复杂地层取心堵心原因及预防措施研究

张建国(中国煤炭地质总局广东煤炭地质局勘查院,广东 广州510440)

1 前言

岩心是矿产资源开发过程中了解矿产资源分布和强度、成分等信息的第一手资料,取心作为拿到岩心最直接有效的方式,是地质找矿、详查钻探施工的必用手段,取心的准确程度直接决定着地质找矿、地质详查的准确程度。但在遇到节理发育、松散破碎、岩体松软等情况时,容易发生钻进堵心和退钻脱落等情况,导致取心率低,影响工程进度、取心质量。因此,深入研究取心堵心问题,对现有钻具优化提供数据参考,针对性地提出堵心预防措施,为复杂地层条件下的取心工作提供参考。

2 堵心地质特征

通过研究对比大量取心堵心情况,堵心是复杂地层取心工作的常见问题,且易发生堵心的复杂地层具有相互类似的岩体赋存情况,往往出现在泥岩、页岩夹层较厚,砂砾岩尤其是破碎程度较高的地层区域,部分堵心情况比较严重,且出现概率较高。

从取心的种类及区域分布来看,取心目标岩层及取心地区、地质类型相互有较大差别,但堵心情况发生时所处的地层具有高度相似性,往往呈现出岩层裂隙较为发育,有的出现泥化现象,有的破碎程度较高,或者岩层质地松软、含水比例大,该类型地层条件下的钻进难以形成柱状岩心,钻头内部往往形成间断的岩块、空隙分布,且呈劈裂状。有些区域地层泥化严重,岩心因吸水膨胀,最终变形破裂,也会形成堵心情况发生。……