松散破碎地层钻探泥浆研究与应用

黄 河，张安平

(湖北省电力勘测设计院有限公司，湖北 武汉 430040)

1 概述

在架空输电线路大跨越工程勘测中，勘测工作的技术要求、内容和深度，以及工程质量有了更高的要求。大跨越工程很多情况都是江河、湖泊大跨越，跨越塔往往位于河流阶地地貌或河漫滩地貌中，这些地貌分布较厚的松散破碎岩土体，如砂层、卵(砾)石等。松散地层主要是指破碎带地层、第四系的砂层、砾石、卵石地层等，此类地层具有共同的特点即颗粒之间缺乏胶结或胶结性能差。

在河流阶地及河漫滩地貌勘察过程中，钻探是必不可少的基本手段，由于河流阶地、河漫滩所处地层中存在较厚砂、砾、卵石层、岩石风化带和破碎带。此类岩石结构呈散粒或散块状态，散粒散块之间胶结弱或无胶结，结构完整性很差，故称其为松散破碎地层。在此类层段中钻进，井壁极易掉块、坍塌，容易诱发卡钻、埋钻事故，而且钻屑颗粒较大，钻井液携带其困难。

通常通过下长套管穿越松散破碎地层，除了下长导管预防孔壁掉块、坍塌、渗漏外，运用泥浆来解决松散破碎地层钻进困难问题，也是一项重要的工艺措施。将钻井泥浆的黏度和切力提高，可以有效粘结散状井壁，也有利于悬浮较大尺寸的钻屑。中国地质大学(武汉)钻井与完井实验室通过对比不同黏度钻井液浸泡的砂堆自然堆砌角度，可以清楚地认识到，提高黏度对防止松散破碎井壁垮塌具有重要作用，用清水(黏度1 mPa·s)浸泡的砂堆角度为30°，采用黏度为15 mPa·s泥浆浸泡的砂堆角度为45°，黏度为30 mPa·s泥浆的则可达到60°[1-3]。……