復(fù)雜地層護(hù)壁與堵漏措施課件

復(fù)雜地層護(hù)壁與堵漏措施復(fù)雜地層護(hù)壁與堵漏措施1復(fù)雜地層護(hù)壁與堵漏措施鉆進(jìn)過(guò)程中，往往由于鉆孔漏失、涌水而無(wú)法維持沖洗液的正常循環(huán)，或因沖洗液的性質(zhì)以及沖洗液在環(huán)狀空間流動(dòng)的水力因素和孔壁的巖石性質(zhì)不相適應(yīng)而造成孔壁坍塌、膨脹、使鉆孔直徑擴(kuò)大或縮小，鉆進(jìn)工作不能正常進(jìn)行，導(dǎo)致出現(xiàn)各種孔內(nèi)事故。這種情況，有時(shí)可能發(fā)展到極其嚴(yán)重的地步，被迫停鉆進(jìn)行長(zhǎng)期地、反復(fù)地孔內(nèi)處理，甚致鉆孔報(bào)廢。容易出現(xiàn)上述情況的地層，通稱(chēng)為復(fù)雜地層。在復(fù)雜地層中鉆進(jìn)，往往是孔內(nèi)事故多，效率低、質(zhì)量差、成本高。復(fù)雜地層護(hù)壁與堵漏措施鉆進(jìn)過(guò)程中，往往由2孔壁不穩(wěn)定的成因（一）自然因素的影響：1.巖石性質(zhì):如均質(zhì)的堅(jiān)硬巖石，不會(huì)出現(xiàn)孔壁不穩(wěn)定的問(wèn)題。而水溶、水敏、膨脹、分散的巖鹽、粘土或泥巖、頁(yè)巖地層，則往往出現(xiàn)超徑，縮徑、坍塌等孔壁不穩(wěn)定現(xiàn)象。2.由于內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用(地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿作用和變質(zhì)作用)和外動(dòng)力地質(zhì)作用(風(fēng)化、剝蝕，搬運(yùn)、堆積，成巖等作用)使地層中存在著各種空隙，裂隙和溶隙。

在這些空隙中，一般都有流體(水、油、氣)和某些松軟的固體堆積物或化學(xué)沉積物充填其中。使我們?cè)阢@進(jìn)過(guò)程中經(jīng)常遇到各種復(fù)雜的情況-沖洗液漏失、涌水、井噴，孔壁垮塌等問(wèn)題。3.地下水的埋藏條件和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)地層的穩(wěn)定性起著極共重要他作用。它是維持鉆孔沖洗液的正常循環(huán)，平衡地層壓力，防止漏水、涌水(油、氣)和孔壁垮塌的重要問(wèn)題?？妆诓环€(wěn)定的成因（一）自然因素的影響：3在鉆井過(guò)程中常遇到孔內(nèi)掉塊、坍塌、縮徑、超徑等孔壁不穩(wěn)定現(xiàn)象，就護(hù)壁而言不穩(wěn)定的巖層主要包括：屬于淺部的力學(xué)不穩(wěn)定巖層有:

①風(fēng)化殘積層、

②沖積層、

③洪積層、

④流沙層等；。不穩(wěn)定巖層的分類(lèi)屬于深部的主要有①硬脆碎巖層、

②斷層破碎帶等。在鉆井過(guò)程中常遇到孔內(nèi)掉塊、坍塌、縮徑、超徑4(二)巖層的空隙性巖層的空隙性，是指巖層在形成過(guò)程中或形成以后，在內(nèi)外動(dòng)力地質(zhì)作用下所產(chǎn)生的空間，按其成因類(lèi)型，可分為：松散的孔隙巖層，堅(jiān)硬的裂隙巖層，以及溶隙巖層等。A、松散的空隙巖層包括：沖積層，洪積層，風(fēng)積層。B、堅(jiān)硬的裂隙層包括：風(fēng)化裂隙、成巖裂隙，構(gòu)造裂隙。C、溶隙巖層包括：溶隙，溶孔，溶洞。

(二)巖層的空隙性巖層的空隙性，是指巖層5(A1)風(fēng)積砂層在干旱或半干早地區(qū)，風(fēng)蝕作用是很強(qiáng)烈的，風(fēng)攜帶砂粒，在搬運(yùn)到一定距離后，由于風(fēng)力減弱或受到阻礙物阻擋，所搬運(yùn)物質(zhì)就堆積下來(lái)，稱(chēng)為風(fēng)積物。一般都以細(xì)砂和粉砂為主，由于風(fēng)力搬運(yùn)而磨圓，所以顆粒均勻而圓度大。在我國(guó)主要分布在西北地區(qū)。風(fēng)積砂層通常是很松散的，孔隙率在40％以上，厚度可以是幾米、幾十米。地下水一般埋藏很深。在風(fēng)積砂層地區(qū)鉆進(jìn),只有使用泥漿護(hù)孔才能順利施工，否則不能成孔。鉆進(jìn)過(guò)程中容易產(chǎn)生嚴(yán)重的沖洗液滲漏，孔壁坍塌，埋鉆等復(fù)雜情況。(A1)風(fēng)積砂層在干旱或半干早地區(qū)，風(fēng)蝕作用是很強(qiáng)烈的，6（A2）洪積層洪積層廣泛分都在山前地帶，是由暫時(shí)性水流(洪水)和經(jīng)常性水流的作用下形成的。由于水流出山口時(shí)，坡度減小，流速降低，使攜帶的砂礫不斷地堆積下來(lái)．形成洪積扇。當(dāng)許多洪積扇毗連起來(lái)，而形成山前傾斜平原，在我國(guó)的天山，祁連山，大青山,太行山，大小興安嶺等地區(qū)廣泛分布。根據(jù)沖洪積扇的物質(zhì)成分，顆粒大小和厚度，在平面上可分三個(gè)帶：

洪積扇上部砂礫帶：分選不好，有礫石和砂，大小混雜，厚度可由十幾米到數(shù)百米，如大興安嶺山前白城—帶為30一50米，而天山山前厚達(dá)百余米。地下水埋藏很深，在這種地帶進(jìn)行鉆探時(shí)主要是沖洗液的大量漏失問(wèn)題。

洪積扇中部砂礫、粘性土交錯(cuò)帶：離山口較遠(yuǎn)，顆粒有較好的分選和磨圓程度。主要有砂層和小礫石，夾有少量的礫石，并有粘土夾層，由于巖性是粗粒砂急劇變?yōu)榧?xì)粒的粘性土，潛水流被阻而溢出地面，形成沼澤地帶，在較深部經(jīng)常埋藏有承壓水，易產(chǎn)生涌水和坍塌事故。

洪積扇的邊緣地帶，則多為亞砂土、亞粘土和粘土等比較簡(jiǎn)單的地層。（A2）洪積層洪積層廣泛分都在山前地帶，是由暫時(shí)性水流(7(A3)沖積層沖積層是河流的沉積物，它是組成平原地區(qū)第四紀(jì)的主要沉積物，河流是在河谷中流動(dòng)的常年水流，在河流上游主要以侵蝕為主，堆積物極少，而河流的中下游是以堆積為主。雙層結(jié)構(gòu)和牛軛湖相的沉積巖相是河流的沉積特點(diǎn)。具有雙層結(jié)構(gòu)(下部為砂卵石層，上部覆蓋有亞粘上、粘土等)的巖層內(nèi)常有承壓水，鉆探時(shí)易產(chǎn)生井噴和孔壁坍塌等事故。(A3)沖積層沖積層是河流的沉積物，它是組成平原地區(qū)第8(B1)風(fēng)化裂隙堅(jiān)硬巖石裸露于地表，由于太陽(yáng)幅射熱的作用，在水和生物等參與下，使巖體破碎。風(fēng)化作用分為物理的和化學(xué)的，物理風(fēng)化是由于巖石在水和生物等作用下，發(fā)生溶解、氧化、水解等一系列的破壞，使巖石的礦物成分和化學(xué)成分發(fā)生顯著的變化，不穩(wěn)定礦物隨水流失，一些穩(wěn)定礦物殘留下來(lái)。風(fēng)化作用的產(chǎn)生，使巖石的強(qiáng)度大大降低。在基巖山區(qū)，巖石裸露的表層，裂隙發(fā)育，分布均勺，相互切割成網(wǎng)狀。風(fēng)化裂隙從地表向深處迅速減弱，風(fēng)化裂隙發(fā)育深度一般僅20~30米，個(gè)別可達(dá)50~l00米。在風(fēng)化殼進(jìn)行鉆探，開(kāi)始時(shí)的滲漏量較大，到達(dá)一定深度后漏失量就很快減少。(B1)風(fēng)化裂隙堅(jiān)硬巖石裸露于地表，由于太陽(yáng)幅射熱的9(B2)成巖裂隙成巖裂隙是指各種巖石在成巖(冷凝收縮)過(guò)程中所形成的裂隙。如噴出巖(玄武巖)小的柱狀節(jié)理,深成侵入體(花崗巖)中的邊緣裂隙；沉積巖中的水平層理和某些變質(zhì)巖的片理等。成巖裂隙的生成發(fā)育都與一定巖性有關(guān)，它的分布受巖性所控制。在鉆探工作中，常遇到片巖，千枚巖，因巖層遇水膨脹，鉆孔易變形，坍塌。而沉積巖多具有層型、層面、整合面和不整合面，它們的交界面都可能成為泥漿的流失通道，造成沖洗液的漏失，特別是當(dāng)層面傾角很大時(shí)，使巖層更加不穩(wěn)定。(B2)成巖裂隙成巖裂隙是指各種巖石在成巖(冷凝收縮)10(B3)構(gòu)造裂隙構(gòu)造裂隙是受地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所引起的各種應(yīng)力作用造成的。地層受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的破壞而產(chǎn)生斷層破碎帶和裂隙節(jié)理等。斷層破碎帶，大部由斷層泥、糜棱巖、斷層角礫巖、壓碎巖、碎塊巖和片狀巖等組成的，這些組成斷層破碎帶的構(gòu)造巖石，在強(qiáng)烈的擠壓作用下，原巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造大都被破壞，有些被碾磨成細(xì)粉，有些被破碎成顆粒，有些被切割成大小不等的塊體，有些再結(jié)晶的礦物及細(xì)小碎屑組成定向排列的片狀巖，它們的延伸，寬度可以很大，規(guī)模最大可達(dá)數(shù)十米，數(shù)百米，深度可達(dá)數(shù)千米，但方向性極強(qiáng)，呈脈狀分布。構(gòu)造裂隙除了與應(yīng)力性質(zhì)有關(guān)，還與巖石的力學(xué)性質(zhì)有關(guān)，如斷層通過(guò)脆性巖石時(shí)破碎帶寬而破碎，常形成斷層角礫巖，裂隙發(fā)育良好，成為地下水貯存和活動(dòng)的場(chǎng)所。當(dāng)斷層通過(guò)塑性巖石時(shí)，斷層帶多為泥質(zhì)所充填，常形成地下水的隔水邊界。所以鉆進(jìn)通過(guò)斷裂帶時(shí)，由于鉆具的碰撞和沖洗液的沖刷，往往會(huì)造成嚴(yán)重坍塌或沖洗液的漏失。(B3)構(gòu)造裂隙構(gòu)造裂隙是受地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所引起的各種應(yīng)力11C．溶隙巖層溶隙主要是由于水對(duì)可溶性巖石長(zhǎng)期溶解作用形成的空隙，小的稱(chēng)為溶隙、溶孔，大的稱(chēng)為溶洞?？扇軒r包括有：鹵素巖(鈉鹽、鉀鹽及鎂巖)，硫酸鹽(石膏，硬石膏)及碳酸鹽(石灰?guī)r，白云巖)。按溶解度來(lái)說(shuō)，碳酸鹽類(lèi)巖層為最小，但它分布最普遍。我國(guó)碳酸鹽類(lèi)巖層的分布遍及全國(guó)，但以華南分布最廣，如云南、貴州、廣西三省碳酸鹽類(lèi)巖層的出露面積，占三省總面積的一半，厚達(dá)五、六千米，華北次之，為一、二千米；華南由于高溫多雨，所以巖溶最為發(fā)育，東北則發(fā)育較差。巖溶按其發(fā)育程度可分為:(1)強(qiáng)烈發(fā)育的巖溶以大型暗河，廊道、天然豎井、落水洞和較大規(guī)模的溶洞為主，地下洞穴系統(tǒng)已經(jīng)形成或基本形成，有大量溶洞水涌出，溶洞間管道狀連通性強(qiáng)。(2)中等發(fā)育的巖溶沿?cái)鄬?、層理、不整合面等有顯著溶蝕而發(fā)育成的串珠狀小型洞穴，地下洞穴系統(tǒng)尚未形成，但有集中徑流或小型暗河,呈巖溶裂隙水涌出，巖溶化裂隙連通性好。(3)弱發(fā)育的巖溶沿裂隙、層理溶蝕擴(kuò)大為小型洞穴或巖溶化裂隙。裂隙連通性差，很少有集中徑流，常有裂隙水出露。(4)微弱發(fā)育的巖溶以裂隙狀巖溶或小溶孔為主，裂隙閉合，基本不透水。在碳酸鹽類(lèi)地層中鉆進(jìn)時(shí)，經(jīng)常遇到大小不等的溶洞，或大裂隙，引起鉆具折斷和卡鉆C．溶隙巖層溶隙主要是由于水對(duì)可溶性巖石長(zhǎng)期溶解作12(三)地層的含水情況地層存在空隙是含水的先決條件，根據(jù)地層的含水情況可分為三種；透水而不含水；含潛水；含承壓水。在前兩種情況，經(jīng)常產(chǎn)生沖洗液的漏失，其漏矢量的大小與巖層的滲透性密切相關(guān)，當(dāng)遇到滲透性良好的巖層時(shí)，由于水流速度快，會(huì)造成沖洗液的大量漏失；如果是滲透性較差的巖層，其滲漏量則較小。在承壓水地區(qū)鉆探時(shí)，根據(jù)含水層壓力及所用沖洗液的比重情況，可能涌水也可能漏水，當(dāng)含水層壓力大于孔內(nèi)液柱壓力時(shí)則涌水；反之，則漏水。這種情況都是由于地層中含有不同狀態(tài)的地下水所造成的必然結(jié)果。(三)地層的含水情況地層存在空隙是含水的13（二）鉆井工作對(duì)孔壁的影響隨著鉆孔加深，一方面巖石連續(xù)暴露形成新的孔壁，失去了原始狀態(tài)的平衡；另一方面鉆具不斷在孔內(nèi)回轉(zhuǎn)、升降，都會(huì)摩擦和碰撞孔壁。因此，保護(hù)孔壁是鉆井工程的關(guān)鍵技術(shù)之一，除了在特殊孔段下套管外，最常用的辦法是用鉆井液護(hù)壁。（二）鉆井工作對(duì)孔壁的影響隨著鉆孔加深14技術(shù)因素鉆孔出現(xiàn)復(fù)雜情況，地質(zhì)因素是內(nèi)因條件，可如果采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，改變外因條件的作用，孔內(nèi)復(fù)雜情況是可以減輕或消除的。影響孔內(nèi)復(fù)雜情況出現(xiàn)的工藝因素有如下幾方面：(1)鉆孔直徑孔壁巖石由垂直地層所引起的側(cè)壓，可使膠結(jié)不好的巖石向孔內(nèi)滑落與坍塌。由于鉆孔斷面呈圓形，孔壁巖石構(gòu)成“承壓帶”，改變了原來(lái)的應(yīng)力分心狀態(tài)，孔壁巖石抗壓強(qiáng)度提高，防止巖石滑入孔內(nèi)。但隨著鉆孔直徑的增大，結(jié)構(gòu)支持力減小，使孔壁穩(wěn)定性變差，這就是小口徑鉆進(jìn)比大口徑鉆進(jìn)事故少的原因之一。技術(shù)因素鉆孔出現(xiàn)復(fù)雜情況，地質(zhì)因素是15(2)鉆孔深度孔越深，孔壁越不穩(wěn)定。究其原因：一是深部地層具有較大的內(nèi)應(yīng)力，可能發(fā)生崩解或塑性變形。二是孔較深時(shí)，有較高的孔內(nèi)溫度，增加了泥漿性能維護(hù)的困難。如地?zé)峋?、深井和超深井，有較高的溫度，此時(shí)許多化學(xué)藥品失去效力，因而控制泥漿性能比較困難。由于泥漿性能變壞，容易引起地層的不穩(wěn)定。(2)鉆孔深度孔越深，孔壁越不穩(wěn)定。究其16(3)裸眼時(shí)間鉆孔的裸眼時(shí)間直接影響孔壁的穩(wěn)定性，特別是水敏性地層，它的破壞有一個(gè)變化過(guò)程，即需要一定的時(shí)間。裸眼浸泡時(shí)間越長(zhǎng)，孔壁的破壞越嚴(yán)重，越易出現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題。因此，在不穩(wěn)定地層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)盡量縮短鉆進(jìn)周期，或者迅速穿過(guò)以后，下入套管護(hù)壁。這一措施已在淺部鉆進(jìn)中廣泛應(yīng)用。(3)裸眼時(shí)間鉆孔的裸眼時(shí)間直接影響孔壁17(二)泥漿性能與地層的適應(yīng)性在復(fù)雜巖層內(nèi)鉆進(jìn)，正確的使用泥漿是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。鉆孔內(nèi)很多復(fù)雜情況，如漏失、坍塌、縮徑、超徑等，多數(shù)都是由于泥漿性能與地層巖性不相適應(yīng)造成的。我們應(yīng)該力求采用符合地層需要的優(yōu)質(zhì)泥漿。如在松散砂層中鉆進(jìn)，使用清水時(shí)，很容易被水沖毀，造成孔壁坍塌，但使用失水量較小的泥漿，卻可以在泥皮的保護(hù)下不發(fā)生孔壁坍塌，如果使用失水量很大的劣質(zhì)泥漿，則形成的泥皮松厚，孔徑縮小，泥皮脫落，可導(dǎo)致嚴(yán)重的坍塌埋鉆事故。(二)泥漿性能與地層的適應(yīng)性在復(fù)雜巖層內(nèi)18水敏地層適應(yīng)性泥漿:在吸水膨脹的含粘土礦物較多的水敏性巖層中鉆進(jìn)時(shí)，使用清水或一般淡水泥漿往往出現(xiàn)縮徑或嚴(yán)重的孔壁坍塌事故，但如果采用有抑制性的鈣處理泥漿、鹽水泥漿或聚丙烯酰胺漿，則孔壁可以保持完好。水敏地層適應(yīng)性泥漿:19破碎程度較大的巖層:對(duì)破碎程度較大的巖層來(lái)說(shuō)，在保持泥漿失水量極低的條件下，常?？梢允褂玫凸滔嗄酀{而不致發(fā)生孔壁坍塌。低失水泥漿的防塌效果，只有在泥漿液柱壓力與地層壓力能平衡時(shí)，才能表現(xiàn)出來(lái)。從巖層穩(wěn)定方面來(lái)看，高比重泥漿對(duì)防坍塌極為有利。但高比重泥漿的失水量應(yīng)該很低。就是在這種情況下，泥漿也會(huì)不斷失水，使孔壁逐漸由較穩(wěn)定而變?yōu)椴环€(wěn)定，以致孔壁坍塌。因而減少裸眼時(shí)間，實(shí)行快速鉆進(jìn)，是消除孔壁坍塌的一項(xiàng)積極措施。破碎程度較大的巖層:20

在同一鉆孔中，有時(shí)出現(xiàn)對(duì)泥漿要求相互矛盾的情況，這時(shí)應(yīng)先考慮共性，再考慮個(gè)性:

如漏失層要求泥漿比重低，而坍塌層和高壓層則相反，在這種情況下，應(yīng)抓住主要矛盾，先解決漏失層的問(wèn)題，即先堵塞低壓漏失層的通道或用套管及其它辦法將性質(zhì)差別很大的地層隔離開(kāi)來(lái)，再采用高比重、低失水量的泥漿解決坍塌或高壓地層。而高壓地下水層與坍塌地層都需要較高的泥漿比重，但高壓水層所需之液柱壓力只能稍大于地層壓力；而坍塌層所需之液柱壓力，則可在較大范圍內(nèi)變動(dòng)，在這種情況下調(diào)節(jié)泥漿比重時(shí)，則應(yīng)以高壓水層為準(zhǔn)。對(duì)失水量來(lái)說(shuō)，坍塌層要求失水量小，但這對(duì)高壓含水層所需要的泥漿比重又是個(gè)矛盾的。在同一鉆孔中，有時(shí)出現(xiàn)對(duì)泥漿要求相互矛盾21(三)鉆進(jìn)土藝從鉆進(jìn)工藝方面來(lái)看，操作技術(shù)不當(dāng)，會(huì)招致孔內(nèi)復(fù)雜情況的發(fā)生和發(fā)展。鉆進(jìn)時(shí)，經(jīng)常要回轉(zhuǎn)鉆具、升降鉆具，沖洗液循環(huán)洗井時(shí)開(kāi)泵、停泵等，都會(huì)造成孔內(nèi)壓力的波動(dòng)，影響孔內(nèi)壓力平衡。因?yàn)樵阢@進(jìn)時(shí)，沖洗液由靜止到流動(dòng)或由流動(dòng)到靜止的變化，水泵往復(fù)運(yùn)動(dòng)的不均勻性，特別是小口徑金剛石鉆進(jìn)升降鉆具所引起的抽吸力、高壓及沖洗液的不均勻流動(dòng)等，都是造成孔內(nèi)壓力變化的因素。鉆進(jìn)過(guò)程中，由某些外力而引起的孔內(nèi)壓力的突變，叫做壓力波動(dòng)。壓力波動(dòng)是鉆進(jìn)過(guò)程中不可避免的現(xiàn)象，是破壞平衡的一個(gè)經(jīng)常性因素，它可以導(dǎo)致漏失、坍塌或井噴。若使用泥漿洗井，開(kāi)泵時(shí)泥漿由靜止到流動(dòng)，產(chǎn)生很大的阻力，引起憋泵或孔內(nèi)漏失，泥漿流入不穩(wěn)定地層的裂縫中，當(dāng)循環(huán)正常時(shí)，又從裂縫中流出來(lái)，這樣，使坍塌巖層，尤其是傾角大的巖層變得極不穩(wěn)定；停泵時(shí)，泥漿繼續(xù)從孔口流出，不能立刻停止，因此液柱壓力會(huì)短暫地低于靜止條件下的數(shù)值，引起高壓地層中的介質(zhì)浸入泥漿，甚至坍塌。提升鉆具時(shí)，孔內(nèi)泥漿量減少，也是一種壓力波動(dòng)，也會(huì)造成水侵或孔壁坍塌的后果。下降鉆具時(shí)速度過(guò)大，會(huì)使孔內(nèi)壓力瞬時(shí)劇增而導(dǎo)致漏失。(三)鉆進(jìn)土藝從鉆進(jìn)工藝方面來(lái)看，22漏失和井噴會(huì)引起嚴(yán)重的壓力波動(dòng)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象多數(shù)是由于孔壁間隙過(guò)小，并采用高速升降鉆具造成的。泥漿質(zhì)量不好，泥皮過(guò)厚，泵量不足等均能引起鉆頭泥包現(xiàn)象，升降鉆具更容易引起壓力波動(dòng)而造成坍塌和漏失事故。根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料認(rèn)為：鉆孔愈深，壓力波動(dòng)愈大；當(dāng)孔深一定時(shí)，升降鉆具速度愈快，鉆具與孔壁間隙愈小，泥漿粘度與切力愈大，則壓力波動(dòng)也愈大，且下降鉆具時(shí)較提升鉆具時(shí)的壓力波動(dòng)值大；切力較粘度的影響大。由此可見(jiàn)，壓力波動(dòng)是破壞平衡的經(jīng)常因素。為了減小壓力波動(dòng)，必須對(duì)泥漿的性能進(jìn)行調(diào)整，還要注意鉆具的尺寸配合和水泵、升降機(jī)的操作技術(shù)。提升鉆具時(shí)，要堅(jiān)持向孔內(nèi)回灌泥漿以減少孔內(nèi)壓力波動(dòng)。漏失和井噴會(huì)引起嚴(yán)重的壓力波動(dòng)現(xiàn)象，這種23(四)鉆孔環(huán)空間隙大小與水力因素鉆桿與孔壁間隙愈大，鉆桿柱愈易彎曲，在回轉(zhuǎn)狀態(tài)下的彎曲鉆柱，對(duì)孔壁的敲擊破壞作用是很大的，特別是對(duì)強(qiáng)度不大的軟巖，或具有裂隙的水敏地層，是極易引起掉塊，坍塌超徑現(xiàn)象的。當(dāng)然，小口徑鉆進(jìn)對(duì)孔壁的穩(wěn)定作用是比較好的，但升降鉆具時(shí)的壓力波動(dòng)對(duì)孔壁的沖刷破壞作用是不能忽視的，特別是在正常鉆孔沖洗過(guò)程中，環(huán)狀空間水力因素的控制是值得重視的問(wèn)題。泥漿或清水在環(huán)狀空間的上返速度過(guò)高，往往導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性的破壞。一般說(shuō)來(lái)，采用小口徑金剛石鉆頭鉆進(jìn)堅(jiān)硬巖石時(shí)的巖粉顆粒一般都很小，環(huán)空間隙也小，洗井是不成問(wèn)題的，應(yīng)該在保證鉆頭正常工作的條件下，盡量減小沖洗液的上返流速，以減輕沖洗液對(duì)孔壁不穩(wěn)定地層的沖涮作用。(四)鉆孔環(huán)空間隙大小與水力因素24鉆井液對(duì)孔壁的影響

1．鉆井液對(duì)巖層的水化作用鉆井液引起巖層遇水不穩(wěn)定的水化機(jī)理主要是表面水化作用和滲透水化作用,由于水化作用將造成孔壁坍塌、剝落、塑性滑動(dòng)、膨脹、脆碎掉塊、造漿等復(fù)雜情況。

2.鉆井液對(duì)巖層的直接沖刷鉆井液對(duì)巖層的直接沖刷使孔壁失穩(wěn)破壞的程度取決于流體循環(huán)時(shí)的流速和流態(tài)。當(dāng)環(huán)空上返速度過(guò)高，形成紊流時(shí)，對(duì)孔壁的沖刷作用大，不利于孔壁穩(wěn)定(小口徑鉆進(jìn)尤為突出)。

3.濾液的抑制性鉆井液濾液的成分直接影響膨脹型粘土礦物的交換容量、分散作用、親水性和其他特性。鉆到以蒙脫石礦物為主要成分的粘土巖層時(shí)，這些影響就特別顯著。因此，可以認(rèn)為抑制性鉆井液濾液對(duì)孔壁上粘土礦物的影響，對(duì)于護(hù)壁有著重要的意義。鉆井液對(duì)孔壁的影響252．遇水不穩(wěn)定巖層

巖層被鉆穿以后，隨著與鉆井液接觸，逐漸出現(xiàn)分散、溶脹、坍塌、剝落等復(fù)雜情況的巖層屬于遇水不穩(wěn)定巖層，常簡(jiǎn)稱(chēng)為水敏性巖層。根據(jù)遇水產(chǎn)生的情況又可分為：(1)遇水溶解地層,如巖鹽,鉀鹽,石膏,芒硝及天然堿等。(2)遇水溶脹地層,如粘土、泥巖、軟頁(yè)巖和綠泥石等。(3)遇水松散地層，如風(fēng)化黃鐵礦、泥質(zhì)砂巖、風(fēng)化大理巖和風(fēng)化花崗巖等。(4)遇水剝落地層，如剝落頁(yè)巖、片巖、千枚巖、滑石化高嶺土化板巖、硬煤層等。除巖層本身性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等決定性原因外，水的存在是遇水不穩(wěn)定巖層的主要客觀(guān)因素，力學(xué)不穩(wěn)定與遇水不穩(wěn)定巖層既有區(qū)別又互相聯(lián)系，因?yàn)樗拇嬖诳墒沽W(xué)不穩(wěn)定加劇。2．遇水不穩(wěn)定巖層26第三節(jié)復(fù)雜情況的分析判斷一、鉆進(jìn)過(guò)程中復(fù)雜情況的分析判斷根據(jù)施工地區(qū)的地層、巖性、構(gòu)造及水文地質(zhì)條件，在鉆探施工設(shè)計(jì)中，應(yīng)該對(duì)可能發(fā)生或必然發(fā)生復(fù)雜情況的地層孔段、位置有明確的指示及預(yù)防處理措施。這是順利鉆進(jìn)復(fù)雜地層必要的先決條件。在鉆進(jìn)根據(jù)設(shè)計(jì)提供的復(fù)雜孔段時(shí)，應(yīng)特別詳細(xì)的記好原始報(bào)表，注意觀(guān)察鉆進(jìn)過(guò)程中的各種異?，F(xiàn)象，發(fā)生異常時(shí)的準(zhǔn)確深度，動(dòng)力機(jī)及鉆機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)異狀，水泵壓力突變時(shí)的孔深，泥漿性能的變化，水量消耗情況(循環(huán)系統(tǒng)中的正常消耗量和漏失量)，沉淀池沉砂粒度的變化和形狀，巖心的性狀、破碎程度、節(jié)理、片理、裂隙的發(fā)育程度，升降鉆具過(guò)程中，孔內(nèi)發(fā)生異常阻力時(shí)的孔深。提鉆后，下鉆前的孔內(nèi)水位等。這些情況與數(shù)據(jù)，都是提供對(duì)復(fù)雜情況進(jìn)行分析判斷的必不可少的重要資料。第三節(jié)復(fù)雜情況的分析判斷一、鉆進(jìn)過(guò)程中復(fù)雜情況的分析判斷27(一)對(duì)鉆孔坍塌、掉塊與縮徑的分析判斷在松散的孔隙地層，如砂礫層，堅(jiān)硬的構(gòu)造裂隙地層，含粘土礦物的泥頁(yè)巖層、片巖、千枚巖等地層中鉆進(jìn)時(shí)，若泥漿抑制性能不好，則往往出現(xiàn)掉塊與坍塌現(xiàn)象。掉塊會(huì)出現(xiàn)鉆具擠夾征兆，如回轉(zhuǎn)鉆具阻力大，提動(dòng)困難，動(dòng)力機(jī)工作不正常(柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降低甚至熄火，電動(dòng)機(jī)電流增加)，在這種情況下，水泵工作正常，返水沒(méi)有問(wèn)題。若是在地層傾角比較大的節(jié)理裂隙地層中鉆進(jìn)，有時(shí)發(fā)生卡鉆事故，其特點(diǎn)是卡鉆位置一定，升降鉆具有阻留現(xiàn)象，有的下鉆沒(méi)困難，提升時(shí)有困難，有的則情況相反，有時(shí)在升降鉆具中都有困難，一般無(wú)鱉泵現(xiàn)象，這往往是孔壁上的活動(dòng)石塊(探頭石)造成的。(一)對(duì)鉆孔坍塌、掉塊與縮徑的分析判斷28

在水敏性地層鉆進(jìn)時(shí)，地層因吸水膨脹而使鉆孔直徑變小，鉆進(jìn)及升降鉆具阻力大，憋泵，泥漿比重、粘度增加為其特點(diǎn)。

在松散流砂礫石地層中鉆進(jìn)時(shí)，有時(shí)因泥漿質(zhì)量不好而發(fā)生坍塌埋鉆事故。在鉆進(jìn)時(shí)坍塌，水泵壓力增高，泥漿含砂量、比重增加。在這個(gè)時(shí)候不能停泵，以免埋鉆。在升降鉆具時(shí)坍塌，表現(xiàn)為阻力大下鉆不到底，很多地質(zhì)隊(duì)都曾出現(xiàn)過(guò)下鉆時(shí)幾十米不到底、鉆孔卻愈來(lái)愈淺。這是很?chē)?yán)重的孔壁垮塌現(xiàn)象。往往導(dǎo)致嚴(yán)重的孔內(nèi)鉆具事故。上述情況出現(xiàn)的一些現(xiàn)象，有時(shí)與孔斜出現(xiàn)的一些問(wèn)題類(lèi)似。應(yīng)進(jìn)一步分析判斷相互區(qū)別。在水敏性地層鉆進(jìn)時(shí)，地層因吸水膨脹而使29(二)鉆孔漏失的分析判斷鉆孔的涌水漏水，是由含水層的類(lèi)型、巖石性質(zhì)決定的。通常，鉆孔漏失情況居鄉(xiāng)，有孔隙地層的滲漏，也有裂隙、溶洞等的嚴(yán)重漏失。鉆孔漏失量的大小，不僅取決于漏失通道的大小，最重要的是決定于地下水的壓力與鉆孔中液柱的壓差，地下水水位越低，漏失量愈大。目前，按漏失程度對(duì)地層分類(lèi)，還沒(méi)有一個(gè)比較理想的判斷方法和標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)槁┦Р粌H僅取決巖層漏失通道的形狀、大小和地層壓力，而且也與沖洗液的種類(lèi)、性質(zhì)，以及操作技術(shù)有關(guān)。(二)鉆孔漏失的分析判斷30根據(jù)鉆進(jìn)時(shí)孔內(nèi)沖洗液的漏失現(xiàn)象概略地分為：(1)輕微漏失有的叫小漏或滲漏，其表現(xiàn)為孔內(nèi)返出的沖洗液數(shù)量減少，水源箱水位降低．沖洗液不斷消耗，但尚能維持循環(huán)；(2)普通漏失又叫中漏或一般漏失，表現(xiàn)為循環(huán)中止，沖洗液面低于孔口，沖洗液消耗量等于泵入井內(nèi)的沖洗液量；(3)嚴(yán)重漏失又稱(chēng)大漏或全漏，即孔內(nèi)沖洗液幾乎全部漏失，沒(méi)有水位或水位很低。根據(jù)鉆進(jìn)時(shí)孔內(nèi)沖洗液的漏失現(xiàn)象概略地分為：31沖洗液的消耗量Q，與巖層的滲透系數(shù)K和沖洗液流動(dòng)時(shí)的壓力損失H的關(guān)系式為：

K值表示巖層的滲透速度。K值愈大，則漏失愈嚴(yán)重。沖洗液的消耗量Q，與巖層的滲透系數(shù)K32滲透系數(shù)K的測(cè)定。測(cè)定K值，用壓水試驗(yàn)方法進(jìn)行，在沒(méi)有向孔內(nèi)注水之前，先用水位計(jì)測(cè)得靜止水位深度;然后將鉆桿下至靜止水位下5-10米處，每在鉆桿內(nèi)測(cè)量一次靜止水位后，用水泵向鉆桿外環(huán)狀間隙注水10-20分鐘，同時(shí)調(diào)節(jié)水量大小，使孔內(nèi)水位上升并穩(wěn)定在某一位置。測(cè)水位要在鉆桿內(nèi)進(jìn)行。此時(shí)用秒表計(jì)時(shí)，測(cè)得單位時(shí)間內(nèi)泵入孔內(nèi)的水量即為漏失孔段水的消耗量Q立方米/小時(shí);靜水位與動(dòng)水位的深度差值即為H米，此兩值已定即可求得K值。滲透系數(shù)K的測(cè)定。33二、鉆孔漏失的原因及分類(lèi)1．滲透性漏失2．天然裂縫、溶洞性漏失3．地層被壓裂造成的鉆孔漏失三、鉆孔漏失的分析判斷(1)從巖層結(jié)構(gòu)判斷因?yàn)樵阢@探中，初次漏失往往發(fā)生在孔底。發(fā)現(xiàn)漏失后，首先應(yīng)對(duì)鉆探取上的巖心進(jìn)行分析，觀(guān)察接近孔底的巖心是否有松散、裂隙、節(jié)理發(fā)育或溶蝕等情況，完整程度如何。同時(shí)，也可以聯(lián)系水文地質(zhì)情況，搞清楚靠近孔底這一層位的巖性，是否是含水層、漏失層和破碎帶等。(2)從鉆進(jìn)過(guò)程中判斷如果在鉆進(jìn)過(guò)程中突然出現(xiàn)漏失，并伴有鉆速突然加快或鉆具墜落，則應(yīng)考慮是否遇到了破碎帶、大裂隙或大溶洞。(3)從孔內(nèi)水位判斷當(dāng)在不含水地層中發(fā)生孔底漏失時(shí)，則孔內(nèi)沒(méi)有穩(wěn)定水位，即所謂全孔漏失。當(dāng)在含水的漏失層中發(fā)生孔底漏失，穩(wěn)定水位與地下水位一致。而在孔壁產(chǎn)生漏失時(shí)，若漏失層為非含水層，則穩(wěn)定水位將在漏失層之下；若漏失層為含水層，則穩(wěn)定水位可能在漏失層之上，也可能在漏失層中，根據(jù)動(dòng)水位與穩(wěn)定水位可以大致判斷漏失量。二、鉆孔漏失的原因及分類(lèi)34復(fù)雜地層護(hù)壁與堵漏措施課件35四、漏失層的測(cè)定

1.現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)便測(cè)定法

(1)止水測(cè)定法利用橡皮膠囊充水把孔內(nèi)漏失層隔開(kāi)，來(lái)測(cè)得漏失層的頂部

(2)隔離壓力試驗(yàn)法用逐孔段開(kāi)泵檢查壓力變化的辦法來(lái)判斷漏失層底部。

(a)膠囊隔離法仍是使用上面介紹的止水膠囊，只需把安全閥門(mén)裝在膠囊的下部即可。如果膠囊下部不漏失，開(kāi)泵后，泵壓會(huì)一直升得很高。如壓力升高不多，則可以把膠囊繼續(xù)下放，直到測(cè)得漏失層底部為止。

(b)隔離體隔離法就是用某些特殊物質(zhì)(如海帶等)做成隔離體，把它用細(xì)鐵絲纏到鉆桿上，下入孔內(nèi)預(yù)定的位置1~2小時(shí)后，利用海帶等物質(zhì)遇水后膨脹與孔壁緊密密結(jié)合，把鉆孔上下部隔開(kāi)，然后開(kāi)泵試驗(yàn)，如泵壓大幅度升高，也可以說(shuō)明其下部不漏。

用上面幾種方法，都要求漏失層頂部或底部孔壁比較完整，否則難于達(dá)到預(yù)期目的。

四、漏失層的測(cè)定

1.現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)便測(cè)定法36復(fù)雜地層護(hù)壁與堵漏措施課件372.井溫測(cè)定法

利用地溫梯度的突然變化，以電測(cè)井溫的辦法來(lái)確定漏失位置。在正常條件下，孔內(nèi)水的溫度總是隨孔深增加而逐漸變大的。當(dāng)有漏失層存在時(shí)，往孔內(nèi)泵人鉆井液后，由于鉆井液漏入地層，而使漏失層處的井溫曲線(xiàn)突變。3.鉆孔測(cè)漏儀(鉆孔流量計(jì))

測(cè)漏儀可測(cè)定鉆孔漏失的位置、厚度和漏失量相對(duì)大小。其井下部分就是一個(gè)渦輪流量計(jì)。常用的有LWJ-73井內(nèi)渦輪流量計(jì)、JCL-1型鉆孔漏儀等。4.鹽水跟蹤測(cè)定法就是利用清水和鹽水的電阻率不同來(lái)判斷測(cè)定漏失位置。這種方法是在電纜線(xiàn)頭上掛一鹽包，在鹽包的稍上方，固定兩根銅的探針，兩根探針?lè)謩e和電纜線(xiàn)的兩根導(dǎo)線(xiàn)連接好，然后下入孔內(nèi)，孔口灌水，把電纜上下移動(dòng)幾次，再?gòu)南轮辽希瑒蛩偬嵘?，在漏失底部，因無(wú)液流存在，水被鹽化，地表用萬(wàn)用表可測(cè)得一電阻值；當(dāng)進(jìn)入漏失層后，由于漏失，鹽分被帶走，地表測(cè)得的電阻值會(huì)較前增大，這樣反復(fù)測(cè)定幾次，就可以確定漏失層的位置。2.井溫測(cè)定法

利用地溫梯度的突然變化，以電測(cè)井38第四節(jié)復(fù)雜地層護(hù)壁堵漏的技術(shù)措施一、泥漿護(hù)壁與堵漏鉆進(jìn)復(fù)雜地層時(shí)，鉆孔護(hù)壁與堵漏的根本措施是根據(jù)不同地層選用不同的泥漿類(lèi)型。(一)未膠結(jié)或膠結(jié)很差的第四紀(jì)松散覆蓋層(包括松散砂層、礫石層、土層或其混合物)這類(lèi)地層不穩(wěn)定。鉆進(jìn)這類(lèi)地層時(shí)，最好是快速穿過(guò)，然后下入套管封隔。因?yàn)槁阊蹠r(shí)間短，泥漿的要求最簡(jiǎn)單，如果地層不漏失，采用普通泥漿即可，失水量無(wú)需嚴(yán)格控制。如果發(fā)現(xiàn)漏失，可提高粘度，降低比重。如果覆蓋層很厚，裸眼時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，為避免掉塊和坍塌，泥漿的類(lèi)型和性能，都必須慎重選擇。此時(shí)選用抑制性較強(qiáng)的泥漿，例如鈣處理泥漿，鹽水泥漿等。同時(shí)泥漿的失水量也必須很好控制，盡可能不要超過(guò)5-8毫升/30分鐘。泥漿的比重必須大于地層壓力(水層壓力)，而且必須保持穩(wěn)定，切忌忽高忽低。第四節(jié)復(fù)雜地層護(hù)壁堵漏的技術(shù)措施一、泥漿護(hù)壁與堵漏39(1)吸水膨脹或分散性地層例如含蒙脫石、伊利石，綠泥石，高嶺石等粘土礦物的地層。這類(lèi)礦物具有良好的吸水性，吸水后發(fā)生體積膨脹，同時(shí)本身強(qiáng)度降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起縮徑和坍塌。在鉆進(jìn)各種類(lèi)型的頁(yè)巖和泥巖時(shí)，經(jīng)?？梢耘龅竭@類(lèi)礦物。對(duì)于高嶺石類(lèi)礦物的膨脹和坍塌，用一般石灰泥漿或低含鹽度(例如NaCI3~5萬(wàn)毫克/升)的泥漿就可收到良好的抑制效果。但對(duì)于蒙脫石類(lèi)粘土礦物，則必須用高含鹽度的泥漿(例如飽和鹽水，飽和CaCI2泥漿等)，聚丙烯酸胺泥漿、K-聚合物泥漿或其他強(qiáng)抑制性泥漿才能見(jiàn)效(有時(shí)，即使采用這種泥漿也收不到抑制效果)。鉆進(jìn)中大量碰到的水敏地層是含伊利石，綠泥石類(lèi)礦物的地層。前者多存在于一般沉積地層中，后者多存在于蝕變帶，這類(lèi)地層的水敏性能介于蒙脫石與高嶺石之間。泥漿的抑制性要求也介于上述二者之間，依據(jù)孔內(nèi)地層的具體情況，可以選用合鈣泥漿(例如石灰泥漿、石膏泥漿、氯化鈣泥漿等)或合NaCI4~10萬(wàn)毫克/升或更高含鹽量的泥漿。(1)吸水膨脹或分散性地層40

(2)遇水剝落的地層

這類(lèi)地層遇水并不膨脹，但由于組成不均一，沿節(jié)理面上的膠結(jié)物易于溶解，破壞了巖層的連結(jié)。在較陡的傾角下。極易片狀剝落并掉入孔內(nèi)。這是造成孔內(nèi)掉塊、超徑現(xiàn)象的主要因素。對(duì)于這類(lèi)地層，必須認(rèn)真研究節(jié)理面物質(zhì)溶解破壞的機(jī)理，根據(jù)不同的破壞形式，采用不用的方法，例如，節(jié)理面為石膏、碳酸鈣類(lèi)物質(zhì)所充填時(shí)，可以采用石膏泥漿，或其它含較高鈣離子濃度的泥漿；節(jié)理面為巖鹽、芒硝類(lèi)物質(zhì)允填時(shí)，可以采用具有相應(yīng)鹽類(lèi)的泥漿；節(jié)理面為各種類(lèi)型的粘土礦物充填時(shí)可采用含任何一種電解質(zhì)的泥漿。通常，填充物不可能是單一物質(zhì)，大多數(shù)情況下，均為各種易溶鹽類(lèi)與粘土及其它水不溶性物質(zhì)的混合物。這種填充物，在淡水泥漿中，雖然容易引起溶解或膨脹，但在含有中等程度的電解質(zhì)(例如含NaCI5-7%，或含Ca2+離子300-700毫克/升)的泥漿中，就可受到良好的抑制，無(wú)需要采用飽和溶液配制泥漿。(2)遇水剝落的地層41(三)構(gòu)造破碎帶(包括破碎地層及構(gòu)造應(yīng)力地層)由于地層被鉆開(kāi)，在孔壁自由面上應(yīng)力失去約束，可產(chǎn)生孔壁的破壞和不穩(wěn)定。這類(lèi)地層一般是疏水的，并不產(chǎn)生水敏性破壞(如果其中夾有水敏性填充物時(shí)例外)。在這類(lèi)地層鉆進(jìn)時(shí)，可能出現(xiàn)掉塊、坍塌，也可能存在漏失或涌水現(xiàn)象。對(duì)于漏失，可采用適當(dāng)?shù)亩侣┐胧┗蛴梅缆┠酀{。坍塌、掉塊及涌水可以采用適當(dāng)?shù)哪酀{措施來(lái)解決。

對(duì)于破碎帶的掉塊，泥漿必須具有良好的造壁性，即失水量和泥餅厚度應(yīng)小，要注意泥餅質(zhì)量的控制。薄而韌的泥餅，對(duì)于防止掉塊是有利的。切忌厚而松散的泥餅，這種泥餅附壁能力差，而且容易堵死鉆孔環(huán)形空間，由于提鉆抽吸，極易脫落，引起掉塊或坍塌。在漏水的情況下，適當(dāng)提高泥漿的比重對(duì)孔壁的穩(wěn)定往往具有良好的效果，同時(shí)鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)保持比重的穩(wěn)定，避免忽高忽低。至于涌水地層，應(yīng)當(dāng)首先測(cè)出含水層的靜壓高度，依據(jù)涌水層的深度，計(jì)算出用于壓住該涌水層的必要的泥漿比重。這里必須強(qiáng)調(diào)指出，許多涌水層往往也是漏水層，當(dāng)泥漿柱壓力低干含水層壓力時(shí)，將涌水，在高于含水層壓力時(shí)，則將漏水。在這種含水層鉆進(jìn)時(shí)，必須正確掌握泥漿比重．提鉆時(shí)速度不宜過(guò)快，以防止抽吸；起出三、四根立根后應(yīng)向孔內(nèi)灌漿(有連續(xù)灌漿的裝置最好)，防止液面過(guò)度降低，造成地層中水的涌出及坍塌掉塊。(三)構(gòu)造破碎帶(包括破碎地層及構(gòu)造應(yīng)力地層)42必須指出，在不穩(wěn)定的地層中鉆進(jìn)時(shí)，灌漿是很重要的。這一點(diǎn)，在小口徑金剛石鉆進(jìn)中更為突出，因?yàn)殂@桿與鉆孔尺寸相差很小，鉆具在孔內(nèi)所占的體積很大。提鉆后若不灌漿．勢(shì)必造成孔內(nèi)泥漿液面的大幅度降低，掉塊、探頭石、坍塌、地層水的涌出(沖稀泥漿)等現(xiàn)象都可能伴隨著出現(xiàn)。為達(dá)到提鉆過(guò)程中連續(xù)灌漿的目的，在安裝孔口管時(shí)，最好在孔口管的上端接一支管，在支管上接一專(zhuān)用灌漿管線(xiàn)，借助于水泵，也可以借助于專(zhuān)設(shè)的高位槽，使泥漿自動(dòng)流入孔內(nèi)，保持孔內(nèi)一直充滿(mǎn)泥漿。但在小口徑金剛石鉆進(jìn)中，由于間隙太小，回灌問(wèn)題仍未能很好解決。必須指出，在不穩(wěn)定的地層中鉆進(jìn)時(shí)，灌漿是很重要的。這一點(diǎn)，在43

(四)易溶地層(包括巖鹽，鉀鹽，石膏，天然堿等)可采用含有相同鹽類(lèi)的飽和泥漿，或采用油基泥漿，油包水(水中含飽和量的相應(yīng)鹽類(lèi))，乳化泥漿來(lái)鉆進(jìn)。此外，必須保持低的粘度、切力和失水量，泥餅厚度要小，并富于韌性。泥漿比重以其所形成的泥漿拄壓力等于或稍超于地層的壓力時(shí)即能起到應(yīng)有的護(hù)壁作用。

44對(duì)于漏失地層，特別是漏失通道尺寸較大，而且孔內(nèi)水位很低時(shí)，則應(yīng)在泥漿中加入用以充填堵塞裂隙的各種架橋材料，如鋸末、紙屑、麻刀、馬糞等纖維材料，以及各種果殼、棉籽殼、云母片、蛭石等比較堅(jiān)硬的材料。各野外隊(duì)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)證明：鋸末泥漿，鋸末石灰泥漿，膠凍泥漿等具有很好的堵漏效果。鋸末石灰泥漿是在泥漿中加入1．5％(重量比)鋸末和2—4％的石灰，均勻攪拌而成。一次灌入量由于漏失程度不同約為6—10立方米。某隊(duì)在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、裂隙十分發(fā)育的巖層中鉆進(jìn)，當(dāng)用各種辦法處理無(wú)效時(shí)，用鋸末石灰泥漿，一般一次即可止漏，效果很好。

對(duì)于漏失地層，特別是漏失通道尺寸較45采用如下兩種膠凍泥漿堵塞孔隙、裂隙型漏失層，較其它方法效果為好，其配方是：1立方米粘度大于50秒的泥漿，加50公斤水泥，15公斤水玻璃和適量鋸末。1立方米上述泥漿，加100公斤熟石灰，25公斤水玻璃(無(wú)水玻璃可加40公斤氯化鈣)和適量鋸末。泥漿數(shù)量均應(yīng)為鉆孔體積的3-4倍。先加石灰或水泥攪勻，開(kāi)泵送漿的同時(shí)，在孔口投鋸末，在吸水龍頭處細(xì)水長(zhǎng)流地加入水玻璃。采用如下兩種膠凍泥漿堵塞孔隙、裂隙型漏失層46二、水泥堵漏與護(hù)壁水泥價(jià)格低廉，材料來(lái)源很廣，與巖石顆?；蛄严秾用婺z結(jié)強(qiáng)度大，是一種應(yīng)