工程地质钻探复杂地层综合治理探讨

方案。

二、对易水化、缩径地层钻探的治理

在钻探的过程中有时候会遇见一些复杂的地层，比如含有砂页岩、凝灰岩、绿泥石化等对水敏感较大的地层，这些地层在钻探的过程中容易造成孔壁的不稳定，发生一些孔内的复杂情况，影响正常的钻探工作。那么在钻探的过程中就要根据岩层性质和工艺情况，对钻井技术进行完善与改进，以适应不同的地层，同时及时使用合适的井液，以达到防塌的效果。

在整个钻探的过程中，始终与钻井液是密不可分的。钻井液中的细小颗粒较少，会对泥浆的致密性带来一定的影响，看起来对于保证失水是不利的，但当把相应的物质加入钻井液中，颗粒在形成泥浆饼以后，吸附在颗粒上的分子就会再一次的互相拉拢，进而使泥浆更加紧密的结合在一起，使失水量出现不断变小的情况。在细小的颗粒之间用碳链来进行吸水，进而降低水的渗透情况，这是降低失水的重要方法，将低固体的钻井液进行紧密的结合，防止分散的现象产生，这样就会很好地降低失水情况产生的几率。

这种情况大多数规定在环形的空间之内进行，保持好层流或改成型层流的状态，达到提升携带钻屑的效果，在一定的程度上对泥皮进行了很好的保护，进而能够很好的降低水量的流失。

三、对卵砾石地层钻探的治理

在钻探的过程中，有很多时候会遇见含有卵砾石地层，由于它与相邻地层的软硬程度不一致，经常在巨大的冲击下会对钻头造成损坏、使钻杆发生严重的跳动，这时就会引起磨损的现象产生，这在一定的程度上对于钻进液就要有较高的减震、悬浮及其携带岩屑的功能。

1、利用钻井液来解决钻杆的震动及疲劳的磨损情况。在卵石层当中，由于卵石与胶结物之间存在软硬不均匀的现象，导致钻杆的震动比较强烈，就会使钻杆受到疲劳损环，造成取芯的的规格不正确。为了解决此类问题，需要钻进液具有良好的吸附住层膜的能力和相应的减少摩阻的功能。在好的层膜使用过程中，随着钻进工作的不断进行，使砂质岩的表皮上存在着的吸附砂砾和胶体颗粒形成了能够隔水的粘膜，将岩芯牢牢的包裹住，进而达到保护岩芯的作用。另外假设有较好的减摩阻效果，就会使水泵所承受的压力较小，就不容易在孔的底部产生高压的区域，降低了岩芯出现溃散情况发生的几率。

使用这种钻井液的时候，是因为它含有粘弹性较强的液体，在高粘度的过程中，具有很强的粘弹性，因此就具有很好的减振的作用。由于在外力的影响之下，粘弹性液体的的弹性膜数量是与时间存在着反比例函数关系的，在作用力越快，相应的弹性膜也就会越大，防止应变的力度也就会更大。在采用金刚石进行钻探的过程中，钻杆的转动频率越高，对于附加在孔内的冲洗液的速度也就会越来越快，钻井液防止钻杆变形的力也就会增大，抑制了钻杆在转动过程中变形，因此对于减振也就带来了巨大帮助。同时改善了钻杆的工作条件，提高了钻杆的使用寿命，由于以较快的速度进行钻进，也降低了冲洗液在钻头部位的冲洗岩芯的时间，大大的保证了对于岩芯的采取概率和随钻的取砂样本。

2、利用钻井液解决悬浮及携岩的有关问题。在实际的钻探工作中，尤其在卵石层的钻探过程中会遇到这样几个问题：钻进效率不高、钻头损坏现象严重、孔壁稳固性不好及孔内残留物质较多等。由于存在于卵砾石层钻进中所破碎的颗粒一般较大，因此对于钻井液就要求要有较好的悬浮和携岩屑的功能，如果在这方面的能力较弱的话，就会对钻杆带来严重的损坏情况。因此，在对卵石层钻探过程中，要使用携岩能力强、护壁性强的钻井液进行工作，进而很好的促进成孔的速度、提高质量。经过多次的室内试验与室外的实践验证，在实际工作中，选取膨胀湿润的土和水作为重要的原料，然后放入少量的纯碱和一定的PHP及HPAN等添加剂，来配置钻井液，能起到很好悬浮及携岩效果。

在施工现场，对于钻井液的配置和维护需要注意以下几种情况。配浆之前，令膨润土预水化，首先放入纯碱和膨润土，在与水很好的均匀混合之后，再放入其他的添加剂，PHP与HPAN要放在30—40oC的温水之中，随后放入一定的钻井液。在钻入的起初，注意对钻井液的性能进行调控，保证它能够悬浮起30mm左右大小的颗粒为止，并且在钻进的过程之中，装上除砂的装置，并且还需要进行捞砂的工作，当钻井液含砂量较大的时候，随时换入新的浆液，使钻井液保持良好的工作性能。

在对卵石层进行钻探的过程之中，是用取芯的钻头进行工作的，岩芯管是用来导正的，然后捞取少量的卵石颗粒，在钻进的时候，所遇到的问题其实是排渣的工作而不是钻进，所以在保证冲洗液高质量的前提下，应使用较大的泵量来保障较高的速度和较低的消耗，进而完成钻探的任务。

结束语：

钻探工作是岩土工程勘察中非常重要的组成部分，在钻探过程中，钻探设备与技巧、钻探工艺等的抉择，对于保证钻探工作的正常进行具有重要的意义，尤其是在遇到复杂地层时如何开展钻探工作，以便取得很好的勘察效果，都是值得深刻探讨的。本文针对当今钻探工作中所遇到的几个问题进行了详细的分析，对不同的地层和相关的困难给予了一定的解决办法，给相关的工作人员以借鉴。

参考文献：

[1]刘广志.金钢石钻探手册[M].北京：地质出版社.1991.

[2]郭绍什，冯德强，杨凯华。钻探手册[M[.中国地质大学出版社，1993.

[3]张昊。复杂地质条件下铁路隧道勘探钻孔问题及其处理[J].现代的隧道技术，2010（04）

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