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地质勘探钻孔弯曲和地质条件的关系

发布时间:2016-01-14 09:31:33;浏览次数:


地质勘探钻孔弯曲的原因很多,也比较复杂,总的来说是地质条件和工艺因素两个方面综合作用的结果。因各勘探区的具体情况不同,各种因素对钻孔弯曲的影响程度也不同。
生产实践证明,岩石的软硬互层、岩层倾角大、层理以及片理发育等是导致钻孔弯曲的重要原因,而且具有一定的规律性。断层、坚硬岩脉、破碎带、地层中的坚硬包裹体、大裂隙和溶洞、厚煤层等都将会导致钻孔弯曲,而且由于这些特俗地层因素所造成的孔斜没有一定的规律性,特别是钻进卵石层、填石层、坚硬的破碎层时,钻孔方向极易发生偏离,可以使用金钻25-28度金刚石钻头有效减小钻孔弯曲程度。当钻头在松软的第四纪地层中遇到大砾石时,钻孔易沿砾石斜面弯曲。当钻孔遇到裂隙,而裂隙的方向与钻孔轴相近时,钻孔沿裂隙方向弯曲。当钻孔遇到溶洞时,钻孔也易发生弯曲,弯曲的方向与其下部岩石的倾斜方向和倾斜程度有关,此时钻进过程中容易造成钻头的烧钻现象,尽管现在
金刚石钻头价格有所下降,但还是增加了地质勘探的钻探成本,使经济效益下降。
钻孔穿过软硬互层时,钻孔的顶角和方位角均发生变化。
(1) 钻头由软岩层进入硬岩层时,因孔底岩石抵抗破碎的能力不同,产生不均匀破碎,导致钻孔发生弯曲,如下图所示。

钻孔由软至硬岩时的弯曲情况

当钻孔轴线与层面夹角小于15度是,钻孔沿硬层面下滑。当钻孔轴线以层面夹角大于30度时,钻孔方向垂直硬层层面方向弯曲。当钻孔轴线与岩层层面的交角小于15度-30度时,钻孔弯曲的方向规律性不固定,但绝大多数仍向硬层层面弯曲,弯曲程度较轻。
(2) 钻头自硬岩层进入软岩层时,钻孔向硬岩层方向弯曲。软硬岩层接触面倾角越大,表现得更为明显,如下图所示。

钻孔由硬岩至软岩时的弯曲情况
总之,在钻进容易发生钻孔弯曲的地层时,应该先要探明工作区域
钻孔空间位置,找到合适的作业方位,才能避免钻孔事故。

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