摘要：伴随钻探施工技术的不断完善和创新，其在复杂地层中的地位以及作用日渐突出，但是复杂地层相关条件会对钻探施工成效以及质量造成一定影响和干扰，甚至会致使钻探作业整体危险性急剧上升，有效保证并进一步提升钻探施工技术在复杂地层中应用的有效性、科学性以及安全性已成为实现行业发展的关键前提条件。基于此，本文就钻探施工规格参数的设计进行必要分析，同时针对钻探施工技术在复杂地层中应用路径开展深入探讨，以供参考。测井车
关键词：钻探施工技术；复杂地层；应用路径
引言：复杂地层的产生因素较为多样，可划分为岩性因素、地质运动因素以及风化作用等，针对复杂地层开展钻探施工作业能够对孔壁的稳定性和安全性造成一定影响，增加孔内漏水或者孔内坍塌等地质灾害发生的可能性。伴随矿工作范围以及深度的不断提升，面临的复杂地层环境也更具多样性和多元性，有效强化钻探施工技术在复杂地层中的实用性和时效性已成为现阶段工作的重中之重。 1.钻探施工规格参数的设计
规格参数的科学设定和进一步明确，是钻探钻进效率以及钻进工作质量和成效得到强有力保障和进一步提升的关键前提条件，并由钻探操作人员结合项目实际状况和作业需求进行合理调整和改进[1]。结合项目区钻探钻进施工作业而言，钻进规格参数可划分为钻压、转速以及泵量。本文就钻压参数规格为例，在实际工作中孔底钻头所需压力可结合金刚石表镶钻头以及金刚石孕镶钻头两类为依据，完成相关计算工作，及计算如下：
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其一，表镶钻头钻压可凭借如下公式计算：
（1）
其中，代表的是岩石抗压强度MP；G代表的是钻头低唇面可取岩石的金刚石数量，绝大多数情况下遵照钻头含量总数的2/3-3/4进行计算；表示的是单颗金刚石与岩石的接触面积，单位为平方毫米。
其二，孕镶钻头则需结合如下公式完成计算：
（2）
其中，F代表的是钻头环状可取面积，单位为平方厘米；p表示的是单位面积压力值，单位为N/cm2.
1.钻探施工技术在复杂地层中应用路径
2.1科学选取钻进方法
钻进方法选取的科学性和合理性的有效保障，是钻探施工作业得以顺利、高效、平稳开展的关键前提条件，结合相关规程和规定而言，以地层强度为依据和基础，将其合理划分为软（1-3级）、中硬（4-6级）、硬（7-9级）以及坚硬（10-12级）4种。而就完整性角度出发，其主要包括破碎、较完整以及完整三大类型。就实际施工而言，在绝大多数情况下多以其岩石整体研磨性以及可钻性等因素作为依据和参考开展施工作业，其施工方案为：对于岩石等级为1-6级以及部分七级的岩石而言，可积极选用金刚石或者硬质合金开展钻进工作；对于岩石等级达到4-12级的岩石而言，可选用金刚石并以回转的形式完成钻进作业；对于岩石等级维持在7-12级的岩石而言，可合理利用刚力进行钻进作业；而对于6-12级岩石来说，可利用金刚石以冲击回钻的形式开展钻进工作；对于达到6-8级的岩石来说，可优先选用硬质合金，加之冲击形式配合完成钻进作业。在开展钻进作业期间，严格遵从相关
规程内容以及要求规范开展质量监控工作，以此为复杂地层施工作业成效和质量提供强有力保障。
2.2选择钻孔结构
陶瓷灯座钻孔结构的科学设定和合理选择，是钻孔施工质量和整体安全性和稳定性得以提升的重要保障，也能够让施工成本得到有效控制。在开展钻孔结构选取工作过程中，应针对钻孔直径以及钻孔深度等展开深入分析和全面考量，以此让其对钻孔施工质量带来的影响和威胁得到极大降低，借助科学设定开孔直径以及换径深度，为施工成效以及施工质量的提升提供必要支持和强有力保障[2]。结合施工经验，在实际施工期间多选用φ130mm以及φ91mm等多径成孔，同时将φ75mm作为技术口径备用，加之优质泥浆为钻孔提供必要保护。
2.3提升施工方法改进力度
笔者在针对某矿区施工作业期间，在以原有钻孔技术为依据和雏形的条件下，对相关生产技术做进一步改进和完善并取得良好成效，所采取的优化措施如下：
其一，钻孔结构的改进和创新。在该工程项目中，适时提升对钻孔结构的改进与创新工作
的关注力度和重视程度，将以往采用的“四级口径，三级套管”钻孔进行合理调整和创新改进，成为“五级口径，四级套管”的钻孔结构。所采取的处理方法为：首先，借助φ150mm口径钻孔，待到钻穿第四系土层后，规范设置φ146mm套管，其管身须严格控制在18毫米左右；其次，充分利用φ130mm规格的钻孔完成溶洞钻穿作业，加之φ127mm套管进行配合和支撑，以实现对溶洞与风化层进行隔离处理，套管深度需严格控制在100—200米范围内；然后，充分利用并全面施展绳索取芯钻具的优势，在实际工作中采用JS113绳索取芯钻具，带到钻进工作达到地下水位后（本项目地下水位深度可达到330米左右），按照相关规定和要求设置φ108mm套管护壁，并确保孔内清洗液上返至孔口工作的连续性和不间断性；最后，利用S95绳索取芯钻具，在化学泥浆护壁扶持和支撑下有序逐步完成强水敏地层打穿作业，并设置φ89mm套管护壁，与此同时，借助S75绳索取芯工艺，加之化学泥浆护壁辅助和支撑，完成最后作业。
其二，调整并创新冲洗液。就该工程项目而言，原冲洗液的核心成分为由PHP、清水以及皂化油有机结合而形成的无固相泥浆，此类泥浆不符合地层水敏性抑制工作相关要求和标准，致使在开展钻孔作业期间，卡钻或者埋钻等问题时有发生，从而对工程质量以及整体稳定性和安全性造成影响和威胁。为有效解决并优化此类问题，该项目技术人员针对抑制
水敏性的泥浆展开深入研究和探索，最终确定：在以原泥浆为雏形的基础上，合理添加腐植酸钾以及PHP，吃结核项目实际状况和具体需求，科学适量添加广谱护壁剂等，让其成为化学泥浆。在作业现场开展配置工作过程中，需将泥浆比重严格控制在1.05—1.10g/cm³，黏度需维持在30—35s，pH值需达到8。结合后期此改进方法的实践状况而言，此改进方案在实际应用中具有良好成效以及较高的应用价值。
而对于堵漏技术处理工作而言，应以地层漏失程度为依据和参考对其开展改进和创新工作，借助将硫化沥青等相关惰性材料与泥浆进行有机融合，以此让冲洗液损失现象得到有效控制。除此之外，也可积极选用高标号水泥进行封孔作业，并适量水玻璃混合入水泥浆内，达到加快水泥凝固的成效。在完成上述处理工作后，分别选取4个钻孔，对其下管处理的相关内容开展深入分析和研究，为冲洗液循环运作的稳定性和高效性提供强有力保障和必要支持，相关基本资料如表1所示。
表 1 钻孔下管资料统计表
钻孔编号 | 终孔深度（m） | 套管长度（m） | 套管孔深比 |
ZK2103 | 1068.42 | 1124.52 | 10.5 |
ZK2101-1 | 1110.4 | 732.48 | 0.69 |
ZK1901化学泥浆 | 913.73 | 835.72 | 0.91 |
ZK1702 | 1014.78 | 807.93 | 0.80 |
oju总计 | 4107.33 | 3536.75 | |
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结束语：复杂地层钻探施工条件相对较为恶劣，对施工技术以及相关工作人员的能力和水平均提出了较为严苛的要求和标准，现阶段并未研制出可有效解决所有类型的复杂地层的手段和措施，但存在部分方案能够针对任何情况为钻探施工作业提供必要支持和支撑：首先，结合实际状况和需求，科学合理选取钻进方法和相关设备设施；其次，施工方法的不断优化和改进以及钻探工艺的结合。在实际工作和发展中，凭借此项措施能够让钻探施工成效以及安全性和稳定性得到必要保障和适时提升。
参考文献：
[1]马鹏程. 定向钻探技术在煤矿防治水中应用[J]. 煤矿现代化,2021,(01):42-44.
[2]陈俊任. 钻探施工技术在复杂地层中的应用[J]. 智能城市,2020,6(23):139-140.
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