摘 要：由于排土场中含金废石组成比较复杂，粒度大小不均，孔壁不稳定，采取率难以保证，传统钻探工艺难以达到施工要求，采用植物胶冲洗液较好的解决了钻进中的难题。
关键词：排土场含金废石钻探；植物胶冲洗液护壁；钻探工艺
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.103
1 工程概况
2011年我单位承接了紫金山金矿排土场含金废石勘探任务，主要目的是查明排土场中含金废石的数量、金的品位及分布特征，计算可回收利用含金废石的矿石量和金属量，为二次回收利用提供科学依据。勘查重点是紫金山金矿排土场420标高以上可利用部分，东西长约1000米，南北宽约600米，面积约0.6平方公里。设计钻孔25个，钻探工作量约2505.39米，最大钻探深度约216.51米。排土场中含金废石组成比较复杂，废石粒度大小不均，由于排土过程自然重力分选，上部颗粒较细，下部颗粒粗大。
2 钻探工艺
根据排土场废石分布情况及地质要求，上部颗粒较细，采用冲击跟管钻进；下部采用回转钻进、植物胶冲洗液护壁、单动双管半合管取芯的钻探工艺。当漏失严重时，用水泥球加惰性材料的方法进行封堵。
3 植物胶冲洗液配制及其配方的选定
3.1 植物胶冲洗液的配制
（1）注入适量清水，先把植物胶进行浸泡搅拌；
（2）加入提前搅拌好的水解聚丙烯酰胺浆液，在配制聚丙烯酰胺浆液时，应边搅拌边均匀撒入，防止结团；
（3）加入高粘型钠羧甲基纤维素继续搅拌；
（4）加入TS-302高效润滑剂，充分搅拌后放入泥浆池便可使用。
3.2 配方的选定
经多次试验，确定以下配方：植物胶0.2-0.3%，水解聚丙烯酰胺0.05-0.1%，高粘型钠羧甲基纤维素0.05-0.1%，TS-302高效润滑剂0.3-0.5%
4 植物胶冲洗液的特性及护壁机理
4.1 配制原料的作用特性
（1）植物胶具有亲水性、可溶性、粘结性、降失水性和流变性的特点；
（2）水解聚丙烯酰胺具有降失水性、增粘的特点；
（3）高粘型钠羧甲基纤维素具有增粘和降失水的特点；
（4）TS-302高效润滑剂，具有润滑减阻的作用。
4.2 植物胶冲洗液特性
（1）植物胶冲洗液的密度较小，静液柱的压力偏低，孔底压差也相应较小，所以对于钻进效率的提高意义重大。
（2）植物胶冲洗液具有良好的粘性，失水量小，其本身所含有的高分子聚合物，对钻具、孔壁、岩芯表面产生强烈吸附，形成一层牢固的薄膜，减小了钻具与孔壁的摩擦，起到护芯稳壁的作用。
（3）植物胶冲洗液具有良好的流变性，粘度、切力较大，提高了悬浮和携带岩粉岩屑的能力。
（4）润滑性好，植物胶冲洗液具有润滑减震的作用，能够减小泵送压力，减少钻具的振动以及回转阻力，减少对孔壁的破坏，并减少了钻头的磨损，降低了钻探成本。
（5）提高了岩矿芯采取率，从而能够提高地质资料的真实性，较好的满足地质要求。
4.3 植物胶冲洗液的护壁机理
植物胶、水解聚丙烯酰胺和高粘型钠羧甲基纤维素都是高分子聚合物，具有多种吸附基，众多吸附基通过联接形成网状结构，在孔壁和岩芯表面形成具有良好韧性的吸附膜，减小了钻具与孔壁的摩擦阻力，起到了稳定孔壁、保护岩芯的作用。其所含有的众多水化基束缚住大量的自由水，降低了失水量，防止和减少孔壁的水化分散和膨胀，也有效的保护了孔壁。
5 植物胶冲洗液的应用效果及建议
该工程通过使用植物胶冲洗液，增强了孔壁的稳固性，减少了孔内事故，提高了钻探效率，提高了岩矿芯的采取率，减少了对岩矿芯的扰动，较好的保持了原状性，提高了地质资料的真实性，满足了地质要求，取得了较好的经济效益和社会效益。
根据现场使用经验来看，在利用植物胶冲洗液护孔钻进时，会因为井壁吸附、漏失等现象而大量消耗，需及时补充，从而有效控制浆液性能，可配置2台小型高速搅拌机，以提高冲洗液的制作效率，保证整个钻进作用的高效、顺利完成；冲洗液的含沙量总是居高不下，在现场除了配置循环系统，还要配置除砂器除砂，从而实现冲洗液的良好净化，进一步提高钻进的效率。同时，为了保证金的品位及分布特征等数据的可靠性，要及时做好岩砂粉的收集工作。
6 结束语
综上所述，植物胶冲洗液在复杂地层钻探中具有良好的应用效果：粘度适当、携带岩粉能力强、吸附膜强韧、失水量低、流变性与润滑减阻性好、护壁能力强。该工程因是对金矿排土场含金废石进行勘探，松散且漏失比其他复杂地层更严重，冲洗液消耗量大，致使钻探成本较高，在今后的施工中还有待于进一步研究解决。
参考文献：
[1]殷宝兵，黄留新.植物胶泥浆在复杂地层钻进取心中的应用研究[J].探矿工程：岩土钻掘工程，2013：10-14.
[2]王兴龙，李锡，杨家亮.PW植物胶在个旧地区复杂地层钻探泥浆中的推广应用[J].矿产与地质，2014：644-647.
作者简介：袁树珍（1963-），男，福建龙岩人，助理工程师，主要从事：钻探技术工作。
