300米中深孔绳索取心钻探

　　1 深孔绳索取芯钻进的特点：

　　①孔壁与钻杆环状间隙小，冲洗液上返阻力大，泵压高;

　　②钻杆柱在孔内受力复杂;

　　③深孔地层压力平衡问题。在深孔复杂地层中采用绳索取芯钻进，以上特点尤为突出，其中最难的是坍塌缩径地层的绳索取芯钻进。

​　　2 坍塌缩径地层的成因

　　所谓坍塌缩径地层，是指钻孔孔壁容易坍塌或者容易产生膨胀缩径的地层。此类岩层，一般强度和硬度低，或呈水溶、水化、水蚀、水敏特性，其弹塑性呈极低或极高状态。其岩层在形成过程中或形成以后，由于扭转、挤压、风化、沉积、溶蚀等内、外动力地质作用，形成松散层、破碎带、断层、孔隙环境、裂隙环境以及溶隙性环境。当钻孔进入后，岩层由三维受力变为一维受力状态，岩层特性、钻柱扰动和冲洗液浸泡、冲刷造成钻孔孔壁不稳定，或坍塌或缩径或两者兼而有之。

　　那么为什么会产生孔壁坍塌缩径呢?孔壁坍塌缩径的作用机理是怎样的?分析原因，包括以下3个方面：

　　①地质因素。地层自重应力和上覆附加应力、构造应力释放、孔隙毛细水压力或承压水压力、岩层层理或片理构造、岩层松散破碎无胶结成分或胶结成分很少，或者部分水蚀、水化、水溶后呈高粘性。

　　②工程因素。起钻抽吸作用及下钻液动压力作用、钻进泵压作用，冲洗液对孔壁的侧压力平衡，冲洗液冲刷作用，钻杆碰撞。

　　③物理化学因素。岩层中的湿陷性黄土、粘土质(蒙托石、伊利石、高岭石)等含量重，遇水膨胀缩径;水敏性(如部分辉长岩)、水溶性(如炭质板岩破碎带、蚀变带，石膏)、水化性(如凝灰岩、白云岩)、水蚀性(如煤层)地层遇水膨胀缩径，或者因为水浸泡后强度降低，扰动造成坍塌，坍塌后包钻，经回转扰动而表面呈糊状、浆状、泥状，粘滞性增大，吸水膨胀缩径;冲洗液以及部分矿物质盐对岩层的化学作用，例如矿石中硫化物在浸蚀基准线以下，由于地下水位多次升降对岩层浸蚀，使岩石脆性增大、强度降低。