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反井鉆機擴孔不良地質段技術措施

來源:www.www.penastar.com.cn 作者:admin 日期:2015-07-09 07:02:23 熱度:611 ℃
反井鉆機擴孔不良地質段技術措施
在CCS水電站豎井反井鉆施工過程中,經常遇到巖石破碎地段,并有夾泥層和流沙層,頁巖、砂巖、凝灰巖、流紋巖和火山角礫巖等多種巖石交替穿插布置,使得巖石軟硬變化較大,且地下水滲水量極大。在一些地段,甚至出現循環水漏水、不返水情況,就容易造成卡鉆事故。在CCS水電站豎井1號井導孔鉆進過程中,就在孔口往下168米位置,出現返水突然急劇減少和短時間不返水現象,幸未造成事故。但在2號井導孔鉆進到243米時,由于上方(根據后來電視攝像資料顯示在125米)出現大面積塌孔,加上漏水嚴重,使得循環水無法返出,孔內大量泥砂迅速沉積,導致卡鉆的嚴重后果。
在導孔鉆進過程中,根據鉆進參數和返出來的渣料分析,可以形成較可靠的地質資料,在擴孔過程中具有指導意義,反井鉆機操作手可根據此資料及時調整擴孔參數,從而使設備安全、平穩運行。
以CCS水電站2號豎井為例,根據導孔鉆孔記錄和巖渣樣本分析,形成了以下地質資料,對擴孔起到了重要作用:
(1)從巖層分布分析,井深在0~150米范圍,巖石相對較差,井深在150~527米范圍巖石相對較完整。在反擴鉆進過程中,根據巖層情況,井深在0~150米范圍按斷層破碎帶參數鉆進;井深在150~527米范圍按完整圍巖參數鉆進。
(2)根據導孔鉆進時對巖層情況的分析判斷,出現多處不良地質段,為順利通過不良地段,應采取降低拉力和轉速來控制鉆進速度,力求鉆機平穩慢速鉆進。
具體詳見下表:

 不良地質段統計和對應鉆進措施
高程m 反擴進尺深度m 不良地質段長度m 不良地質巖性 導孔鉆孔深度m 導孔時鉆進出渣觀測及鉆進參數 反擴時措施 備注
1120~1113 476~483 7 深度44~47m夾泥,Hollin(Kh)地層與Misahualli(Jkm)地層過渡影響帶 44~51 巖石破碎,含泥量大,力減小 在遇到斷層和破碎帶時,力求反井鉆機運行平穩,無明顯沖擊為宜,在鉆進過程中適時調整鉆進參數,以緩慢速度通過不良地質段。
嚴格控制鉆機參數控制。
在鉆到所列地層時,下平洞值班人員加強對出渣情況、水量的觀測,并進行詳細記錄,及時把情況匯報給應急領導小組,并通報給應井鉆操作人員。根據下平洞的觀測情況和鉆機鉆進參數變化,及時調整鉆進拉力。
 
1102~1085 448~465 17 Misahualli(Jkm)地層 62~79 巖石強度低,推力減小  
1080~1054 417~443 26 深度84~85m夾泥,Misahualli(Jkm)地層 84~110 出渣較細、漏水、夾泥,推力偏低  
819~803 166~182 16 流紋巖 345~361 出渣較細,漏水,疑似破碎帶  
782~778 141~145 4 角礫巖夾流紋巖 382~386 扭矩變化大,巖石不均勻、破碎  
767~755 118~130 12 凝灰巖夾少量角礫巖、安山巖 397~409 扭矩異常,偶爾大于6KN·m,推測巖層破碎  
721~687 50~84 34 凝灰巖夾少量角礫巖、安山巖 443~477 鉆機振動大,推力和扭矩跳動不穩定  
 
在鉆進過程中,若出現無法繼續鉆進時,應及時匯報應急領導小組,停機分析產生原因,問題解決后,方能繼續擴孔鉆進。

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