1、对岩芯钻探施工过程进行分析及风险控制对策研究摘要:岩芯钻探施工是地质工程施工的一个重要的难点。岩芯钻探施工涉及范围广,面临的形势严峻,在钻探施工中必须要不断加强对复杂地层钻进工艺的研究才能逐步适应时代发展的要求。本文将结合实际案例来详细探讨岩芯钻探施工的主要工艺以及施工过程所面临的风险。 关键词:岩芯钻探;工艺;风险 中图分类号: P634 文献标识码: A 随着我国经济社会的快速发展,地质工程勘探技术尤其是岩芯钻探施工技术取得了明显进步。岩芯钻探是一项非常重要的工作,做好这项工作对于工程施工,以及掌握地质条件具有重要意义。当前的工程勘探形势日益复杂,那么加强施工工艺的研究显得尤为必要。岩芯钻
2、探施工过程中会面临一系列风险,这些风险会对工程工期、工程质量等都会造成一定程度的影响,为了确保工程顺利完成,务必要实际分析工程施工过程中面临的风险并采取针对性措施来进行有效控制。 工程概况 某矿位于安徽省庐江县,该矿于 2008 年展开全面的岩芯钻探施工。经过工程人员的详细考察,发现矿区地层倾角是 10 到 20,孔深达到1100 至 1200m,又因该矿处于复杂地层且地层变化大,这对于钻探施工而言无疑加大了难度。 该矿区地层主要是黄色亚粘土、杂色溶解角砾岩、中粗斑粗安岩、黄铁矿层、磁铁矿层以及矿化层组成,其地质条件是相当复杂。在实际施工过程中脆、硬、碎的岩石极易造成取芯难、提钻频繁等棘手问题
3、,从而影响到钻孔的稳定性。再者有的地层存在高岭土化遇水膨胀的现象,一旦出现这种情形容易导致抱死钻具钻杆,如果问题得不到及时处理则会产生孔内事故,发生不必要的人员伤亡。可见,在复杂地层背景下施工会受到各种地质因素的影响,因此在今后施工过程中工程人员需要充分考虑地质地貌对岩芯钻探施工的影响,减少损失,加快施工进程。 岩芯钻探施工 岩芯钻探是整个施工过程中的重中之重,必定要采取专业工艺才能满足工程需要。在施工之前工程人员要重视设备选择与参数设置。施工设备的性能直接影响着施工效果。因而合理选择施工设备非常重要。 设备选择。岩芯钻机的选择是关键,在本次施工中工程人员选择的是 XY-44 型以及 XY-5
4、 型岩芯钻机。钻孔结构的选择也要十分谨慎,它要根据钻孔用途、地层复杂程度、钻孔深度、孔径等要素来进行专业设计。钻孔结构选择的最优效果是既能够简化钻孔结构,同时又能够保证钻孔安全。只有这样才能满足真正实际施工的要求。在本工程中工程人员应根据实际环境采用相应口径的钻孔结构钻孔,之后再通过不断的变径,来最终实现钻探。冲洗液是岩芯钻探施工过程中的一个重点。针对冲洗液的选择,工程人员认真考察现场实际环境,通过现场泥浆实验以及结合地层特点来进行选取。 参数选择。根据本矿区地层特点、孔深情况等采用金刚石绳索取芯钻进,工艺配合液动潜孔锤进行施工.一般情况下针对金刚石钻进的是需要一定线速度的,只有在保证具有一定
5、线速度的条件下,才能显示出它的效率。工程人员根据实际调查决定针对金刚石钻进,钻进压力确定在900 到 1400kg,泵量定在 60 到 90L/min,而转数则保持在 468 到970r/min。针对松散泥质底层钻进压力选择在 300 到 600kg,泵量为 35到 50L/min,转数是 316 到 468r/min。针对破碎地层钻进压力选择在 400到 900kg,转数保持在 667 到 980r/min 之间,泵量选择在 40 到60L/min。总的来说,要根据现场地质条件来进行专业科学的设计。 堵漏封孔。堵漏封孔是岩芯钻探施工的重要环节,在施工过程中如果发生全漏就会出现大量漏水的情形,
6、这会严重影响施工的进程。因而工程人员需要采取专门措施来进行堵漏。对于本工程的堵漏可以通过化学泥浆、高分子泥浆以及各种堵漏剂来进行,此外还可以通过套管隔离法来进行堵漏。针对封孔工程人员采用新的封孔技术处理。泵压-体积相等重力相对平衡封孔注浆法、泵压-不平衡封孔注浆法以及导管-重力平衡封孔注浆法是当前应用效果显著的三种专业方法,从以往的实际经验来看成功率是 100%。岩芯钻探施工是一项重要工程,在实际施工过程中只有结合工地现场的实际情况来选择合适的堵漏封孔技术才能真正适应实际施工的要求。 施工风险及对策 岩芯钻探施工会面临各种各样的风险,这些风险的出现都会对岩芯钻探施工造成严重影响。在今后施工过程
7、中必须要加强对这些风险的控制。 风险分析。通常情况下在施工过程中遇到的风险可以分为两大类:合同风险和工程风险。所谓合同风险主要指的是由于合同条例不规范,或者规定太笼统而造成的一定风险。 合同风险本身又可以分为工程款回收风险、工期风险以及质量风险。首先来看工程款回收风险。在岩芯钻探施工过程中工程款的支付一般是分期付款的,在施工过程中先是按照成孔结算费用的 80%来付工程款,而后工程完工之后经验收确定没有质量问题后再付至 90%。另外的 10%则是在合同期限内付清。这样一种付款方式无疑是带有巨大风险,在实际施工中经常会遇到业主不守信用,不按合同约定付款的情形,此时就会拖延工程施工的进程。工期风险也
8、是不容忽视的,它指的是由于受多种因素的影响,导致岩芯施工无法按照工期正常完工。而工程质量风险则是最为关键的一种风险。工程质量一旦出现问题,那么整个工程就处于一种瘫痪状态,无法再运行,所以必须要高度重视质量风险。 施工风险。这里指的施工风险主要指的是施工机具风险和钻进成孔风险。这两种风险对于岩芯钻探施工的影响最大。施工机具的风险是指设备能力配备不足、钻具组合质量不好、设备能力配备过大从而导致成本上升等问题,这些都会对工程施工以及工程成本来说都是沉重的打击。钻进成孔风险指的是在施工过程中遇到复杂层位,从而就会出现能否安全穿过复杂层位、能否确保岩芯采取率以及是否会发生埋钻、卡钻以及烧钻等事故,这些都
9、是我们应该聚焦的问题。 对策。在施工过程中工程人员需要从三方面来加强对岩芯钻探施工风险的控制。首先是要充分做好前期准备工作。在签订合同之前,工程人员需要实地勘察,了解现场水文水质条件。同时还要重点关注是否存在着泥石流、山体滑坡等地质灾害。 其次就是要采取积极有效的施工管理措施。在设备选型阶段工程人员要严格按照施工要求以及现场的孔深、孔径、钻井工艺要求来选择与实际相符的设备。尤其要注意的是及时配备应急发电机或者是柴油机,以备不时之需。针对钻进工艺的选择要充分考虑地层硬度、孔深等指标。在施工过程中要紧盯施工安全管理。保证施工安全是基本要求。 最后是要加强合同风险控制。在前期准备阶段要详细分析论证,
10、对于那些风险较大的项目应该果断放弃。要进行科学专业的资信考察,如果发现对方支付能力有限,必须要等到条件成熟之后再签合同。在签订合同的时候要着重关注成孔质量、工程付款支付办法以及工期要求等。高度关注合同管理是有效防范风险的重要措施。 本文以安徽省庐江县某铁矿为例详细分析了当前岩芯钻探施工的主要施工工艺以及施工过程中面临的各种风险。施工过程中要受到合同风险以及施工风险的影响。这些风险的出现会对整个工程造成严重影响。在今后施工过程中工程人员必须要高度重视这些风险,要采取专门措施来进行有效控制。 参考文献: 1武汉地质学院等钻探工艺学(中)M北京:地质出版社,1981 2张金来,潘广灿舞阳铁矿复杂地层钻进技术J探矿工程(岩土钻掘工程),2008(4) 3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(35)