅增加泥漿的消耗,嚴重時還會引起井孔坍塌、掉塊、卡鉆、埋鉆等事故。在有些地區有時泥漿漏失又往往是發現含水層的預兆。因此,在鉆進過程中發生泥漿漏失,必須仔細判斷,分別對待。

一、泥漿漏失的原因

埋鉆事泥漿漏失有兩種情況。一種是鉆至一般含水層,泥漿緩緩滲漏,這是正常現象。另一種情況是遇到巖石裂隙或溶洞,泥漿大量漏失。本節所指是后一種情況。

發生泥漿漏失的主要原因:一是泥漿使用不當;二是鉆進操作不慎;三是地質條件不佳。泥漿使用不當造成的漏失,是泥漿所造成的靜水柱壓力超過巖層壓力及巖層空隙阻力,如鉆孔穿過砂礫層、坡積層、基巖風化層時,常發生此種漏失,一般漏失不太嚴重。鉆進操作不慎,是提升或下降鉆具過猛、修孔、擴孔、或地質條件不佳,是地層空隙大、滲透性好,或地層有裂隙、溶洞等造成的漏失。由于地質條件不同,漏失的程度也不一樣。有時由于漏失大量消耗沖洗液,但孔口還能夠返水;有時孔內有一定的水位,但孔口不能返水,說明漏失地段在孔壁;也有時突然漏失,孔內沒有水位,說明是孔底漏失。

二、泥漿漏失現象

1、泥漿池液面下降,泥漿量減少。

2、井孔返出的泥漿量減少,嚴重時有進無出。

三、泥漿漏失的處理

1、一般第四紀地層漏失發生在鉆孔淺部,如漏失不太嚴重,用粘度50~60秒的稠泥漿鉆進即可堵住。如果孔內有坍塌現象,可投些粘土球,搗實后繼續鉆進。

2、裂隙漏失不嚴重時,將泥漿粘度提高至70~80秒,適當提高泥漿的靜切力后繼續鉆進。當泥漿不再漏失時,再換正常泥漿鉆進。

3、嚴重的泥漿漏失,除了適當提高泥漿粘度、增加靜切力外,還可以投入粘土球或在泥漿中加入填充物質,制成堵漏泥漿,如鋸末泥漿、鋸末堿劑泥漿、石灰乳泥漿、水泥泥漿等,以增加泥漿的流動阻力,充填裂隙,達到堵漏目的。

四、堵漏泥漿

1、石灰乳泥漿:在泥漿中加入一定數量的熟石灰,攪拌均勻,泵入孔內;或以石灰、鋸末、泥漿按比例混合,注入孔內,靜止2~4小時即可鉆進,此法用于處理裂隙、斷層和風化破碎帶等一般漏失層和嚴重漏失層的堵漏。石灰乳泥漿配比見下面表格,需在漏失層取水時,可采用酸化解堵。

2、鋸末堿劑泥漿:選膨脹性較大的鋸末,用燒堿浸泡后,加入泥漿中,在一定泵壓下將鋸末壓入地層。適用于處理較大裂隙、斷層、破碎帶等承壓水頭不高的含水層的泥漿漏失。

3、水泥泥漿:在泥漿中加入1%的水泥,泥漿的粘度會急劇上升,用于處理一般性裂隙漏失。在漏失較嚴重的裂隙、破碎地帶地層,可采用泥漿水泥的配合比為1:0.5~1,攪拌均勻后泵入孔內,待凝固后即可鉆進。水泥泥漿只限應用于不取水的漏失層。

五、堵漏方法

1、鋸末堵漏:裂隙、破碎地層產生的較嚴重漏失,一般泥漿堵漏難于解決問題,用鋸末處理堵漏,可見效果。具體方法是:先將鋸末曬干,清除木屑雜物,經6~8孔/厘米2的篩子分選后,伴隨孔口泵入的清水,將鋸末緩緩投入直至孔內水位升高至孔口為止。暫停5~10分鐘,若停泵后水位下降,再繼續投入鋸末,反復2~3次,必要時將孔口封閉送水,通過泵壓使鋸末擠入裂隙層中;然后即可以用泥漿護孔繼續鉆進。

2、粘土球堵漏:將粘土加纖維物如鋸末、麻刀等拌勻、打熟,按鉆孔直徑要求成球,(一般為50~80毫米),使之風干,由孔口投入,每次投入高度為0.5~1.0米左右,下鉆具搗實即繼續鉆進。操作中需注意:找準漏失段位置;防止泥球中途蓬住;初期鉆進宜用慢轉速,小泵量;如漏失段太長,應分次投入粘土球,逐次搗實,總投入量必須超過漏失段高度。

3、注入谷殼、鋸末泥漿:谷殼和鋸末要過篩,加量為泥漿的10~15%,原漿的粘度要在30秒以上。

4、注入水泥泥漿:首先將鉆桿下至離漏失層頂部約30米處,泵入一定數量的水泥泥漿,替入計算好的泥漿量,然后將鉆桿上提20~30米,用少量泥漿清洗鉆桿。下一步做法視漏失速度的大小而定。如果漏失嚴重,則可讓水泥泥漿在液注壓力的作用下漏進地層;如漏失不嚴重,則需要適當加壓,使水泥泥漿進入漏失地層。加壓的方法有兩種:一是關井憋壓;一是循環加壓。循環加壓的原理是利用循環時所增加的泥漿流動壓力將水泥泥漿擠入漏失層。

5、注石灰乳泥漿:先攪拌出粘度18~20秒、靜切力6毫克/厘米2、失水量20厘米2/30分以下、比重1.1~1.5的普通泥漿。再將生石灰經水浸后,變成粉末狀的熟石灰。把熟石灰按熟石灰:泥漿=1:3的比例加入泥漿中,邊加邊攪拌。石灰全部溶解時,泥漿粘度可達110~12秒。用泥漿泵送入孔內,靜止1~2小時即可堵住。如果是輕微漏失,則石灰:泥漿可取1:10,泥漿粘度為70~80秒,堵漏效果也較好。

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