4 施工效果

　　憋压72小时后再次打开井口，管内涌水很少，扫除固井水泥柱后，涌水量没有增大。下部钻进中全孔替换成饱和氯化镁钻井液体系，涌水没有对钻井液造成破坏，绳索取心可以正常钻进。平均日进尺20m,半月后钻进到1000m,顺利终孔。

　　测井时发现套管外的水泥很少，零零散散。说明涌水返回井内时把水泥浆冲散。

5 几点体会

　　5.1钻孔涌水有两种情况

　　一是溶洞承压水，钻开的是“湖水”,只顺着钻孔往上涌，在地下没有径向流动。

　　二是流动承压水，钻开的是地下河，不但顺钻孔上涌而且沿裂隙径向流动。这种情况往往很难彻底封堵，即使用大比重泥浆压住涌水，不开泵循环，地下河水的径向流动也能把大比重泥浆置换、稀释，井口很快又会上返清水。

　　5.2处理方法

　　溶洞承压水：①首先要调整泥浆性能，用加重泥浆压住涌水，甚至形成过平衡状态把地层压漏，在泥浆中加入堵漏类材料，循环几个小时即可堵住；②密封井口直接灌注水泥浆，按水泥5%的量加盐，尽可能多地往裂隙中灌注；③先用加重泥浆压住涌水后，把钻具下到涌水层上，注入前置液，然后灌注水泥浆，也能把涌水封堵。这种情况相对比较容易封堵。

　　流动承压水：水泥浆封堵后，即使井口不返水，靠近底部的水泥柱也会被流水冲蚀成孔洞。钻开水泥柱后，涌水量减小，但钻进过程中，涌水通道很快又被打开，涌水恢复。析：地下河水把进入裂隙的水泥浆稀释、冲走，使其不能深入裂隙胶结、封堵，只能在裂隙口即孔壁把裂隙堵塞。这种情况，用套管隔离、导水、封堵最有效。

　　5.3实际操作

　　5.3.1注浆根据情况可选择使用高标号水泥、添加剂等，无论使用什么材料，都要在现场做配伍试验，特别是下钻具注浆，严防把钻具固结；注浆方式可选择从井口、下钻具密封井口、用加重泥浆压制涌水后从裂隙上部注浆等方法。水泥浆把涌水永久性封堵的可能性很小，但注浆后往往能减小涌水，可强行钻进一段。

　　5.3.2下管下管往往也不能把涌水堵住，而是隔离、引流，使其不与钻井液混合。

　　下管深度：云南地层很复杂，分层不明显，涌水层连续不断，往往下管钻进不久又涌，很难不断地下管隔离。这就需要采取顶涌、造浆、水泥封堵等措施强行尽可能多地钻进；管脚超过涌水层越深越好，至少100m以上，理论上涌水从管外上返的阻力要小于绕到管底再从管内上返的阻力，但实际上管内往往还会有少量返水。例如：ZK-2井最下部的涌水层在430m,孔径为116,108套管下到710m,管内还是有少量涌水。管径：套管和孔壁环状间隙越大越好，确保导水通道畅通、导水阻力最小。

　　5.3.3固井遇到流动的涌水，即使下管也不能保证把涌水封住。下管后一定要固井，水泥浆返到管外超过涌水层后即被稀释并带出地面，即使进入裂隙也被流水冲走，致使套管底脚也很难彻底密封。遇到这种情况千万不可从井口往管外压注水泥，以免把导水通道堵 塞，迫 使 涌 水 返 入 管 内。例 如：我 们 施 工ZK-1井时，涌水层在590~624m和656~657.50m两处，井径122mm,井深732m,114mm套管下深680m.由 于114mm套 管 加 装 了 橡 胶 伞 与168mm井口管密封、配合，套管底脚没有封固，致使涌水从管内返出，后采用多种方法多次封堵均无效，最终无奈弃孔。下管后封孔时，下钻具密封井口或直接密封井口注浆。注浆后憋压至水泥初凝后再打开井口。以防涌水回流把水泥稀释冲散。

　　5.4其他

　　（1）加重钻井液不适宜于绳索取心钻进。绳索取心工艺钻孔与钻具的间隙只有2~3mm,内外管间隙只有1.5~2mm,卡簧座与钻头的内台阶间隙只有3~5mm;要求使用无固相或低固相钻井液。钻井液加重后，固相含量增多，钻具内壁结垢影响过水，泵压升高，甚至不能建立循环；钻具内壁结垢后内管不能顺利提拉、下放；上下钻具和打捞内管时，钻具相对于井筒、内管相对于钻具如同活塞形成抽吸，裂隙水很快涌出稀释钻井液，破坏泥浆性能，导致孔壁坍塌、孔底沉沙增多等情况。

　　（2）涌水对井内钻井液的影响。并非只有涌水层以上的泥浆被稀释：理论上停泵后，涌水层以下的泥浆不会被稀释，实际上涌水层以下相当长的一段距离泥浆还会被稀释。

　　（3）平衡钻进。涌水距离地表越近越难处理，因为即使加重泥浆，由于液柱短，有效压力低，很难实现平衡钻进。

　　（4）加强对施工细节的认识和操控。在水泥的型号、添加剂的种类、灌注方式和候凝时间等方面都要合理安排，而且每次注浆都要在现场用实际材料做配伍试验。

　　总之，钻孔涌水情况很复杂，实际施工中要结合具体情况，采取相应的施工工艺，精心组织，认真执行，把钻探这个 “粗活”做细，就能取得良好效果。

参考文献：

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　　[2] 孙丙伦，陈师逊，陶士先.复杂地层深孔钻探泥浆护壁技术探讨与实践[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2008（5）：31-34.

　　[3] 王扶志，张志强，宋小军.地质工程钻探工艺与技术，长沙：中南大学出版社，2008.