深孔金刚石WL钻探技术应用研究

如题所述

玲珑金矿东风矿区深孔钻探彻底摒弃了过去采用的提钻取心钻探(包括普通金刚石钻 探),全面采用了金刚石WL钻探技术,并充分发挥了该项技术的优势。

(一)钻探设备优化选择

根据第17号钻探技术优化组合方案,区内深孔钻探,1500m以浅钻孔可选择动力头钻 机,更深钻孔则选用立轴钻机。

玲珑金矿东风矿区,是钻探工作量较大的一个矿区,分3期进行。自2007年开始,到2010年5月,累计完成钻孔114个,完成钻探工作量130917.75m(含普查14175.25m/15孔),平均孔深1148.40m,最深1791.06m。在推广应用动力头钻机前,全部采用已有的立轴钻 机。随着动力头钻机的推广应用,采用了山东省地质探矿机械厂研制的XD-5、XD-6等 动力头钻机,共完成深孔15个(包括莱州西岭、新立矿区),钻探工作量18043.16 m(表 9-14),平均机械钻速1.55m/h,台月效率462.65m,分别比该矿区立轴钻机施工同类深孔(平均机械钻速1.46m/h,台月效率450.5m)提高6.2%和2.7%。

表9-14 动力头钻机在硬、脆、碎、漏复杂地层深孔钻探技术指标

注:采用山东省地质探矿机械厂生产的XD-6、XDF-5A、XD-5完成。

其他设备,如钻塔、泥浆泵等,皆应根据钻孔深度进行优化选择。一般情况下,1 500m以浅钻孔仍可采用常规配备的设备,如常用的1 3m钻塔、BW250泥浆泵等;超过 1500m深孔,应配备18m及以上钻塔,使立根长度增长到15m以上,以减少提下钻时间。1 500m以浅钻孔,BW250泥浆泵还能使用;更深钻孔应配备1 0MPa及以上的泥浆泵。

(二)深孔金刚石WL钻探工艺

1.合理设计钻孔结构

根据地层的构成情况和复杂程度,一般采用φ130mm开孔,穿过上部松散地层后下入 φ127mm护壁管,然后采用S95mmWL钻进,穿过浅部基岩破碎带,下入φ89mm套管;若 地层破碎严重,S95mmWL钻进困难,则采用φ110mm扩孔,增加φ108mm套管;以下尽量 采用S75mmWL钻进终孔,S59mmWL作为备用直径。

2.合理选择钻具级配及钻头

深孔钻进目前应选用加强型钻杆,为有效降低泵压,钻头直径加大1.5mm。钻头选择 以增加钻头寿命为主,选择优质、较细粒度的金刚石,胎体硬度应适当提高,一般可选择 60~80目金刚石,胎体硬度HRC40±1。

3.合理选择钻进技术参数

金刚石钻进,尽量采用高转速,但随着钻孔深度的增加,特别是严重漏失地层顶漏钻进 时,受设备能力和钻杆性能的限制,深孔钻进转速适当降低。一般钻进技术参数见表9-15。

表9-15 深孔金刚石WL钻进技术参数

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