探究煤田勘探顶漏钻进技术

[摘要]在煤田勘探施工中，受到地层漏水与孔壁坍塌等的影响，地质钻探施工难度大。运用顶漏钻进工艺，对处理漏失以及孔内轻微坍塌等问题效果明显。同时，对于孔壁极不稳定以及严重漏水的地层而言，还可配合一定的护孔工艺，在确保孔壁的稳定性的情况下实施顶漏钻进技术，可全面提升钻进效益。本文在简析了顶漏钻进技术工艺的基础上，结合具体实例分析了煤田勘探中顶漏钻进技术的应用。

[关键词]漏失层 顶漏钻进 护壁顶漏 泥浆

[中图分类号] TU193 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-54-1

1煤田勘探中顶漏钻进技术

在煤田勘探，由于地层构造的影响，常遇到熔洞、大裂隙、断层带漏失、返水小漏失与不返水大漏失等多种多样的漏失层，提高了煤田勘探施工的难度，影响煤田勘探进度，使钻探效益严重降低。顶漏钻进技术的应用对于勘探中有效堵漏意义重大。

但对于复杂地层而言，如孔壁稳定性极低或漏水严重的地层而言，在顶漏钻进技术的应用中，若未采取可行的护壁工艺，将可能发生严重的孔内事故，影响钻进效益。基于此，在煤田勘探钻进施工中，要实施必要的护壁堵漏工艺。

1.1护孔工艺

在煤田钻进过程中，若漏失层处于坍塌层的下部，此时孔内不返水，可借助具有护壁功能的冲洗液进行坍塌层钻进，并运用注入少量聚炳烯酰胺水溶液的方式钻进漏失层，运用脂（含沥青）进行钻具，再运用清水顶漏技术进行冲孔钻进，以达到护壁防坍塌的目的。

若漏失层处于坍塌层的上部，或者两者交替出现，孔内不返水时，可运用脂钻具，并注清水于孔内，确保钻具冷却，再实施顶漏钻进，在钻进过程中，遇到坍塌层时，借助冲洗液进行护壁，穿过坍塌层后，继续实施顶漏钻进，若在钻进中，遇到坍塌物，可于回次时运用冲洗液进行冲孔护壁，确保顶漏钻进时孔壁的稳定性，防止孔内事故产生。

1.2护壁堵漏

对于断层带漏失、大裂隙以及熔洞漏失等，可运用套管封闭漏失层，实施堵漏。但须注意，在套管封闭前，必须明确地层深度及其岩性特征，从而使套管更具稳定性。并可运用粗径钻具结合下部钻具，先钻进3m-5m，再落套管。

同时，合理设置钻进钻具与套管间的级配，绳钻大一级，普钻大二级，确保套管内的钻具畅通。

此外，在煤田勘探施工中，对于一般性漏失层而言，在钻进施工中，可采取在泥浆中添加锯末的方式进行堵漏，封堵漏失层中的裂隙；而对于相对较大的裂隙漏失而言，在钻进过程中，可运用稻草干墩与粘土球混合（稻草30%，粘土70%，混合成

2煤田勘探中顶漏钻进技术实例分析

以某煤田钻探工程为例，在其井田K2-1孔的施工中，上部第四系为风化破碎的乱石灰岩地层，有相对较多的裂隙熔洞，并具有发育相对复杂的灰岩地层，孔壁稳定性较低，且由严重漏水的情况，提高了煤田钻探施工难度。在该煤田勘探中，在运用顶漏钻井工艺的同时，配合使用了套管或护壁工艺，实施护壁堵漏，获得了较好的钻进效果，具体如下：

2.1钻进方案设计

在该煤田的勘探钻进施工中，对于非煤系地层的灰岩段，由于孔内坍塌层比较轻微，甚至没有坍塌层，此时直接运用清水钻进工艺；而在煤系地层的灰岩段，则主要运用配置优质泥浆，实施顶漏不返浆钻进，而对于裂隙较多、熔洞较多的复杂地层而言，可根据实际情况实施护壁工艺或者运用套管护壁。运用护壁工艺中，主要是在坍塌层钻进过程中，发挥冲洗液的护壁性能，实施冲孔护壁，从而确保清水顶漏钻进过程中孔壁的稳定性。而运用套管护壁则主要是通过套管运用，进行漏失层封闭，再实施清水顶漏钻进。在钻进施工中，地层深度

2.2钻进效果分析

在K2-1孔的施工中，采用上述防塌护壁顶漏钻进方案，避免了多路套管的运用，降低了钻探消耗以及钻探成本，同时利于扩孔时间的减少，而且钻孔达到地质要求。

同时，钻孔上部实施清水钻进，底部采用顶漏钻进技术，获得了良好的钻进效益（钻进17天就完成了270m的钻进），钻进速度提高，获得了良好的经济效益。

可见，对于裂隙较多且熔洞较多的复杂地层而言，采用顶漏钻进工艺，并结合套管或护壁工艺，可获得较好的钻进效益。但须注意在钻进实践中，应安排专人对泥浆的消耗情况进行观测，若无异常情况出现，如压力表泵压显示异常等，即可正常钻进，但若出现异常，应即刻停钻，以防止孔内事故产生。

综上可见，在坍塌层与漏失层共存的复杂地层中，在钻进施工实践中，运用顶漏钻进技术时，可运用套管护壁或者是注入优质防坍塌的冲洗液护壁，确保孔壁的稳定性，便可使顶漏钻进获得良好的钻进效益与经济效益。在煤田勘探实际中，应从实际出发，合理运用顶漏钻探技术，实施堵漏，以提高钻探效益。

参考文献

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