Page 80 - 水文地质勘探技术探究
P. 80
水文地质勘探技术探究
Exploration of Hydrogeological Exploration Technology
（一）水文工程特征要求及难点
1. 地质特征与要求
工程地质要求如下：①水文地质勘查的主要目的是第 7 组钻进施工结束后
进行降压试验，在获得水文地质相关数据后再展开矿层钻进施工。②孔深设计为
950m，浅部碳酸岩层孔段的孔径控制在 φ21.9cm 以上，下管进行止水处理。第
7 组孔段的孔径控制在 φ12.2cm 以上，最终孔的孔径控制在 φ.5cm 以上，控制
钻孔的弯曲度在 1° /100m 以下。各矿层进行连续取芯操作。③地质勘察段的采
取率控制在 70% 以上，取芯率控制在 85% 以上，矿层底板与顶部的 3~5m 对应
的取芯率控制在 80% 以上。
2. 施工难点
矿层上部孔段深度与孔径较大，钻杆与孔壁环状间隙较大，钻杆在运行过程
中容易发生折断问题，需要利用复合型钻进工艺技术进行钻进施工，其中包括绳
索取芯钻进技术、牙轮 /PDC 钻头钻进技术及空气潜孔锤钻进技术等。水文工程
勘察与底层结构比较复杂，深度及孔径较大，对于取芯率要求较高，利用单一的
岩芯钻机或水井钻机无法保障工程施工需求。工程地质条件比较复杂，工程设计
标准较高，需要钻孔结构具有多级变径功能。
（二）钻孔结构与钻探设备
钻孔结构。依据地质设计要求与水文工程地质勘查、钻进揭露底层结构及岩
土工程地质勘查施工规范等内容。
地表管深度控制在 0 ～ 9.17m，孔径设计为 φ31.1cm，主要功能是打通第
四系结构进入稳定岩层，钻进深度在 3.17m 内，下部直径 φ 为 27.3cm×0.6cm
的套管，使用水泥进行止水固结处理。一开深度控制在 9.17 ～ 325.94m，孔径
设计为 φ24.5cm，主要功能是钻进第 4 组的粉砂岩隔水层结构，钻进深度在
5.94m 范围内，下部直径 φ 为 21.9cm×1cm 的型号为 J55 的石油套管，使用水
泥材料进行止水固结处理，避免上部岩层裂缝中的水流进孔内，对勘查目的层
结构的水文地质参数造成干扰。二开深度控制在 325.94 ～ 882.85m，孔径设计
为 φ17.8cm，主要功能是钻进第 6 组的页岩结构，进而进入第七组白云岩结构，
钻进深度在 9m 范围内，下部直径 φ 为 14.6cm×0.75cm 的型号为 J55 的石油套
管，使用水泥材料进行固井护壁处理。三深度控制在 882.85 ～ 985.43m，孔径设
计为 φ12.5cm，钻进深度达到 985．43m 时展开洗井处理及降压试验。四开深度
68
