坑道鉆機(jī)如何預(yù)防泥漿漏失情況

在泥漿鉆進(jìn)過(guò)程中，經(jīng)常遇到泥漿漏失的現(xiàn)象。由于漏失，不僅增加泥漿的消耗，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起井孔坍塌、掉塊、卡鉆、埋鉆等事故。在有些地區(qū)有時(shí)泥漿漏失又往往是發(fā)現(xiàn)含水層的預(yù)兆。因此，在鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)生泥漿漏失，必須仔細(xì)判斷，分別對(duì)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?，F(xiàn)象。另一種情況是遇到巖石裂隙或溶洞，泥漿大量漏失。本節(jié)所指是后一種情況。

發(fā)生泥漿漏失的主要原因：一是泥漿使用不當(dāng)；二是鉆進(jìn)操作不慎；三是地質(zhì)條件不佳。泥漿使用不當(dāng)造成的漏失，是泥漿所造成的靜水柱壓力超過(guò)巖層壓力及巖層空隙阻力，如鉆孔穿過(guò)砂礫層、坡積層、基巖風(fēng)化層時(shí)，常發(fā)生此種漏失，一般漏失不太嚴(yán)重。鉆進(jìn)操作不慎，是提升或下降鉆具過(guò)猛、修孔、擴(kuò)孔、或地質(zhì)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(zhì)條件不同，漏失的程度也不一樣。有時(shí)由于漏失大量消耗沖洗液，但孔口還能夠返水；有時(shí)孔內(nèi)有一定的水位，但孔口不能返水，說(shuō)明漏失地段在孔壁；也有時(shí)突然漏失，孔內(nèi)沒(méi)有水位，說(shuō)明是孔底漏失。

二、泥漿漏失現(xiàn)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(yán)重時(shí)有進(jìn)無(wú)出。

三、泥漿漏失的處理

1、一般第四紀(jì)地層漏失發(fā)生在鉆孔淺部，如漏失不太嚴(yán)重，用粘度50~60秒的稠泥漿鉆進(jìn)即可堵住。如果孔內(nèi)有坍塌現(xiàn)象，可投些粘土球，搗實(shí)后繼續(xù)鉆進(jìn)。

2、裂隙漏失不嚴(yán)重時(shí)，將泥漿粘度提高至70~80秒，適當(dāng)提高泥漿的靜切力后繼續(xù)鉆進(jìn)。當(dāng)泥漿不再漏失時(shí)，再換正常泥漿鉆進(jìn)。

3、嚴(yán)重的泥漿漏失，除了適當(dāng)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(zhì)，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(dòng)阻力，充填裂隙，達(dá)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(shù)量的熟石灰，攪拌均勻，泵入孔內(nèi)；或以石灰、鋸末、泥漿按比例混合，注入孔內(nèi)，靜止2~4小時(shí)即可鉆進(jìn)，此法用于處理裂隙、斷層和風(fēng)化破碎帶等一般漏失層和嚴(yán)重漏失層的堵漏。石灰乳泥漿配比見(jiàn)下面表格，需在漏失層取水時(shí)，可采用酸化解堵。

石灰乳泥漿配比

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。鋸末堿劑泥漿配方見(jiàn)下面表格。

鋸未堿劑泥漿配方

3、水泥泥漿：在泥漿中加入1%的水泥，泥漿的粘度會(huì)急劇上升，用于處理一般性裂隙漏失。在漏失較嚴(yán)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(nèi)，待凝固后即可鉆進(jìn)。水泥泥漿只限應(yīng)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(chǎn)生的較嚴(yán)重漏失，一般泥漿堵漏難于解決問(wèn)題，用鋸末處理堵漏，可見(jiàn)效果。具體方法是：先將鋸末曬干，清除木屑雜物，經(jīng)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?fù)度胫敝量變?nèi)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(xù)投入鋸末，反復(fù)2~3次，必要時(shí)將孔口封閉送水，通過(guò)泵壓使鋸末擠入裂隙層中；然后即可以用泥漿護(hù)孔繼續(xù)鉆進(jìn)。

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(fēng)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(shí)即繼續(xù)鉆進(jìn)。操作中需注意：找準(zhǔn)漏失段位置；防止泥球中途蓬?。怀跗阢@進(jìn)宜用慢轉(zhuǎn)速，小泵量；如漏失段太長(zhǎng)，應(yīng)分次投入粘土球，逐次搗實(shí)，總投入量必須超過(guò)漏失段高度。

3、注入谷殼、鋸末泥漿：谷殼和鋸末要過(guò)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(shù)量的水泥泥漿，替入計(jì)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(yán)重，則可讓水泥泥漿在液注壓力的作用下漏進(jìn)地層；如漏失不嚴(yán)重，則需要適當(dāng)加壓，使水泥泥漿進(jìn)入漏失地層。加壓的方法有兩種：一是關(guān)井憋壓；一是循環(huán)加壓。循環(huán)加壓的原理是利用循環(huán)時(shí)所增加的泥漿流動(dòng)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(jīng)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(shí)，泥漿粘度可達(dá)110~12秒。用泥漿泵送入孔內(nèi)，靜止1~2小時(shí)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。

六、處理泥漿漏失的注意事項(xiàng)

1、發(fā)生泥漿漏失后應(yīng)詳細(xì)分析情況，對(duì)于不是含水層的漏失層，應(yīng)當(dāng)是鉆過(guò)一層，封堵一層；若漏失層為開(kāi)采含水層時(shí)就不能堵漏，而要考慮下管成井；若漏失層為含水量，但并非本井取水的目的層，為了繼續(xù)鉆進(jìn)而又不損含水層，可采用石灰乳泥漿封堵。

2、發(fā)現(xiàn)泥漿漏失，要密切注意漏失速度，盡可能使井內(nèi)維持一定的液面高度，并立即采取堵漏措施，否則泥漿漏光，就會(huì)引起其他復(fù)雜情況。當(dāng)漏速較大時(shí)，可采取反復(fù)灌泥漿的辦法，維持孔內(nèi)有一定的液面。

3、打入孔內(nèi)的堵漏泥漿，其失水量要小，泥餅要薄。提高粘度、降低比重的幅度不宜過(guò)猛，以防憋漏和塌孔。

七、泥漿漏失的預(yù)防措施

1、在滲透性較小的地層鉆進(jìn)，泥漿漏失時(shí)可以防止的。主要措施是調(diào)整泥漿性能，如適當(dāng)提高粘度，在保證井孔不塌的情況下降低比重。

2、在靠近易漏失的層位附近，下鉆速度不要太快，開(kāi)泵操作不要猛，必要時(shí)分段循環(huán)泥漿以減小開(kāi)泵的泵壓，防止憋漏地層。

3、鉆穿漏失層以前要儲(chǔ)備好井筒容積兩倍以上 的泥漿，其性能與井內(nèi)泥漿相似，粘度宜高于井中泥漿5~10秒。

4、準(zhǔn)備好堵漏物質(zhì)，如鋸末、谷殼（要過(guò)篩），粘土球等。