砾岩中碎屑组分主要是岩屑，只有少量矿物碎屑，填隙物为砂、粉砂、粘土物质和化学沉淀物质。本文主要针对第三系砾岩及泥质粉砂岩地层钻探工艺改进进行了一些论述，文章是一篇土木工程专业论文范文。
摘 要：通过对庆安县十六道岗水库下坝线右坝肩第三系丁山村组(Ed)巨砾岩勘探过程的实践，改进金刚石在钻进此类地层时的工艺，解决了钻探采取率过低的问题。
关键词：第三系砾岩,钻探工艺,钻探采取率
1 问题的由来
砾岩，是指由50%以上直径大于2mm的颗粒碎屑组成的岩石。有的胶结较好，例如白垩系砾岩，而有的胶结较差，如第三系砾岩。庆安县十六道岗水库下坝线右坝肩分布的第三系丁山村组(Ed)巨砾岩及泥质粉砂岩，由于此处的砾岩中的砾石成分比较单一，基本上都是花岗岩碎块，在勘察的过程中，由于钻探取芯率较低，对其岩性定名产生了分歧。从经验及历史资料看此处分布的应该是砾岩及泥质粉砂岩，但是由于采取的岩芯均呈柱状及碎块状且钻探采取率很低(约20%)，只能看到柱状及碎块状的花岗岩岩芯，对水库右坝肩岩土性质及工程性质的判定造成了很大的困扰。
2 原因分析
为了保质保量完成本次勘察任务，我们从当时情况出发，从人员、设备、工艺、材料四个方面，对影响本次钻探质量的各个因素进行分析，见表1。通过对以上因素逐个分析，认为其中有两条是影响本次勘探质量和效率的主要直接因素，所以将其列为主要因素。经研究，主要原因是：(1)钻速选择不当;(2)泵量大小不当。
3 解决措施及效果
(1)通过对下坝线右坝肩砾岩成分进行分析得出以下结果：漂石含量较高，卵砾石粒径不一，有的部位为泥质粉砂岩，胶结较差，遇水易崩解。针对上述情况，我们采取了以下措施，跟套管调钻速：由于是清水钻进，在钻进过程中钻孔上部随着钻孔深度的加深易发生榻孔、掉块等事故，影响钻进效率，故钻孔上部我们采用φ108金刚石钻头干钻跟管，回次进尺控制在20cm-50cm，钻速采用低速钻进，跟管至大块漂石或钻机能力所至最深，越深越好。之后换φ76金刚石双管单动钻具进行钻进。干钻时采用低速，钻进漂石及较大的卵石时可以视钻机抖动情况采取中高速钻进。实践证明，此方法可降低孔内事故发生率，并提高泥质粉砂岩的钻探采取率。
(2)根据地层调整泵量：钻进泥质粉砂岩等砾石含量较少时，应采取干钻，但是干钻也需要水泵给水，此时泵量控制在2-5L/min即可，过大的泵量将会把本身易崩解的泥质粉砂岩破坏，回次进尺视进尺速度控制在20cm-50cm，钻至漂石或大块卵石时应立即关闭进水管，然后起钻、取芯，钻进漂石或大块卵石时应采取稍大的泵量进行钻进，泵量应以能将岩粉顺利携带出钻孔为准，钻压不易过大，钻进过程中应盯紧进尺速度及回水颜色，如发现进尺过快或回水颜色发生变化，应及时判断是否漂石已被钻穿，若已钻穿应冲孔至回水澄清，然后起钻。
实践证明，此方法可以防止砾岩中的泥质及砂质成分被冲洗液破坏，提高钻探采取率。
4 结束语
经过对传统工艺进行改进，勘探质量大大提高，钻探采取率由20%堤高至90%，满足了工程地质勘察对岩芯采取率的要求，让勘察技术人员对地层结构有了更深入的认识，为提高设计质量奠定了基础。由于是金刚石干钻取芯，岩芯的外层已被高温融化后胶结，原岩结构，颜色，状态均已发生变化，地质编录时应观察岩芯芯部的原岩。在设备动力及材料强度许可的条件下，应尽量采用大口径进行钻进，以便于观察地层岩性。综上所述，在第三系砾岩及泥质粉砂岩地层中采用金刚石钻进方法是可行的，可使勘探质量得到很大的提高。
参考文献
[1]鄢泰宁.岩土钻掘工程学[M].中国地质大学出版社，2009.
作者简介：杨宝国(1981-)，籍贯：吉林辉南，工程师。
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