2015QC小组（甘肃李坝金矿区冲洗液优化）

1、 质量管理小组成果报告 课题名称：甘肃李坝金矿区冲洗液优化 小组名称：地质工程勘查所 107 QC小组 课题类型：现场型、服务型发 布 人： 宁夏核勘院地质工程勘查所 二零一六年元月宁夏核勘院地质工程分院107 QC小组成果材料123汇报提纲一、课题简介二、小组概况三、现状、选题及目标四、原因及目标可行性分析五、对策与实施六、成果发布4一、课题简介李坝金矿区位于甘肃省陇南市礼县，为甘肃的中型金矿床之一。矿区地层复杂，存在多层构造角砾岩及千枚岩，吸水易分散剥落，孔壁易坍塌；钻孔倾角小，全部是4657，孔壁容易掉块，钻机阻力大。107井队QC小组针对矿区地层特点，对比优选泥浆体系，最终采用具有良好

2、隔水及强抑制性特点的成膜防塌无固相冲洗液钻进，钻进效率高，完成钻孔6个，共完成钻探工作量2489.26米。5二、小组概况序号姓名性别年龄学历职务组内分工1王文林男42本科副院长组织协调2曹学斌男43本科机 长技术指导3何玉云男31本科副机长报告编写4吴树明男50中专班 长方案实施5刘应亮男26中专班 长方案实施6康小军男25中专班 长资料收集7李强旺男25中专记录员效果检查8赵环祥男24中专泥浆工泥浆配制6三、现状、选题及目标（一）现状及存在的问题（1）地层复杂，存在多层构造角砾岩及千枚岩，水敏性强，吸水易分散剥落，孔壁易坍塌（见图1）矿区上部地层较破碎，而且裂隙发育明显，冲洗液易漏失。（2）

3、钻孔倾角大（4657），不利于孔壁稳定。7在该矿区施工的多台钻机普遍存在以下问题：1、孔壁坍塌严重，刚钻进完1个单根后，再接单根需扫孔约1h后方能钻进；2、有2个机台（今年在该矿区施工的机台总共有5部）出现塌孔，钻具被埋入孔内，导致长时间处理事故，原施工单位撤退；3、构造角砾岩地层取心质量差，取出的岩心全部破碎。8矿物名称伊利石绿泥石石英长石黄铁矿含量/%35302555 为了研究矿区构造角砾岩见水易分散坍塌的原因，委托北京探矿工程研究所对该岩心进行了X射线粉晶衍射分析，测试结果见表2。表2 矿区构造角砾岩分析结果9构造角砾岩主要由伊利石和绿泥石矿物组成，这两种矿物含量高达65%。而伊利石与绿

4、泥石均为水敏性粘土矿物，易见水分散剥落。这说明该矿区孔壁失稳的主要原因是地层中含有大量的水敏性伊利石与绿泥石矿物。图 2 矿物含量10（二）选题根据107井队在该李坝金矿钻探施工中遇到的问题，QC小组最终选择“甘肃李坝金矿冲洗液选择”为QC课题。11（三）目标确定现状地层松散破碎孔壁失稳孔内事故频发采取率低（80%）钻孔倾角小（46-57）根据现状确定目标确保孔内安全顺利穿越破碎带提高钻进效率岩芯采取率达到90%以上提高机台管理水平12四、原因及目标可行性分析矿区其他机台采用由植物胶、纤维素、腐植酸钾等配制的无固相冲洗液及由膨润土、纤维素等配制的低固相冲洗液钻进时，钻进效率低，孔壁易坍塌，甚至

5、出现钻孔报废。这说明常用的无固相冲洗液及低固相冲洗液体系不能解决该矿区构造角砾岩、千枚岩等地层孔壁坍塌问题。13各井队施工难度大因果图取芯困难钻孔倾角小（46-57）构造角砾岩较松散导致缩径、孔壁坍塌、采取率低等复杂情况最终增加施工难度，影响施工质量，成本较高。构造角砾岩是“病因”图 3 各井队施工难度大因果图14 构造角砾岩15 构造角砾岩16五、对策与实施（一）体系优选为了找到适合该矿区的冲洗液体系，QC小组进行了现场试验，分别用清水、成膜防塌无固相冲洗液和普通无固相体系进行现场试验，分别设置为A、B、C三组对比。不同体系对比结果见表3。序号体系名称浸泡时间浸泡结果A清水30 min1 m

6、in 完全剥落B成膜防塌体系30 min30 min 无变化C普通无固相体系30 min30 min破碎17现场试验表明，构造角砾岩样品，在清水中浸泡后，很快崩塌剥落，普通无固相体系浸泡30 min后岩芯样品变得破碎，成膜防塌无固相体系浸泡 30 min后岩芯样品无变化，对比效果见图3。18 浸泡前图4 浸泡前岩芯 19 浸泡30 min 后20 清水浸泡21 成膜防塌体系浸泡后22 普通无固相体系浸泡后23（二）对策及技术方案采用成膜防塌无固相冲洗液进行施工，成膜防塌无固相冲洗液具有良好隔水及强抑制作用，由成膜体系A剂、成膜体系B剂、防塌减阻剂、封堵剂、抗盐共聚物及包被剂组成，体系中各处理剂

7、主要作用详见表4。24表4 体系中各处理剂的主要作用材料名称作用成膜体系A剂具有成膜抑制性及降低滤失量的效果，能够在孔壁快速形成具有隔水作用的保护层成膜体系B剂进一步提高体系抑制分散性能防塌减阻剂（GFT）软化变形填充孔壁裂缝以及提高冲洗液的润滑性能封堵剂（GFD-1）封堵孔壁微裂缝抗盐共聚物（GTQ）提高冲洗液粘度和切力，降低滤失量包被剂（GBBJ）絮凝岩粉251、成膜防塌无固相冲洗液现场使用配方现场冲洗液配方为：1m3水+3050kg 成膜体系A剂+015kg成膜体系B剂+510kg GFT+1020kg GFD-1+0.51.5kg GBBJ+1.53.0kg GTQ。现场冲洗液性能为：

8、密度1.061.12g/cm3，漏斗粘度2535s，滤失量68mL。26（三）方案实施根据设计方案的要求，按照QC小组制定的方案完成每一步的工作。泥浆配制严格按照设计方案执行，三个班组的泥浆配制均由本组泥浆工来完成，并做好记录。27（四）检查与改进方案实施过程中，为了提高泥浆利用率，节约成本，在MZK47-5孔机台布置过程中增加了两个两方的沉淀池（见图4左），MZK47-5孔的施工过程中只更换了一次泥浆就完成了全孔460米的钻探任务，以往460米的钻，全孔一般需要更换5次泥浆，有效节约了泥浆成本；MZK23-2孔的机台较狭窄，为了让泥浆中的岩粉得到充分沉淀，增加了几道泥浆槽（图4右），岩粉沉淀

9、效果明显。28图 5 泥浆循环系统29泥浆循环系统30（四）实施效果使用成膜防塌无固相冲洗液完成钻孔6个，分别为MZK23-2孔、MZK31-4孔、MZK51-2孔、MZK39-6孔、ZK119-2孔及MZK47-5孔，共完成钻探工作量2489.26m，并取得了很好地应用效果，具体表现在以下几方面：（1）冲洗液护壁效果显著（2）取心质量显著提高（3）良好的流变性（4）钻进效率高31 成膜体系护壁效果32 成膜体系护壁效果33 成膜体系护壁效果34表5 不同冲洗液体系钻进效率冲洗液体系孔号施工时间终孔深度/m施工周期/d平均日进尺/米其他冲洗液ZZK39-22015.3.202015.4.101

10、67.58218.0MZK51-12015.3.252015.4.10170.111610.6WZK71-22014.6.282014.7.16232.631910.2WZK63-62014.9.52014.10.9357.503510.2成膜防塌无固相冲洗液MZK23-22015.4.72015.5.9530.143316.1MZK31-42015.5.222015.7.4470.004410.7MZK51-22015.7.122015.7.28310.001718.2MZK39-62015.9.12015.9.18268.681914.1ZK119-22015.9.232015.10.18450.282617.3MZK47-52015.11.12015.12.3460.153214.435图 9 不同冲洗液平均进尺对比36六、成果发布根据QC小组几个月以来的精心准备和认真实施技术方案，有效的解决了107井队在陇南紫金李坝金矿钻探施工中遇到的实际问题，对该地区的勘探找矿工作意义深远。本小组具体成果如下：371、QC小组活动开展之前，面对新的地层条件，井队三个班组施工进度慢，平均6米/台班，通过改进之后平均台班进尺12米，提高100%。2、完成的6个钻孔施工质量全部符合地质