坑道鉆機如何預防泥漿漏失情況

在泥漿鉆進過程中，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，嚴重時還會引起井孔坍塌、掉塊、卡鉆、埋鉆等事故。在有些地區(qū)有時泥漿漏失又往往是發(fā)現(xiàn)含水層的預兆。因此，在鉆進過程中發(fā)生泥漿漏失，必須仔細判斷，分別對待。

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，這是正常現(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；二是鉆進操作不慎；三是地質條件不佳。泥漿使用不當造成的漏失，是泥漿所造成的靜水柱壓力超過巖層壓力及巖層空隙阻力，如鉆孔穿過砂礫層、坡積層、基巖風化層時，常發(fā)生此種漏失，一般漏失不太嚴重。鉆進操作不慎，是提升或下降鉆具過猛、修孔、擴孔、或地質條件不佳，是地層空隙大、滲透性好，或地層有裂隙、溶洞等造成的漏失。由于地質條件不同，漏失的程度也不一樣。有時由于漏失大量消耗沖洗液，但孔口還能夠返水；有時孔內(nèi)有一定的水位，但孔口不能返水，說明漏失地段在孔壁；也有時突然漏失，孔內(nèi)沒有水位，說明是孔底漏失。

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，嚴重時有進無出。

三、泥漿漏失的處理

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

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

3、嚴重的泥漿漏失，除了適當提高泥漿粘度、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，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，以增加泥漿的流動阻力，充填裂隙，達到堵漏目的。

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小時即可鉆進，此法用于處理裂隙、斷層和風化破碎帶等一般漏失層和嚴重漏失層的堵漏。石灰乳泥漿配比見下面表格，需在漏失層取水時，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，泥漿的粘度會急劇上升，用于處理一般性裂隙漏失。在漏失較嚴重的裂隙、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。水泥泥漿只限應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)生的較嚴重漏失，一般泥漿堵漏難于解決問題，用鋸末處理堵漏，可見效果。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，將鋸末緩緩投入直至孔內(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2~3次，必要時將孔口封閉送水，通過泵壓使鋸末擠入裂隙層中；然后即可以用泥漿護孔繼續(xù)鉆進。

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，下鉆具搗實即繼續(xù)鉆進。操作中需注意：找準漏失段位置；防止泥球中途蓬住；初期鉆進宜用慢轉速，小泵量；如漏失段太長，應分次投入粘土球，逐次搗實，總投入量必須超過漏失段高度。

3、注入谷殼、鋸末泥漿：谷殼和鋸末要過篩，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。如果漏失嚴重，則可讓水泥泥漿在液注壓力的作用下漏進地層；如漏失不嚴重，則需要適當加壓，使水泥泥漿進入漏失地層。加壓的方法有兩種：一是關井憋壓；一是循環(huán)加壓。循環(huán)加壓的原理是利用循環(huán)時所增加的泥漿流動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，泥漿粘度可達110~12秒。用泥漿泵送入孔內(nèi)，靜止1~2小時即可堵住。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

1、發(fā)生泥漿漏失后應詳細分析情況，對于不是含水層的漏失層，應當是鉆過一層，封堵一層；若漏失層為開采含水層時就不能堵漏，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，就會引起其他復雜情況。當漏速較大時，可采取反復灌泥漿的辦法，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猛，以防憋漏和塌孔。

七、泥漿漏失的預防措施

1、在滲透性較小的地層鉆進，泥漿漏失時可以防止的。主要措施是調(diào)整泥漿性能，如適當提高粘度，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，開泵操作不要猛，必要時分段循環(huán)泥漿以減小開泵的泵壓，防止憋漏地層。

3、鉆穿漏失層以前要儲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、準備好堵漏物質，如鋸末、谷殼（要過篩），粘土球等。