安徽省煤田地质局第三勘探队安徽宿州234000
摘要：如何处理钻孔漏失是煤田复杂地层钻进最常用的难题，由于钻孔的损失，造成施工困难。钻孔严重的漏水和涌水导致钻孔坍塌，埋设钻具，甚至被迫停止钻探等。钻孔泄漏处理不当会造成其他孔内事故。因此，它影响钻井的质量和效率，甚至造成钻孔的废弃。因此，找出钻孔漏失的原因，分析并采取有针对性的措施具有重要意义。
关键词：煤田地质钻探；钻孔漏失；堵漏
前言
在煤田的地质钻探的过程中发生的钻孔漏失，其原因的分析既要考虑到因地质地层类型的不同而给地质钻探过程中造成不同的影响，导致不同的钻孔漏失的类型，也要考虑到周围的自然环境状况对地质钻探过程中的影响。其钻孔漏失的分析判断又主要从当地岩层的分析、在钻探的过程当中需要经验丰富的钻井工作人员的科学合理的分析评估，以及对钻孔内水位的判断。
1煤田地质钻探中钻孔漏失常见的原因以及分析判断
1.1煤田地质钻探中的渗透性钻孔漏失
煤田地质钻探中的渗透性钻孔漏失主要发生在各种颗粒比较粗的地层中，这些地层基本都是未胶结或是有的是胶结性比较差，但是都有比较良好的渗透性，如在砂石类的土、碎石类的土、砂岩等地层中。造成这种钻孔漏失的主要原因是钻孔内压力的不平衡，即钻井液的当量循环密度超过了地层压力系数，由于两端的压力差而使得钻井液流入到地层当中，形成渗透性的钻孔漏失。这种渗透性的钻孔漏失形成的结果往往是钻井液会层层深入到地层的各层，并在地层的空隙中形成胶结的泥团。
1.2煤田地质钻探中的天然裂缝和溶洞性的漏失
当煤田地质钻探中发生天然裂缝和溶洞性的漏失时，这就基本上和钻井液的压力大小没有多大的关系，因为即使在钻井液的压力很低的情况下，也可能会因为天然裂缝等而发生钻孔漏失。一旦发生天然裂缝和溶洞性的漏失时，漏失的钻井液的量会比较大，漏失的速度也相对的比较快，从而造成的影响也比较的严重。
1.3煤田地质钻探中因地层被压缩而导致的钻孔漏失
造成煤田地质钻探中因地层被压缩而导致的钻孔漏失的主要原因是由于钻孔内的压力过高，这种过高的压力超出了地层自身的抗张强度和钻孔周围的挤压压力时，地层就会在这种强大的压力下而被挤压出裂缝，导致钻井液的渗入。
2钻孔漏失的预防
分析钻孔漏失原因，可得出预防漏失应从2方面着手。一是尽量维持钻孔与地层系统的压力平衡，应采取：降低孔内液柱压力；降低环空循环压力损失；降低激动压力；增加液体在漏失通道中流动时的阻力。二是减小漏失断面或将漏失通道堵塞。因此，预防钻孔漏失主要采取以下4方面的措施。
2.1调节冲洗液的相对密度
孔内冲洗液的相对密度决定了冲洗液柱压力。降低冲洗液的相对密度是降低孔内液柱压力的主要方法，采用优质土造浆，它不仅可使泥浆的相对密度因加土量小而降至1.04~1.06，而且用优质土造浆，泥浆的流变参数较好，泥浆的粘度和切力低，流型较好，同时能降低环空循环中的压力损失和升降钻具时的激动压力。
2.2强化冲洗液的净化工作
冲洗液密度因岩屑混入而增大，使孔内静液柱压力也随之增大，因此，必须采取机械和化学除砂等方法在地面将岩屑除去。若净化仍不能达到所要求的低密度，则可向泥浆中加水进行稀释，以降低密度，同时适当补充化学处理剂。
2.3调节冲洗液的流变特性
在实际钻进中，经常是钻进循环时冲洗液漏失，停钻便不漏，这是由于环空流动压力造成的孔内漏失。环空流动压力会随着泥浆的粘度和切力增高而增加，进而压裂地层造成漏失，因此应降低泥浆的粘度和切力。主要采用合理的冲洗液的流变特性及钻孔结构、钻具组合来降低环空流动压力值。此外，在升降钻具时，较高的粘度和切力会使激动压力变大，造成压裂地层而漏失。因此，调节冲洗液的流变特性，是预防漏失的重要一环。
2.4冲洗液中添加惰性充填材料
钻进时在冲洗液中添加部分惰性充填材料，如植物果壳磨碎物、锯末、云母片等和化学堵漏材料，在循环中堵塞漏失通道，达到减小漏失通道断面或完全封堵通道，防止冲洗液的继续漏失。
3堵漏常用方法
3.1堵漏的基本方法
3.1.1固结、堵塞漏失通道
把非固结硬化泥浆注入漏失带，增大漏失通道中液体流动的阻力，减小漏失通道的断面，甚至能完全堵塞漏失通道，实现防漏治漏的目的，治理后要用泥浆恢复钻进。
非固结硬化泥浆主要有:
(1)稠泥浆。它在静止时，岩粉和黏土沉淀，堵塞漏失通道，减小或消除漏失，需要静止沉淀24h才能有效。(2)高黏、高切、低相对密度泥浆。用优质膨润土造浆，加入增黏及降失水用高聚物，注入漏失带，形成致密坚韧的泥皮，封闭微裂隙。(3)其他泥浆。泥浆中加入水泥、氯化钙、水玻璃、石灰乳、聚丙烯酰胺等制成性能不同的泥浆，如胶泥浆、石灰乳泥浆、聚丙烯酰胺泥浆等。(4)加惰性充填材料的泥浆。泥浆中加入各种形状的惰性充填材料，堵塞漏失通道，消除漏失。
3.1.2水泥封堵漏失孔段
在进行钻孔护壁堵漏时，普通的水泥因为凝结的时间比较长，通常不能满足护壁堵漏的各种要求。要想缩短水泥凝结的时间，可以加入一定量的速凝剂，通常使用的速凝剂主要有石膏、水玻璃、铝酸钠和氯化钙等，这种水泥称之为快干水泥。快干水泥初凝时间较长，终凝时间比较短，泵入安全性比较高。
3.2适用的漏失地层
快干水泥堵漏工艺适用于漏失量较大的裂隙发育地层和断层破碎带。一般在冲洗液流动进多出少的漏失层较为有效，如果冲洗液流动只进不出则需要配合惰性材料才有效。
3.3材料的选择
(1)快干水泥原材料应首选硫铝酸盐水泥，其次是普通硅酸盐水泥。(2)快干水泥护壁堵漏工艺中速凝剂的首选是最普通、使用最早和效果最好的氯化钙。水泥中渗入氯化钙后，可以加速水泥浆凝结硬化的过程，大大提高水泥早期的强度。其次水玻璃也是一种比较常用的速凝剂，具有延长初凝时间、使水泥快干的作用。
3.4配备和灌入方法
快干水泥护壁堵漏材料的泵入过程是:
(1)先把注浆用的钻具下放至距离漏水层1m～2m。(2)用少量水溶化氯化钙。(3)把配备水泥浆需要的水倒入立式搅拌机中或者专用的池子中。(4)加入水泥，边加水泥边进行搅拌。(5)搅拌均匀后泵入孔内。
需要注意的是:泵入时最好一次完成，防止中途故障的出现;泵完后应该立即用清水把泥浆泵、钻具、高压送水管等设施中的水泥浆液顶出来。
3.3套管隔离漏失层位
在护壁堵漏无效的情况下，采用套管护孔，此方法的最大的优点是牢固可靠、效果好且长时间起作用。适用于任何复杂地层。但套管护孔对地层有严格的要求，套管必须穿过复杂层位下到硬质地层上，以防止出现断、脱、下沉等事故，下套管必须换径钻进，通常要在设计钻孔结构时即予以考虑。
4结语
（1）在煤田矿区钻探施工中遇孔内漏失，首先要根据孔内实情，认真分析漏失原因，合理选用堵漏材料，并据实情采用不同材料的配比方法进行堵漏实践。（2）对于地层裂隙大、漏失严重的地层，采用水泥浆液进行堵漏时，必要时可添加一定配比量的木屑、云母片、棉花壳、麻丝，效果将更为显著。灌注前先在地面做好小型的水泥性能试验，以测定其流动性和凝固时间等指标、优选出合理的水灰比。（3）套管隔离堵漏无疑是钻探施工最佳的堵漏方法。因此，施工前了解矿区地层情况尤为重要，必要时征得地质同意，大一口径开孔，为深部套管隔离法的实施提供有效保障。
参考文献
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[2]张建国，张文新.地质钻探中冲孔与护壁堵漏技术简要论述[J].铁道勘察，2014(05).