摘 要：本文对煤田钻探质量的标准，还有煤层钻探措施，钻探技术等方面进行分析和研究，通过这些技术措施的实施，顺利地解决了煤系复杂地层的钻进问题。
关键词：煤层钻探 质量措施 安全措施
中图分类号：TP393.11文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）09（a）-0090-01
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭在国家能源生产和消费结构中的比例占70%左右，已探明煤炭储量居世界首位。同时，我国又是仅次于俄罗斯、加拿大的世界第三大煤层气储藏国，为了解决我国经济高速发展中出现的能源紧缺“瓶颈”问题，国家非常重视煤炭及煤层气资源的勘探、开发。
1 煤田钻探质量标准
煤田钻探工程八项质量指标是：煤层，钻孔偏斜、终孔层位、岩层、简易水文观测、钻孔封闭、原始记录和其他设计要求。煤层钻进，其中顶底板及煤芯的采取率是重要指标。煤炭工业部制定的“煤田勘探钻孔质量标准”中规定：煤芯采取率大于75%为甲级标谁，煤芯采取率60%～75%为乙级标准，并且要求煤质不污染，不燃烧变质，满足煤质化验的要求。
2 煤层钻探保证质量的措施
（1）负责钻机岩心鉴定的地质人员要求经常进行研究煤层对比，以掌握地层层位的变化规律，并且能够及时准确的下达见煤预告书。要求钻机班长熟悉掌握煤层层位、标志层、间距和顶板岩石性质等情况，从而能掌握见煤预兆，对见煤层位和见煤深度做出准确判断。
（2）在进入煤层顶板钻进时，要求责任制度严格执行。由专人操作，地质人员和钻机机长守煤，并且仔细做好判层工作。要求严格执行“见软就提钻，不准试试看”等预防打丢打薄煤层的有力措施。
（3）在见煤预告书下达之后，要求按照顶板岩石厚度和岩石性质，严格控制好回次进尺，起始时为1m左右，当接近于煤层的回次则要求控制在半米以内，孔内岩心少，见软易感觉，顶板好取岩心。若孔底有脱落岩心或顶板岩心未取净，则要求进行专门捞取或用干抓取岩心。孔底确实干净之后才能下取煤管钻进煤层。
（4）要求掌握好见煤预兆，这是取好顶板及发现见煤的有力措施。见煤预兆为当钻头穿过顶板而进入煤层的时候，进尺明显加快，钻具回转轻快，通常关车后没有回劲。因为钻头突然切入煤层，导致冲洗液往往流通受阻，使得泵压升高，当煤质相对较硬时，泥浆泵的压力表指针变化幅度不大。
（5）及时丈量机上余尺并进行准确记录，见煤深度、厚度和止煤深度的计算将成为保证煤层钻进质量的关键因素。
（6）在顶板取净之后，使用双层单动取煤管钻进煤层，在设备使用之前要求进行详细检查、调整，尤其要求保证水路畅通。要求检查外管滑动是否灵活、弹簧爪性能是否良好收笼，这是保证煤芯采取的主要部位。在采用取煤管钻进煤层时，钻具距离孔底0.5m以上，开泵冲孔，把孔底岩粉冲净后钻进，以保证煤芯干净。
（7）按照煤层的性质，钻孔深浅、冲洗液性能及取煤管种类具体掌握煤层钻进参数的取值，通常情况是钻压不应过大，转速不应过高，并且冲洗液泵量要保证适宜。我们通常采用压力为600～800kg，转数为120r/min，水量为100～150L/min。当煤层钻进回次终了时，可以适当减少水量，适当增大压力；但是不可关泵干研，以防出现煤芯燃烧变质的情况，或者发生打煤烧钻的事故。
（8）煤层钻进，提升钻具拧卸钻具要求操作稳定。在使用煤管下钻也要求稳字当头，尤其在冲积层地段下钻要慢，要防止钻具、钻头捣井壁，取煤管钻头内捣人冲积物或者碎井壁岩石，从而影响到煤芯的采取质量。
3 煤层钻探技术
3.1 煤层钻探取煤工具
常用的煤层钻探取煤工具有双层单动取煤管、双管双动取煤管。
（1）双管双动取煤管的容易使用、结构相对简单，因此容易制造，除使用于煤层钻进以外，还可以用于松软、破碎岩层的钻进。双管双动取煤管能够根据不同煤层煤质的软硬、抗冲刷的程度进行内外钻头的高差的调整，通常范围为15～30mm。在煤质相对软时高差较大，而煤质相对硬时则高差较小。双管双动取煤管使用时，在回次末可以适当减少泵量，并且增加压力，使得煤芯自然堵塞，这样可以使得煤芯采取效果较好。
（2）双层单动取煤管在外管回转，外钻头进尺、保径的同时内管不转，减少钻具振动以及摩擦等机械作用力对于煤芯造成破坏，从而保持了煤芯的原生结构。单动取煤管不但能够避免冲洗液冲刷煤芯，而且还能使得外管进行伸缩，爪簧抓拢，封闭内钻头底口，从而防止内管中的煤芯脱落。
在内管内装有一个半合容纳管，能够在地面无损害的把原生取出煤芯柱。取煤管除了要求保证水路畅通和灵活的单动性能外，还要注意内外管伸缩顺利、爪簧收拢效果的检查。在钻进煤层时比正常岩层钻进压力偏小，民均匀，转速偏低，水量较小。同时禁止在钻进时提动钻具，当回次终了要求立即提钻。
3.2 煤层钻探取安全措施
（1）钻孔歪斜的预防，保证打直孔是深孔安全钻进的关键之处。从开孔开始就要求严格执行预防孔斜的技术措施。预防孔斜，打直孔的关键是合理地使用钻挺加压钻进方法，具体有钻挺总重量超过钻头在井底压力的20%～30%，中和点保持在钻挺上部1/5的部位，可以起到了钻具轴心压力稳定的作用，并且具备了良好的导正作用，进尺均匀，钻杆处于伸直状态，减少了钻具与孔壁的摩擦。钻杆断脱和孔壁坍塌掉块现象相对减少。
（2）钻孔结构的简化，裸孔钻进，同径终孔。这样可以避免换径由于导正措施不利而造成的斜孔现象。为了保护孔口，按照地层的情况，通常下少部分孔口管，多数钻机不下套管，这样可以做到安全终孔的要求。
（3）采用优质的化学泥浆，加大泥浆池的容量，做好泥浆的净化工作。在开孔时尽量少打新泥浆，采用老孔旧泥浆及第四纪仲积层的粘土自然造浆。在钻孔的延深的过程中，调整符合性能的化学泥浆。在接近煤系地层的时候，经过调整处理泥浆基本都可以达到性能指标。由于容量较大，使用周期较长，岩粉会有充分的时间进行沉淀，以便净化管理，当有下部地层出现漏水的情况，可以随漏随钻进，出现严重漏水的情况时，边钻进边掺锯沫，提高泥浆粘度，通常情况下都可以穿过轻微漏水层。
（4）防止岔孔的出现。
（5）深孔钻进，钻具要保证质盆，除上下或者加钻具时，进行详细严格检查外，通常施工1000m钻孔，孔深达到750m左右就应停止进行钻进，在检查合格、涂油同时更换位置之后，重新进行组合钻具，防止磨偏。通常钻进中途的钻具检查，以保证钻具质量，这样就预防了钻具折断、脱扣等孔内事故的发生，从而保证了深孔安全生产。
4 结语
本文对煤田钻探施工的标准，钻探技术，钻探工具和钻探的安全措施进行研究，有助于煤田钻探的更好的发展。
参考文献
[1] MT/T1076—2008煤炭地质钻探规程[S].2009.