摘 要：本文以内蒙古乌拉特中旗浩尧尔忽洞金矿项目为例，就钻探工作进行简要总结，介绍了在此项目上的复杂地层条件和倾角角度小的钻探工艺应用。由于此项目天气条件恶劣，地形复杂，倾角角度小，施工周期短及施工条件困难，给钻探组织和施工带来更高的要求。
关键词：小角度;钻探;复制地层
1 施工概述
施工地质条件，所施工的地层为中元古界白云鄂博群比鲁特岩组，地层总厚度2500m，出露在矿区中部，是该区金矿化的主要赋矿层位。主要由碳质变质粉砂岩、碳质千枚岩、千枚岩、变质砂岩组成，矿石硬度：片岩、板岩f=2～10、 砂岩f=8～16，矿体上、下盘见成矿后期构造破碎带，宽2-8m左右。环境条件：所有设计钻孔均在开采矿坑南北两侧，地势较平缓，北部三个钻孔布置在废石堆上厚度30m～50m不等。施工孔深在720m～1050m之间，倾角都在49°～53°之间，属于小角度深部钻孔。针对本工程硬、脆、碎的复杂地层及开孔倾角角度太小的难度和特点，制定了钻进技术对策，对孔内事故问题，有针对性地提出了解决办法。
2 钻探技术应用
以XY-44T型和XY-6B型为主，BW250型泥浆泵，采用金刚石绳索取心钻进，低固相泥浆。
2.1 施工工艺流程
为了保证钻探施工工期和鉆探施工质量，钻探施工全部采用绳索取心金刚石钻进工艺技术。
2.2 施工工艺
2.2.1 钻孔结构
由于部分钻孔深度超过1000m，属于深孔钻进，因此在钻孔结构选择上必须充分考虑可能发生的孔内情况，留有余地，做到“富裕无患”。在保证钻孔正常施工的前提下尽量简化钻孔结构。浅部-中深部钻探（<1000m）开孔孔径一般为φ110mm开孔，对个别大于1000m的钻孔或排土场的钻孔，可φ127mm开孔，钻进至完整基岩层下好井口套管做好止水工作后，先换用φ95mm金刚石孕镶钻头钻进一段后下φ89mm套管，再换用φ75mm绳索取芯金刚石钻头钻进。根据钻孔是否穿越破碎、严重漏失等施工复杂地段，考虑是否下φ108mm、φ89mm的多层技术套管长度，最终换用φ75mm口径的钻头一直到终孔。个别复杂钻孔经请示后，可换用φ60mm终孔。
2.2.2 钻头的选择
根据该施工区岩石硬度及研磨性和以往施工方面的一些经验，拟全部选用人造孕镶金刚石钻头。其直径φ110mm、φ95mm、φ75mm。为了保证岩心采取质量，重点对主打钻头φ75mm选型。其主打钻头选型见表1。
2.2.3 钻进参数
根据岩石性质、钻头类型、钻进深度、冲洗液类型综合确定钻进参数。钻进参数表见表2。
2.3 泥浆
施工现场使用低固相泥浆。 分布在排土场的钻孔内，由于排土场厚度20m～40m不等，必须使用固相泥浆或泥球，需准备的主要材料：膨润土、聚丙烯酸钾、钠羧甲基纤维素（Na-CMC）、纯碱、防塌剂、润滑剂（比如腐植酸钾、腐植酸钠、氯化钾（KCI）、液体磺化沥青、皂油等）。
（1）泥浆配方：低固相泥浆的配方，清水（H2O）+膨润土+钠羧甲基纤维素（Na-CMC）+烧碱（NaOH）。
（2）泥浆性能要求：低固相泥浆：比重≤1.07;粘度 20s～24s;pH值9～11;含砂量<0.5%。失水量15mL/30min。
3 钻具组合
钻具的选择和组合是提高钻孔质量、确保岩芯采取率和提高钻探效益的极为重要的一环。根据该区地质情况和构造特点，主要选用S75系列绳索钻具，其组合为：立轴+专用接头+绳索母接手+绳索钻杆+绳索公接手+弹卡挡头+弹卡室+上扩孔器+绳索外管+下扩孔器+金刚石钻头。内管组合：内钻头+岩心管+内管总成。对易弯地层，我单位备有自己的专利产品，半周期自修正防弯钻具（XBZX）。
4 泥浆的维护与管理
4.1 泥浆的净化
按规范摆设泥浆循环系统。要求循环槽长度不得短于12m，宽度不得低于300mm，高度不得低于200mm。循环槽内每间隔1.5-2m设1挡板，以便于沉砂;循环槽安装坡度应为1/100。循环沉淀池不得少于2个。
4.2 泥浆的管理
（1）钻机每小班应指定一个人员兼管泥浆。（2）必须按规定的比例和要求调整泥浆，各种化学处理剂不得随意乱加。（3）钻进过程中，每小班必须测试现场泥浆性能指标（粘度、比重、失水量、含砂量）一次，并记录在班报上。当泥浆性能发生变化时，应及时调整;现场泥浆测试工具应加强保护，用后清洗干净并妥善保管。（4）钻进过程中，每班在打捞内管时应清理循环槽，每48小时应清理沉淀池。（5）泥浆循环系统应搭棚避雨，防止雨水和地表水流入泥浆池内。
5 设备的安装及钻场平面布置
设备安装：（1）孔位地基应平坦、稳固、安全适用。钻塔底部填方不得超过塔基面积的1/4。（2）进行深孔钻孔施工，基台下部应挖坑，并用混凝土墩进行加固。（3）基台、机械设备的安装必须稳固、水平、周正。钻机立轴、天轮与孔口中心必须在同一直线上。（4）钻场所有安全防护设施必须符合《地质钻探安全规程》的要求。
6 结语
针对本工程硬、脆、碎的复杂地层及开孔倾角角度太小的难度和特点，解决了地层中钻进技术和难题。为在以后的钻探工作提供了很好的实践和经验。但在钻进过程中也存在着泥浆漏失严重、成本增加的问题，今后应该在钻孔护壁堵漏与降低钻探成本方面开展更深入的试验和研究工作。
参考文献：
[1] 张丽，杨凯华.金刚石钻头钻进坚硬致密弱研磨性岩层的研究现状与进展[J].金刚石与磨料磨具工程，2003（1）30～32.
[2] 李世忠.钻探工艺学[M].北京：地质出版社，1992.