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　　【摘要】闡述PAM―水泥―泥漿的速效護壁堵漏，根據(jù)不同地層的坍塌漏失情況，解決施工中的難題，采取的具體措施。

　　【關(guān)鍵詞】PAM―水泥―泥漿,護壁,堵漏,應(yīng)用

　　鉆探是地質(zhì)找礦的重要手段之一，鉆探的速度往往決定了勘探和開發(fā)的速度。要提高鉆進的速度，就要加強鉆孔的護壁堵漏的研究。因鉆孔的坍塌漏失是影響鉆進的主要孔內(nèi)事故之一。下面就我們2011---2013年在鞍山胡家廟鞍千礦勘探鉆探施工中采用PAM-水泥-泥漿的速效護壁堵漏，取得較好的效果作一闡述。

　　聚丙烯酰胺速效護壁堵漏的方法

　　1.鞍山胡家廟子鐵礦床地質(zhì)情況

　　鞍山眼前山鐵礦床主要地層有;混合巖、鐵礦層、千枚巖、綠泥石英片巖。地層復(fù)雜，斷層交錯，易坍塌掉塊，礦層堅硬而又厚，鉆孔漏失嚴(yán)重。因此，鉆探生產(chǎn)的關(guān)鍵是;復(fù)雜地層的護璧堵漏。

　　2.聚丙烯酰胺速效護壁堵漏的方法

　　聚丙烯酰胺應(yīng)用于鉆井施工已有很多年的歷史。它具有潤滑，絮凝，護壁和堵漏很多功能。利用PAM吸附-架橋-聚沉，一起產(chǎn)生堵塞和保護孔壁。是一種簡便快捷的護壁堵漏方法。當(dāng)鉆進中遇到孔壁坍塌和漏失，及時保護孔壁和封堵漏失通道，保持鉆孔沖洗液的正常循環(huán)，是確�？妆诜�(wěn)定的重要條件。

　　速效護壁堵漏分甲液-PAM-水泥;已液-泥漿。將鉆桿下到鉆孔坍塌漏失孔段下部，用鉆桿將甲液和已液交替注入孔內(nèi)，在孔內(nèi)坍塌漏失下部混合，PAM-水泥與泥漿相遇混合后，形成具有一定強度和彈性的凝聚物，起到保護孔壁和封堵漏失通道的作用。如我們施工鞍山胡家廟子鐵礦ZK-527號孔(孔徑Φ75)鉆進到360米時發(fā)生鉆孔嚴(yán)重坍塌漏失，孔內(nèi)坍塌物近20米，用聚丙烯酰胺速效護壁堵漏的方法進行處理，3小時后進行透孔，經(jīng)一個小班處理，循環(huán)沖洗液后恢復(fù)鉆進。鉆進至570.85米終孔，該處沒有再出現(xiàn)坍塌漏失。該項目共設(shè)計鉆孔21個，鉆探工程量16800米。其中有12個鉆孔在不同孔深出現(xiàn)坍塌漏失，用聚丙烯酰胺速效護壁堵漏的方法進行處理，都很快恢復(fù)鉆進生產(chǎn)。按期完成勘探任務(wù)，受到甲方的好評，并獲得較好的經(jīng)濟效益。

　　2.1聚丙烯酰胺速效護壁堵漏漿液的配制

　　甲液-水泥漿。水泥標(biāo)號不限;水灰比0.7;水中加PAM0.4%(4000PPM).

　　已液-泥漿。為高膠體泥漿(比重為1.2以上);純堿加量為泥漿體積的0.2-0.25%。

　　甲液與已液的體積比為1：1.2以上。

　　(1)水泥漿的配制

　　將水泥配制成0.7水灰比。

　　(2)聚丙烯酰胺的配制

　　將常用的聚丙烯酰胺(分子量要大于200萬以上)預(yù)先攪拌稀釋到2%濃度以下，稀釋溫度80-100℃，恒溫80℃，3-4小時。再配成0.4%的溶液。攪拌中加入水泥漿攪均即可備用。

　　灌注一次需要水泥200-400公斤;相應(yīng)水量為140-280升;其中8%的PAM7-8公斤。

　　(3)泥漿的配制

　　在金剛石鉆孔中堵漏，泥漿中粘土顆粒要細，含量要高，與PAM分子形成凝聚體密實，堵漏效果好。泥漿的粘土含量要根據(jù)孔徑的外環(huán)間隙，靜水位高低，漏失量大小，適量增加或減少。泥漿量應(yīng)多余水泥漿量。泥漿比重為1.2以上。

　　3.灌注方法

　　將一根長1-1.5米，四周鉆成孔，下頭堵死的短鉆桿，下至坍塌漏失層下部后，將向鉆孔內(nèi)注入泥漿。預(yù)計鉆孔內(nèi)泥漿已到坍塌漏失部位，用水泵交替注入甲 ―乙兩液。泵送過程中應(yīng)緩慢轉(zhuǎn)功鉆桿或上下串動鉆桿，使兩液進入裂隙和坍塌部位前得到較好的混合。替漿液仍用泥漿將鉆桿內(nèi)的兩液全部壓出鉆桿為宜。

　　兩液灌注后停30分鐘，可從孔口注入清水試驗，如水位升不到孔口，又沒有其它漏失層，說明該層沒有堵住，應(yīng)再次灌注，直至水位升到孔口為止。

　　提升鉆桿時要緩慢，防止鉆孔產(chǎn)生抽吸作用，提出坍塌漏失層后，提升速度可加快，同時要保持孔口回灌。

　　提鉆后，即可下鉆透孔鉆進。透孔應(yīng)用低固相泥漿為好。透孔速度應(yīng)緩慢，以使凝聚物稀釋后順利上返。否則會造成憋水壓通裂隙通道。透孔時應(yīng)循環(huán)凝聚物，起到再次封堵坍塌漏失通道作用。

　　金剛石鉆進封堵坍塌漏失層時，可直接下鉆具進行灌注，但是應(yīng)降低泥漿的粘度或?qū)⒓专D乙兩液在地面混合后，在泵送孔內(nèi)循環(huán)，也可便鉆進便進行堵漏。

　　4.聚丙烯酰胺速效護壁堵漏的優(yōu)點

　　(1)灌注水灰比大，漿液配制容易，灌注工序簡便。

　　(2)甲―乙兩液相遇反應(yīng)快，凝聚物呈線條狀，容易變形，受壓密實，易進入不同斷面的縫隙和溶洞，滲透半徑大，封堵牢固可靠。

　　(3)在封堵過程中，不受環(huán)境和地下水的影響。

　　(4)封堵后不用候凝，當(dāng)班堵漏當(dāng)班即可恢復(fù)生產(chǎn)，也可便鉆進便進行堵漏。

　　(5)封堵材料用量少、省工、省時、操作簡便、封堵成本低。

　　(6)可一邊鉆進，一邊進行封堵漏失通道。

　　(7)聚丙烯酰胺速效護壁堵漏漿液凝固后具有一定的強度�？善鸬阶o壁作用。

　　在鉆孔坍塌時也可以用此方法進行護壁。當(dāng)施工淺孔或深孔快至終孔出現(xiàn)坍塌時可用聚丙烯酰胺速效護壁堵漏方法進行處理。每次處理可鉆進30-50米�？蛇B續(xù)處理直至終孔，此法非常有效。

　　5.聚丙烯酰胺無固相交聯(lián)物的護壁堵漏

　　速效護壁堵漏雖快，但絮凝物強度還比較低。如果采用一些無機物或有機物，使聚丙烯酰胺類高聚物產(chǎn)生交聯(lián)形成不容物，這時與粘土結(jié)合在一起的高聚物就會產(chǎn)生強度很高的堵漏物質(zhì)。能使聚丙烯酰胺交聯(lián)的叫交聯(lián)物。交聯(lián)劑主要有兩大類：一類是在溶液中能電離產(chǎn)生高價陽離子的無機物，如：三氯化鐵，硫酸亞鐵等鐵鹽;硫酸鋁，鉀明礬，胺明礬等鋁鹽;硝酸胺，硫酸胺等胺鹽，以及含有鈣，鎂，硫等離子的石灰，石膏，水泥，氯化鈣，水玻璃等。這些高價離子都能與酰胺基產(chǎn)生絡(luò)合或與羧基生成難溶鹽而同時與多個基團相聯(lián)，從而使聚丙烯酰胺形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而產(chǎn)生脫水而行成不溶物。另外一類交聯(lián)劑是有機醛類或有機酸類，它們能使酰胺基發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。這些方法的優(yōu)點在于使用簡單而方便，當(dāng)發(fā)生漏失后，向聚丙烯酰胺無固相沖洗液中加入交聯(lián)劑，有時還可以加些石棉粉已提高堵漏效果。處理過程中，可便鉆進便堵漏，漿液擠入漏失層而凝固，形成堵塞漏失通道。

　　我們曾經(jīng)對PAM，HPAN-石膏-水泥堵漏漿液，PAM-HPAN-硝酸胺-水玻璃凍膠無固相做過室內(nèi)試驗，并進行過生產(chǎn)性應(yīng)用，都取得了很好的效果。目前，在不同的巖層中正在使用。

　　結(jié)束語

　　我們對聚丙烯酰胺速效護壁堵漏在生產(chǎn)中的使用，雖然，在多年實踐中取得一定的生產(chǎn)性效果，但是終究是實用效果，有待今后進一步加強研究和探討，為鉆探事業(yè)的發(fā)展作出一點工作。

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