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工程钻探与取样技术:岩矿心分类的难易措施

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了反映地质因素对岩矿心的形成和保全的影响,选择与之相适应的技术和工艺措施来提高岩矿心采取质量,根据取心难易程度的不同,大致可以将常见的岩矿层分为7类。采集较完整的岩矿心困难,卡取也不容易。为防止污染可采用活塞式单动双管取心。俄罗斯全俄勘探技术研究所根据裂隙性程度、岩心块度、岩石可钻性联合指标和岩石结构构造特性4项指标,制定了岩石按取心难度的分类方案。

工程钻探与取样技术:岩矿心分类的难易措施

为了反映地质因素对岩矿心的形成和保全的影响,选择与之相适应的技术和工艺措施来提高岩矿心采取质量,根据取心难易程度的不同,大致可以将常见的岩矿层分为7类。

1)完整、致密、少裂隙的岩矿层

这类岩矿层可钻性为4~12级。钻进时经得起振动,不易断裂破碎,耐磨性强,不怕冲刷,取心容易,采取率高,取出的岩心完整,代表性强。即便采用单层岩心管正循环洗孔取心钻进也可保证岩心采取率。

2)节理、片理、裂隙发育,硬或中硬,性脆易碎的岩矿层

这类岩矿层可钻性为4~9级。钻进时若受钻具回转振动和冲洗液冲刷,则易破坏成碎块和细粒而相互磨损,导致岩矿心材料流失,物质成分可能贫化、富集或污染。采集较完整的岩矿心困难,卡取也不容易。一般采用喷射反循环钻具和单动双管钻具取心。对于可钻性级别低的岩矿层,有时还要采用无泵钻具和双动双管钻具。

3)软硬不均,夹石、夹层多,层次变化频繁,性质不稳定的岩矿层

这类岩矿层(如薄煤层、氧化矿等)的围岩与矿层、岩层与岩层之间可钻性级别相差悬殊。钻进中很易破碎和磨损,软弱部分黏结性差,怕冲刷,煤层还怕烧灼变质。一般采用隔水单动双管、爪簧式单动双管和双动双管钻具取心。

4)软、松散、破碎、胶结性差的岩矿层

这类岩矿层可钻性为1~4级。松散易塌,胶结不良,钻进中易被冲蚀,岩矿心呈细粒、粉末状,也易烧灼变质。一般采用内管超前式单动双管,带半合管的单动双管取心。孔浅时可采用无泵钻具保证取心质量。(www.xing528.com)

5)易被冲洗液溶蚀和溶化的岩矿层

这类岩矿层(如岩盐、冻土等)可钻性为2~4级。由于其可溶性,岩矿心常溶蚀成蜂窝状或完全解体,取不上岩心。因此要根据不同的盐类矿层采用饱和盐溶液作冲洗液,或选用无泵钻具,双管黄油护心钻进,在缺水干旱地区或冻土层也可用空气洗孔钻进。

6)怕污染的岩矿层

这类岩矿层(如铝土矿、滑石、型砂、石墨矿等),钻进时岩屑或泥浆中的黏土颗粒混入矿心,会改变矿石的品位和成分。为防止污染可采用活塞式单动双管取心。地层完整时可用清水作冲洗液。在缺水地区也可用空气洗孔钻进。

7)淤泥和流砂类岩矿层

对于这类岩矿层,用一般取心工具很难取上岩心。需要采用花篮式或活阀式取样器。

俄罗斯全俄勘探技术研究所根据裂隙性程度、岩心块度、岩石可钻性联合指标和岩石结构构造特性4项指标,制定了岩石按取心难度的分类方案。对影响因素作了某种程度上的量化。不仅可以帮助评价取心难度,而且还可以评价某类岩矿层岩矿心损失的原因。

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