岩矿心采取的因素影响及解析

影响岩矿心采取质量的因素是多方面的，并且也是极为复杂的，但是综合归纳起来可分为天然因素和人为因素两大方面。

天然因素就是客观存在的地质因素。其中主要包括：强度、裂隙性、矿物组成的均匀性、各向异性、层理、片理、软硬互层、产状条件以及层面与钻孔轴线的交角等。对岩心采取率影响最大的是岩石强度和交替性，层面与钻孔斜交和裂隙性。如果岩矿石强度高，硬度大，结构均匀致密，构造完整，钻进中不怕冲刷、不怕振动，则易于得到完整性好和代表性强的岩矿心。中国大陆科学钻探工程在施工科钻一井时，就曾经在孔深4 638.38～4 642.63m孔段获取一根长度为4.25m的完整柱状岩心。但如果岩矿层松散、软弱、酥脆、破碎、胶结不良、软硬交替、裂隙多、节理片理发育、风化深、易溶蚀，钻进时怕冲刷、怕振动、怕磨损、怕淋蚀、怕污染，岩矿心易成块状、粒状、粉状，则难以保证采取率和品质，有时甚至取不到岩矿心。

人为因素分为技术因素和工艺因素，有时还包括组织管理因素，如操作人员技术不熟练，材料供应与技术保证不及时，工艺设计不正确等。

地质因素、工艺因素和技术因素并非相互独立，而是相互联系在一起的，共同对岩矿心产生不利的影响，并且各种地质、技术和工艺因素的具体组合会造成岩矿心不同程度的破坏和损失。在这些因素中应该把技术和工艺因素放在决定性的地位。如果我们根据岩矿层的性质和特点釆取正确的钻进方法和工艺措施，那么就有可能提高岩矿心采取质量，取得合格的岩矿样品。

破坏岩矿心的工艺因素主要有以下4个方面。

1）岩心管的回转和振动

这种作用会导致质量不同和回转角速度不一的岩心碎块在岩心管摩擦力的影响下发生相互磨损。在裂隙发育岩石中，这种相互磨损比较强烈，并且强烈的程度与岩块接触面积成正比。而在胶结物软弱和岩石碎屑坚硬的非均质岩石中（如某些砂岩），则岩心磨损更为显著。

2）冲洗液的冲刷和淋蚀

液流动力作用的大小取决于冲洗液单位消耗量（钻头单位直径所需冲洗液量）的多少和流速的高低。不同的钻进方法采用不同的冲洗液量和流速。一般金刚石钻进时冲洗液量较小，而冲击回转钻进时冲洗液量较大。冲洗液量大和流速高，则冲蚀作用强烈。另外，液流动力作用还与冲洗液种类有关。黏度较大的泥浆，由于其密度较大和流动时水力阻力较大而产生较大的破坏。正确选择孔底区冲洗液循环方式和采取相应的技术措施有助于减少岩心损失。(www.xing528.com)

3）孔底破碎岩石方法和钻进规程参数

破碎岩石方法选择适当，钻头结构合理，与所钻岩矿层性质相适应，可加快钻进速度，缩短岩矿心在岩心管中经受破坏的时间，十分有利于提高岩矿心采取率。

钻进规程参数对岩矿心的保全有着不可忽视的影响。压力过大，对松软岩矿层会造成糊钻和岩心堵塞，对坚硬岩矿层则导致钻头变形和孔底钻具弯曲，加速岩矿心的机械破坏。转速过快，钻具受离心力作用大，横向振动大，也会加剧岩矿心的机械破坏；而钻压不足和转速过低，则机械钻速太慢，延长岩矿心经受破坏的时间。

4）回次时间和回次进尺长度

回次时间越长，进尺越多，则岩矿心被破碎、磨损、分选和污染的机会越多，不利于岩矿心的保全。

影响岩矿心采取质量的技术因素包括取心钻具和卡心装置的结构。取心钻具和卡心装置的选择必须与岩石性质相适应。岩心管弯曲、不圆、与钻头不同心，工作时会振动，碰撞岩心。岩心卡断器规格不合要求，结构不当，会引起钻进时岩心堵塞和附加磨损，或者不能保证岩心提断和可靠地卡紧在岩心管内。

技术因素与工艺因素有着密切的联系。取心钻具和卡心装置完善会抵消工艺因素的不利影响，否则会加速岩心的破坏和损失。