煤矿井下泥岩地层定向钻孔套铣打捞技术

管强盛

（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安710077）

随着煤矿井下定向钻进技术的不断推广应用，定向钻孔钻遇的地层也越来越复杂多样，发生卡钻事故的情况也越来越多[1-3]。针对卡钻事故，一种利用专用套铣打捞钻具套取孔内事故钻具的套铣打捞技术开始得到广泛应用，但该技术目前多是在钻孔主层位为砂岩或完整煤层中取得了成功[4-5]，在泥岩地层，特别是大段泥岩地层中还未见成功应用。为此, 通过分析泥岩地层钻进技术特点并结合石油和地质领域针对泥岩地层采取的技术措施，研究总结了一套适用于煤矿井下泥岩地层的套铣打捞技术，应用该技术成功解决了新安煤矿孔深465 m，其中345～450 m 均为泥岩的顶板高位钻孔卡钻事故。为拓宽套铣打捞技术在煤矿井下卡钻事故中的应用范围，同时为煤矿井下定向钻进技术的应用提供更好更全面的技术保障。

1 泥岩地层套铣打捞技术

1.1 泥岩地层套铣打捞技术难点

泥岩，由于其自身天然成分的原因，其具有水化膨胀性强、强度低、黏弹性强的特点，在套铣打捞过程中主要存在以下几方面的技术难点[6-8]：

1）由于泥岩黏弹性强，在套铣打捞过程中，由于钻具的旋转与软泥岩孔壁表面发生强烈的剪切作用，使得这部分泥岩颗粒越来越细，比表面积增大，引起泥岩黏滞力增强和摩擦阻力增大，导致钻具回转阻力大。

2）由于泥岩易水化膨胀，而套铣打捞过程中的排粉介质恰恰是清水，在水的浸泡和冲刷作用下，钻孔极易出现缩径或坍塌的情况，导致套铣钻具容易被卡。……