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    一次复杂地质扰动条件下的钻孔窥视

    2019-03-25 14:49:23 中煤地质报 阅读

    □  王鑫鑫

          3月7日,陕西省一八六煤田地质有限公司物探工程处在宝鸡麟游郭家河煤矿,成功完成了一次复杂地质扰动条件下的钻孔窥视作业。

          该钻孔是郭家河煤矿1308工作面的一个泄水孔,位于半山腰位置,由一八六公司煤田钻探工程处负责,目前井深536.1米。根据钻探单位描述,该钻孔在透孔作业中,钻具下至75~80米时遇阻,虽采取诸多措施,但并未成功。

          接到任务后,负责此次作业的同志第一时间联系了该项目地质负责人贺亮亮,详细了解孔内地质状况和目的层段地质地层发育特点。针对地质地层重点风险隐患,提前拟订作业注意事项和防范要点。7日早8时,参与此项目的所有人员从公司高新基地出发,于12时抵达现场,并立即展开工作。

          现场,在煤田钻探工程处经理李宪峰的主持下,物探技术人员与该项目钻探负责人李强、施工钻机机长王小成对钻孔基本情况、钻遇特征、目前具体状态进行了详细了解,并结合地质地层特点,就作业方案进行了优化完善。

          确定作业方案和风险应对措施后,作业随即展开。在视频探头下至井下78.6米时发现第一处破损点,观测到套管受地层应力及位移的作用发生明显错位,错位处套管一侧上下被截断,上部套管底部一侧有明显断茬。至此,钻进遇阻主要原因被发现。一个很重要的问题摆在了物探技术人员面前,探头继续下,则上提时在套管断茬处容易遇阻,甚至被割断,依照目前观测到的情况看,一旦发生此类事故,探头几乎不可能捞出,作业风险较大;不下,则该孔所处地层位移发育状况如何,是否仅此一处,仍未揭露,钻孔窥视的预期成果并未达到。为此,物探人员经过客观评估和冷静分析,通过悬停观测和缓慢上下活动近距离观测,发现套管断茬虽然危险,但错位处孔径能完全满足探头上下,因此,技术人员决定慢下通过此错位处。经过沉稳精准的操作,探头顺利通过第一个变形错位处。但下至井深102米时发现第二个地层位移应力导致的井筒严重扭曲变形处,该处套管未发生断裂破损,但扭曲极为严重,变形扭曲段长约300毫米。经悬停观测,技术人员判断此处虽扭曲变形严重,井筒也被挤压成椭圆形,但未发生破损,椭圆井筒的短轴直径完全能满足探头上下。物探人员决定继续匀速慢下,并顺利通过此扭曲变形处。下至井深124米,进入基岩段时发现第三个错位变形处,此处错位最为明显,地层错位导致上下孔段结合部位形成了一个椭圆锥形狭窄缝隙,并形成明显错台,通过悬停观测,上下连通部位已明显不满足探头通过。技术人员考虑到该钻孔基岩位置在井下120米处,地层扰动、地质滑坡导致的孔内地层位移发育情况基本探明,钻孔窥视的预期目标已经达到。于是,物探技术人员决定上提仪器结束窥视。

          在上提过程中,提至井深78米时,预料之中的上提遇阻情况发生,技术人员按照早已制定好的方案,采取下放,人工辅助上下活动缓慢提升的方法,经过多次努力,最终顺利通过此处,井下窥视顺利结束。经现场技术人员初步判定,该孔变形极有可能是煤矿开采造成地层扰动本身及由此引发的或自然发生的山体滑坡共同作用的结果。

          本次井中窥视所遇孔内复杂程度和作业难度非常罕见,与以往遇到的严重地质灾害引起的钻孔变形错位相比,它具有发育层段多,变形位移大,地层扰动复杂,位置深,孔径小的特点,给钻孔窥视造成了极大的难度和风险。此次作业的成功是物探、地质、钻探多部门共同协作、精心谋划的结果。

          在陕煤地质一八六公司大力进军工程钻孔施工的征程中,复杂地质扰动钻孔难以避免,但也为未来成功应对此类钻孔奠定了坚实的基础。

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