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膨胀波纹管护壁技术——绿色钻探新帮手

发布时间:2018年04月20日
来源:探矿工程在线

我国各种矿产资源十分丰富,各地的地质构造千差万别,矿产资源的勘探工作量较大,钻探过程经常钻遇各种复杂地层,如掉块、坍塌、溶洞、漏失、缩径等,这些复杂地层经常造成孔内事故,常规处理措施往往不能彻底解决,有时还会引起新的事故,从而不得不提前终孔,导致钻探目标无法完成,造成人力、物力和资金的极大损失。膨胀波纹管护壁技术是专门针对复杂地层钻进研发的一项护壁技术,该技术可以在不损失孔径的情况下对事故孔段进行支护,护壁完成后,可采用原有规格钻具继续钻进。

目前常规钻孔设计均使用自上而下多开次的结构,未到达终孔段时可采用套管进行护壁,但是终孔段一般为裸孔段,已无法进行常规套管护壁,此时钻遇复杂地层时,常规采用泥浆、水泥人造孔壁等方式进行护壁,但是这些常规处理方式对于特别复杂的地层而言,常常无法取得明显效果,一些工地甚至长达几个月零进尺,严重影响钻进效率,深达千米的钻孔常常因为最终百米无法继续钻进而不得已将孔报废。此举虽是迫不得已,但确已造成了物资、人力等的巨大浪费及对地质环境的破坏。

膨胀波纹管护壁技术可有效针对终孔段进行护壁,能够实现护壁后通径不小于事故段原有孔径,其关键技术是利用了膨胀波纹管膨胀前后截面形状的变化。将内径大于事故段孔径的圆管通过机械方式使其变形为外轮廓尺寸小于事故段孔径的异形截面管,将其下入孔内,然后再通过液压力将异形截面管膨胀至基本等于原圆管尺寸,此时管内径已不小于事故段孔径,可使用原有规格钻具继续钻进。该技术已在四川、广西、甘肃、山东等多个钻孔进行了应用,成功对漏失、坍塌、掉块、缩径地层进行了支护,解决了多个钻孔长达数月无法钻进的难题,为施工方挽回了巨大的经济损失。

1 膨胀波纹管变形膨胀示意图

2 膨胀波纹管工地应用图

膨胀波纹管护壁技术为我国深部地质找矿战略目标的实现,提供了新技术、新工艺、新方法,为我国地质调查深部找矿钻探技术提供了较高的技术保障,为钻探孔向更深、更复杂的区域发展奠定了技术基础;该技术的应用大大提高了深部钻探成功率,减少了孔内事故,降低了施工成本,缩短了施工周期;简化了钻孔结构,减少了钻孔开次,减少了套管及钻具数量,大大降低了钻探成本;小口径膨胀波纹管护壁技术成功应用为“等径钻进”打下了基础,“等径钻进”技术可实现一径到底,开孔直径即为终孔直径,可大大减少由于多开次钻孔对地质环境造成的破坏与影响。

[责任编辑:dc]

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