第四讲钻探冲洗液与护壁堵漏.docx
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第四讲钻探冲洗液与护壁堵漏
第四讲钻孔冲洗与护壁堵漏
第一部分：
钻孔冲洗液
一、冲洗液概述
1、冲洗液的定义：
用于钻孔冲洗的液体和气体，统称为“冲洗介质”，习惯上叫冲洗液。
2、冲洗液的功用
排除、携带和悬浮岩粉；冷却钻头；润滑钻头、钻具，降低回转阻力；保护孔壁，平衡地层压力，防止塌孔、掉块、漏失、井喷、超径、缩径等复杂情况具有良好的效果；软化和破碎岩石；传递动力，驱动孔底钻具；保护岩矿心、传递孔内信号。
3、冲洗液的种类及适用条件
①清水。
适应于稳定地层钻进时的钻孔冲洗。
②泥浆。
由粘土、水和处理剂共同组成的悬浮液和胶体溶液的混合物。
适应于复杂地层钻进时的钻孔冲洗与护壁。
土为分散相，水为分散介质。
③乳状液。
两种互不相溶的液体（如水和油）加入乳化剂后，经强力搅拌而制成的稳定的胶体的一种冲洗液，乳状液具有良好的润滑性能，有利于钻具开高转速。
适应于小口径金刚石钻进稳定地层时的钻孔冲洗。
④空气。
以压缩空气为钻孔循环介质。
适应于沙漠、干旱缺水、高山缺水、严重漏失地层和永冻层钻进时的钻孔冲洗。
⑤无固相冲洗液。
由无机盐和有机高分子（或聚合物）配制而成的，不含粘土或其它固相的冲洗液。
适应于裂隙发育、易坍塌和轻微膨胀的地层钻进时的钻孔冲洗。
⑥气液混合液（泡沫冲洗液、低密度冲洗液）。
通过泡沫剂向水中充以气形成稳定的气液混合体的冲洗液。
适应于低压油层和水层、严重漏失和供水困难的地区以及寒冷冰冻地区钻进时钻孔的冲洗护壁。
⑦饱和盐水冲洗液。
盐溶于水中形成的饱和盐水冲洗液。
适应于钻进冻结岩层、岩盐层及可溶性岩层钻孔冲洗。
4、钻孔冲洗方式与地表循环系统
①钻孔冲洗方式
②地表循环系统
A、组成：
地表循环系统由水源箱（池）、水泵及吸水管、高压胶管、循环槽、沉淀坑（池）等组成。
B、作用：
为了净化冲洗液，即将冲洗液携带上来的岩粉、岩屑通过自然沉淀排除掉一部分。
二、泥浆概论
1、泥浆的基本概念：
由粘土、水和化学处理剂共同组成的悬浮液和胶体溶液的混合物。
其中，粘土作为分散相（固相），水作为分散介质（液相），组成固－液分散体系。
2、造浆用粘土
①粘土矿物的化学组成和粘土矿物的分类
②粘土的带电性：
粘土颗粒表面带有负电。
③粘土的水化作用和水化分散：
A、水化作用：
粘土颗粒表面吸附水分子的状态和能力称为粘土的水化作用。
B、水化分散：
粘土吸水膨胀，分散成颗粒并稳定在水中叫水化分散。
粘土的水化分散过程就是造浆过程。
C、水化作用对泥浆性能的影响：
泥浆中粘土颗粒水化膜的厚薄，对泥浆的分散稳定性、粘度、切力、失水量的大小有很大的影响。
④粘土的吸附作用：
在泥浆中，粘土表面吸附处理剂分子（或离子）的现象，称为粘土的吸附作用。
化学处理剂通过在粘土颗粒表面的吸附作用，改变粘土表面的性质，从而改变泥浆的性能。
⑤粘土的预处理：
为提高粘土颗粒的水化分散能力，用低价钠离子把钙离子交换出来，使钙土转型为钠土的操作过程，叫粘土的预处理。
⑥粘土的鉴定
A、粘土的浸泡试验：
将粘土试样放入水中浸泡，易分崩剥落于水中，产生体积膨胀并进一步分散成凝胶状物的粘土为钠质膨润土，水中不加强碱不能很好分散或分散但体积增加不大的粘土为钙质膨润土。
B、粘土的膨胀试验
C、粘土的造浆试验：
以每吨干粘土能配制多少立方合格泥浆作为造浆率单位，即m3/T土。
优质钠膨润土造浆率可达15m3/T土，劣质粘土的造浆率仅有3m3/T土。
⑦粘土的野外简易鉴定方法
A、看：
细腻者为优质土，粗糙者为劣质土。
优质土具有浅灰色、浅肉红色、白色或浅蓝色；
B、捏：
湿的土块，可塑性强者好，手捏时滑而无砂感者好，否则差；
C、切：
用小刀切开土块，切口有油脂光泽者好，否则差；
D、尝：
放在嘴里嚼，粘牙者好，有砂子感觉者差；
E、泡：
好的粘土用水浸泡能形成混浊的悬浮液；
F、查：
优质粘土大多集中在侏罗纪、白垩纪和新生代。
3、配浆用水
①水中可溶盐的种类和含量、高价阳离子或过多低价阳离子都会使粘土水化减弱，使泥浆稳定性下降。
②总矿化度：
水中可溶性固体含量的指标，单位为g/L。
③水的硬度：
指水中钙、镁离子及其它杂质的含量，单位为mg当量/升水。
4、泥浆的稳定性
①泥浆稳定性的概念：
粘土颗粒的分散或凝聚、稳定或不稳定，是泥浆体系内部存在的一对主要矛盾。
泥浆分散系若能长久保持其分散状态，各微粒处于均匀悬浮状态而不被破坏，就称其为具有稳定性，它包含沉降稳定性和聚结稳定性两层含义。
②泥浆的沉降稳定性（也称动力稳定性）：
指在重力作用下泥浆中的固体颗粒是否容易下沉的性质。
泥浆中固相颗粒（包括粘土、岩粉、岩屑等）的沉降决定于其重力和阻力的关系。
当重力占优势时，就表现为颗粒的下沉；当阻力大于重力时，则表现为颗粒的悬浮。
泥浆中粘土颗粒的大小、形状不同，产生沉降时的阻力不同；同时，粘土颗粒之间还能形成一定强度的网状结构，对沉降稳定性也有较大的影响。
③泥浆的聚结稳定性：
指泥浆中的固体颗粒是否易于自动降低分散度而粘结变大的性质。
粘土颗粒聚结与否，取决于其间吸力与斥力的关系。
当吸力大于斥力时，就会产生聚结；当斥力强于吸力时，就保持聚结稳定性。
粘土颗粒间的吸力是由分子间引力引起的，吸力随颗粒间距离增大而下降；粘土颗粒间的斥力是由粘土颗料表面带负电、同性静电相斥所引起的。
聚结稳定性同粘土颗粒表面水化膜的厚薄、吸附高价阳离子的多少也有关系。
5、泥浆分散系中的几种内部状态
①细分散状态。
一般具有沉降稳定性和聚结稳定性的泥浆分散体系，均可称为细分散泥浆。
在这种泥浆中，粘土颗粒的分散度很高，水化膜较厚，双电层中的电动电位较高。
这种泥浆在一定固相含量和PH值条件下能保持相对稳定，但这种泥浆易受电解质的影响而发生凝聚（絮凝），使泥浆性能变坏而失去聚结稳定性和沉降稳定性。
②粗分散状态。
当泥浆中加入或混入适量的电解质时，泥浆中的粘土颗粒会发生适度的絮凝，这些絮凝团尺寸较细分散状态下的粘土颗粒粗大，双能在水中分散，故称粗分散体系。
由于这种泥浆中的滤液中含有一定量的聚沉阳离子，所以对易于水敏性的地层有抑制作用，例如钙处理泥浆和盐水泥浆等。
③凝胶状态。
在有些情况下，泥浆中由于粘土特性和电解质的作用，使整个体系失去流动性，变成豆腐脑状的凝胶状态，形成凝胶特有的布满整个体系有效空间的连接网状结构。
这种结构包住了全部液体，使体系失去流动性。
④凝聚沉降状态。
泥浆失去聚结稳定性后，会导致泥浆体系的沉降不稳定而发生沉降，出现水土分层现象。
产生这种现象的原因有两个：
一是电解质对粘土颗粒双电层电动电位的降低，使粘土颗粒失去静电排斥能力而相互粘结变大，失去沉降稳定性；二是高分子物质的吸附絮凝作用，也可使泥浆中的粘土完全絮凝沉淀，水土分层。
凝聚沉降状态的泥浆不得用于钻孔冲洗，因为它已失去泥浆的基本性质和功用，会导致钻孔复杂情况的出现。
但有时为了堵塞钻孔中裂隙漏失，会特别向泥浆中加入絮凝剂，使泥浆絮凝，用来防漏和堵漏。
⑤凝聚和分散的结合状态。
当泥浆中的有用固相保持分散稳定状态，而颗粒较大的无用固相发生聚沉的状态，称为凝聚和分散的结合状态。
如用水解聚丙烯酰胺配制的不分散低固相泥浆的选择絮凝状态，高分子物质对有用粘土颗粒起保护作用，而对无用固相（如岩粉）则起絮凝作用。
三、泥浆性能及其测定
1、泥浆的比重和固相含量
①定义及影响因素；②对钻进的影响；③比重测定；④固相含量的测定
2、泥浆含砂量：
①定义；②对钻进的影响；③泥浆含砂量的测定
3、泥浆的粘度
A、定义：
泥浆流动难易程度的指标。
B、对钻探的影响：
一定的粘度可以增加悬浮岩粉的能力。
粘度过大，泥浆中岩粉不易沉淀，含砂量增多，加剧钻具的磨损；水泵工作困难。
泵压增高，排量减小，钻头处形成泥包现象，影响钻进效率；起下钻时易发生抽吸或压力激动，容易引起漏、喷、塌等事故。
粘度过小，裂隙地层易发生漏失，不利于防漏；携带岩粉困难，孔内较大的岩屑不易排出，造成重复破碎，影响钻进效率；另停泵后岩粉即下沉，容易造成埋钻事故。
C、漏斗粘度测量
4、泥浆失水量和造壁性（泥皮厚度）
A、定义；B、对钻探的影响；C、测定
5、泥浆的PH值；PH值测定：
PH值试纸
6、泥浆的润滑性和泥饼的粘滞性、泥饼粘滞性测量
7、泥浆的流变性：
A、概念；B、流体的种类；C、泥浆流变性指标；D、泥浆流变性质测量。
8、钻进各类地层对泥浆性能的要求（见下表）
地质情况
比重
粘度
（秒）
失水量
（ml）
泥皮厚度（mm）
切力（mg/cm2）
含砂量
（%）
PH
值
1min
10min
一般地层
1.1~1.15
18~20
<25
<4
0~10
15~25
<4
8~
12
吸水膨胀地层
1.1~1.2
18~20
<10
<2
0~10
15~25
坍塌掉块地层
>1.2
25~30
<15
<3
10~15
30~50
渗漏地层
<1.1
25~30
<15
<3
30~50
50~80
承压油气层
1.3~1.5
<25
<15
<3
5~15
10~20
涌水层
1.3~1.5
25~30
<15
<3
5~15
10~20
四、泥浆的处理及泥浆处理剂
1、泥浆的处理：
为了使泥浆能适应钻进各种地层的要求，要对泥浆进行化学处理。
泥浆的处理包括造浆时的初步处理和钻进过程中对泥浆性能进行调节的补充处理两种。
初步处理主要是通过加入化学药剂帮助粘土颗粒分散或适度絮凝，配制出各种性能指标都合乎要求的，不同类型的泥浆；而补充处理主要是加入化学处理剂调节泥浆性能以适应钻进过程中地层变化的需要。
调节泥浆性能主要包括：
降低泥浆失水量、增加或降低泥浆粘度和切力、增加或降低泥浆比重、絮凝、乳化、发泡、消泡、调节PH值、增加润滑性和防卡减阻、增加表面活性剂等处理工作。
2、泥浆处理剂的定义：
调整泥浆性能指标时所用的化学处理剂。
3、泥浆中化学处理剂的作用：
泥浆中所加的化学处理剂，主要是为了使粘土颗粒在水中能够更好地分散和稳定，并可对泥浆性能进行调节。
4、无机处理剂的作用P73：
分散和絮凝作用、调节PH值、增加有机处理剂的溶解或水解、进行无机凝胶堵漏、抑制盐层溶解等。
5、常用的无机处理剂
6、惰性材料添加剂：
可以起到加重、堵漏、增粘和润滑等作用。
①泥浆加重剂：
主要是用来提高泥浆的比重，要求是不起化学反应的惰性材料。
常用的加重剂有重晶石粉、石灰石粉、方铅矿粉、磁铁矿粉、碳酸钡粉等。
②泥浆堵漏材料：
用于钻孔的防漏堵漏。
常用的堵漏材料形状有纤维状、片状材料、粒状材料和具有膨胀性的堵漏材料。
③无机惰性增粘剂：
用于低固相泥浆的惰性增粘。
如膨润土粉、蛇纹石棉等。
④无机润滑材料：
用于降低泥皮摩擦系数。
材料有二硫化钼、石墨粉等。
7、有机处理剂的作用
8、常用的有机处理剂
9、常用处理剂的配制与预处理
五、泥浆的配制与管理
1、原浆的配制方法
①计算原料用量和纯碱用；
②将粘土、水、纯碱按比例加入容器或搅拌机中搅拌后陈化备用，搅拌的方法有机械搅拌法、水枪冲拌法或人力搅拌法等。
2、泥浆材料用量计算
3、粘土预处理
4、泥浆的净化
①重力沉淀法，普遍采用但效率低；
②加水稀释法，影响泥浆性能，消耗处理剂；
③机械除砂法，效率高，可除去较小颗粒；
④化学絮凝法，配合其它方法可清除小颗粒。
8、泥浆现场管理的
①现场配备符合要求的泥浆性能测试仪器、配浆工具及原料；
②每班至少测定一次泥浆性能并填入报表；
③爱护泥浆性能测试仪器，用后擦净并妥善保管；
④根据地层变化及时调整泥浆性能；
⑤钻进中泥浆性能逐渐变化时，应加强净化并适时补充处理剂来恢复其性能；
⑥粘土应加碱预浸泡一天以上，搅拌均匀备用，在正常消耗情况下避免现配现用；
⑦妥善保管化学处理剂，难溶处理剂要提前浸泡，使用时加量力求准确。
9、冲洗液循环系统安装的原则
按规定的长度、坡度和规格安装，布置方式可因地制宜，以管理方便、节省场地为原则。
10、冲洗液循环系统安装要求是什么？
一般距井口3~5米处安第一个沉淀池，8~10米处安第二个沉淀池，最后安装两个泥浆池，总长不得少于15米，钻孔深则应增大泥浆池容量。
11、泥浆粘度的调整方法
①提高泥浆粘度、改善泥浆悬浮状态的方法
A、增加粘土含量，提高粘土分散度（机械搅拌或增加分散剂）；
B、适当加入增稠剂。
如各种无机盐类及高分子有机电解质、纤维素等。
②降低泥浆粘度，改善泥浆流动性的方法
A、减少泥浆中的粘土含量，或在原浆中加水稀释（此时要配合使用降失水剂）；
B、适当加入稀释剂（如铁铬木素磺酸盐、丹宁酸、栲胶及其衍生物等）。
12、泥浆比重的调整方法
①提高泥浆比重的方法
A、在泥浆中加入惰性固体（如重晶石粉、石灰石粉、方铅矿粉、磁铁矿粉、碳酸钡粉等）；
B、适当增加泥浆中的粘土含量；
C、利用可溶性盐类（如氯化钠、氯化钙、氯化锌、硝酸钠等）。
②降低泥浆比重的方法
A、适当减少泥浆中的粘土含量；
B、加强泥浆的净化除砂或加入一定量的化学絮凝剂，使泥浆中粘土颗粒聚沉，以降低比重；
C、向泥浆中加入一定量的气体，则可以降低泥浆比重。
13、降低泥浆失水量的方法
①适应地层：
易于吸水膨胀地层、水敏性坍塌地层、渗透地层等。
②降低方法：
一是增加泥浆中粘土的含量，提高泥浆中粘土颗粒的浓度；二是用造浆性能强的膨润土配浆或向泥浆中加入纤维素或水解聚丙烯酰胺提高粘土在水中的分散度和水化程度。
六、泥浆各论
1、细分散泥浆①概念：
粘土在水中高度分散而获得泥浆所需流变特性和失水特性的泥浆。
②特点：
这类泥浆体系内部没有对岩屑和孔壁起抑制作用的成份，因而容易受到可溶性盐的侵污，含砂量高；配制方便，处理剂用量少，成本低。
③泥浆的预处理P76
纯碱处理的目的：
Ca土＋Na2CO3→CaCO3↓＋2Na土
④泥浆的侵污及处理P76
2、粗分散泥浆
①概念：
在分散的粘土悬浮液中，加入无机聚结剂，使泥浆中高度分散的粘土颗粒变粗，同时加入有机保护胶处理剂，形成适度聚结的粗分散体系。
②优点：
能满足失水量的要求，有较低的粘度、切力，泥浆中有较高的盐或钙的含量，具有防塌、抗钙或抗盐侵以及流动性好、易净化、钻进效率高等。
③钙处理泥浆
A、定义：
在粘土悬浮液中加入钙盐无机聚结剂（石灰、石膏、氯化钙），并用有机保护胶（降失水剂和稀释剂）维持此适度聚结状态的稳定的粗分散体系。
B、钙处理泥浆的优点；C、钙处理泥浆的种类；D、钙处理泥浆的配制
④盐水泥浆
A、定义：
在粘土悬浮液中加入氯化钠（含量大于1%）或用咸水（海水）配制的泥浆，它是靠氯化钠的含量较大而促使粘土颗粒适度聚结并用有机保护胶（降失水剂和稀释剂）维持此适度聚结状态的稳定的粗分散体系。
B、盐水泥浆的类型；C、盐水泥浆的特点；C、盐水泥浆的配制
3、不分散低固相泥浆
①定义：
在泥浆体系中加入高聚物絮凝剂（如聚丙烯酰胺），对泥浆中的岩屑絮凝但对膨润土起保护作用，使泥浆中的岩屑和劣质粘土处于不分散的絮凝状态，利于清除的新的泥浆体系。
②不分散低固相泥浆的特点（聚丙烯酰胺不分散低固相泥浆的优点：
）
有选择地絮凝泥浆中的岩屑和劣质粘土，保护膨润土，减少泥浆中的固相含量，保证泥浆性能。
钻进速度高，降失水、防漏、堵漏、护壁性能好，润滑性能较好，孔内清洁，减少孔内卡、埋钻事故。
③对不分散低固相泥浆性能的标准
④常用的絮凝剂
聚丙烯酰胺（PAM）和水解聚丙烯酰胺（PHP或HPAM）
⑤常用的聚丙烯酰胺泥浆的种类及配方
A、聚丙烯酰胺（PAM）、聚丙烯腈（HPAN）泥浆
组成：
絮凝防塌剂：
HPAM；
降失水剂：
HPAN或聚丙烯钙等；
不用分散型处理剂。
特点：
泥浆粘度低、流动性好，有较好的护壁除砂效果，失水量中等。
可用于一般松软和水敏性地层。
B、聚丙烯酰胺（PAM）、腐植酸钾（K-Hm）或腐植酸钠（Na-Hm）泥浆
组成：
絮凝护壁剂：
HPAM；
抑制孔壁分散、降失水剂：
K-Hm或Na-Hm。
特点：
粘度低，流动性好，沉砂能力强，防塌护壁效果好，用于水敏性膨胀和剥落地层。
⑥不分散低固相泥浆的与维护注意点
A、配浆时，要使膨润土预水化。
如为钙膨润土则应加纯碱处理，陈化一天以上使土钠化；
B、使用硬度高的水配浆时，应采用纯碱或碳酸钡等来降低水的硬度；
C、泥浆中不要加入有机分散剂；
D、如岩粉中存在膨润土成分使泥浆固相含量增加时，可加水稀释或加入未水解的聚丙烯酰胺来处理；
E、要配合机械除砂、除泥装置，使絮凝颗粒从泥浆中除去；
F、补絮凝剂时，要在泥浆从孔口流出处、泥浆槽中慢慢加入，且不要过量；
G、在有效携带岩屑的情况下，泥浆的切力和粘度应尽可能降低，以利于保持低比重、低固相和使泥浆净化完善和提高钻速；
H、膨润土消耗时应补充新浆，但不能依靠增加膨润土含量来调整岩屑与膨润土的比例，而是应依靠除去劣质土及岩屑来维持其比例；
I、若只能用海水或咸水来配制低固相泥浆时，要用抗盐粘土（例凹凸棒粘土）来配制。
4、其它类型泥浆：
地热井泥浆、润滑泥浆、强抑制泥浆等。
七、无固相冲洗液
1、无固相冲洗液的优点2、无固相冲洗液的种类
八、低密度冲洗介质
1、低密度冲洗介质的优点2、空气钻探类型
3、泡沫剂4、泡沫冲洗液的配制
第二部分：
钻孔护壁与堵漏
一、钻进地层的类型及特征
1、地层分类：
分为理想地层和复杂地层两类。
2、理想地层：
指那些岩石完整、致密、较均质、少裂隙的地层。
钻进这类地层，相对地孔内事故少，效率高，质量好，成本低。
往往采用清水冲洗钻孔即可，也不需要专门采用护壁堵漏措施。
3、复杂地层：
指由于地质构造运动、地下水的溶蚀和冲刷、地表风化、水流搬运以及岩石本身性质的影响，而使岩层受到破坏，失去了原有的稳定性和完整性，变成为松散、破碎；具有孔、缝、洞、涌、喷的那些地层。
在现有技术条件下，钻进中易出现各种复杂现象（坍塌、掉块、冲洗液涌漏、被污染、孔壁溶蚀、剥落、孔径异常、钻孔弯曲过大及采心困难）的地层，统称为复杂地层。
4、复杂地层分类：
分为漏失地层和不稳定地层两类。
①漏失地层：
凡具有孔、缝、洞的地层都有可能产生冲洗液的漏失，这类地层叫漏失地层。
②不稳定地层：
风化覆盖层、裂隙破碎层、易溶蚀地层等，在钻进中孔壁是不稳定的，往往会出现坍塌掉块，在钻具对孔壁的频繁撞击和冲洗液的冲刷作用下，会加剧坍塌掉块，这类地层称为坍塌地层或不稳定地层。
二、复杂地层产生的工艺原因
复杂地层的原因可归结为两方面的问题，即由于钻孔破坏了地层原有的平衡状态，出现了两方面的不平衡：
一是岩石压力不平衡，出现坍塌、掉块、剥落、超缩径等孔壁不稳定现象，需要护壁；二是地层压力不平衡，造成钻孔漏失一需要堵漏（涌水可看作反向漏失）。
三、钻进过程中复杂地层的分析判断
1、根据岩层结构情况判断漏失位置或坍塌孔段
①根据取出的岩心和已施工孔段揭露的地层剖面，可初步确定不稳定地层的位置及岩性。
②当发现漏失时，首先对接近孔底取上的岩心，从结构上进行分析，了解是否有松散、裂隙、节理发育或空洞等情况，完整程度如何。
如果岩心完整、致密、坚硬、节理裂隙都不存在，则应进一步考虑钻孔其它孔段岩层的组织结构情况。
一般初次发现漏失都在孔底出现，很少在上部。
钻孔上部漏失的产生多发生在泥浆性能变坏的情况下，如比重增大，失水量增加或粘度过小，使得在过去曾产生过漏失的孔段或容易产生漏失的孔段发生漏失。
有时也可能由于上部套管底部封闭破坏，产生漏失。
③从岩石结构情况对坍塌可进行判断，坍塌地层一般完整性差，胶结力弱，有时岩心采不上来，孔内岩块增多。
2、根据泥浆性能变化判断复杂地层
①冲洗液中含砂量增大，下钻不能直接到底，接近孔底时钻具缓慢下沉，管口冒水夹带较多岩粉，可确定孔内岩粉过多，对照岩粉性质，可确定是否因上部层位坍塌引起。
②如果泥浆性能变坏，比重增大，粘度升高，含砂量增加则说明孔内可能发生了坍塌；若泥浆比重、粘度下降，失水量增大，则可能是钻遇漏水地层；要是泥浆中出现大量的气泡或充气现象，则可能是含气地层。
3、根据钻进过程中的变化判断复杂地层
①钻进中遇到大裂隙或溶洞时，不但出现漏失，而且钻速突然变快，特别是钻进大溶洞时，会出现钻具在自重作用下迅速下落的现象。
②钻进中蹩车，取粉管内或岩心顶部有掉块，可对照岩性确定崩落层的位置和岩性。
③钻进中回转阻力大，泵压高，设备运转滞重，加大冲洗可减轻，亦为孔内岩粉过多征兆，可能是上部坍塌所致。
④起下钻有阻碍，位置固定，可能是缩径、地层错动或探头石造成，可根据软硬感觉等予以区分。
4、根据水泵压力表压力变化判断漏失地层层位
正常钻进时，冲洗液在孔内循环正常，水泵压力变化不大，压力只是随孔深而增大。
一旦在孔底产生部分或全部漏失时，水泵压力发生突然变化，压力表的指针迅速返回。
因此，平时应注意观察压力表的变化，进行对比、分析。
坍塌层与漏失层相返，一般泵压都有增加的现象。
5、根据孔内稳定水位判断漏失层
当在不含水的漏失层中发生孔底漏失时，则孔内没有稳定水位，即所谓的全孔漏失。
当在含水的漏失层中发生孔底漏失时，则孔内稳定水位与地下水水位一般一致。
而在孔壁漏失时，若漏失层为非含水层，则孔内稳定水位在漏失层之下，若漏失层为含水层，则孔内稳定水位视含水层水位的高度而定，可能在漏失层之上，也可能在漏失层之间。
孔内动水位根据提出钻杆上的湿痕位置来判断。
6、钻孔超径在钻进中不易判断，只是在断钻杆频繁且找头不易时可以发觉。
准确掌握要用井径仪测量。
四、不稳定地层的分类及其护壁措施
1、影响孔壁稳定的因素
（1）地质因素：
岩石松散、破碎、裂隙发育、多孔隙、水敏及地下油、气、水流活动。
（2）技术因素：
孔深、孔径、裸眼时间、冲洗液与地层的适应性，钻进工艺措施的运用等。
2、不稳定地层的分类及其护壁措施
①轻微坍塌：
循环槽内可见上部地层的碎块、颗粒，起下钻时遇阻或下不到孔底，必须扫孔方能到底，钻具转动时有阻力。
这类地层，一般采用优质泥浆冲孔护孔，泥浆比重应比正常钻进的高，使泥浆液柱压力能平衡地层压力或稍大于地层压力。
同时，应尽量缩短钻进时间，避免孔壁受冲洗液浸泡时间过长。
②中等坍塌：
循环槽内出现较多上部地层的碎块、颗粒，冲洗液循环时泵压升高或蹩泵，提钻时阻力大，下钻时“搁浅”，多次扫孔才能到底。
此类地层在优质泥浆护孔无效的情况下，可酌情采用泥球护孔或水泥护孔。
③严重坍塌：
泵压猛增，冲洗液循环停止，钻具往往被埋在孔内，造成孔内事故。
当孔壁坍塌掉块现象十分严重，采用投泥球、水泥护孔均无效时，可用套管护壁。
3、钻孔护壁常用措施
（1）隔离不稳定孔壁：
下套管隔离，方法有效而可靠，但必须是穿过不稳定层位后，同时还受钻孔结构的限制。
（2）胶结、加固或造壁：
泥浆循环或投粘土球，灌注水泥或化学浆液等方法，固结不稳定孔壁并造出泥壁、水泥壁和塑料壁。
（3）平衡孔壁压力：
用孔内液柱压力来维持钻孔形成后的平衡条件。
（4）采用防塌泥浆：
一般要求“一低、二高、二适当”即低失水、高矿化度、高滤液粘度、适当的比重和粘度。
常用防塌泥浆有PHP-KCL泥浆，腐植酸钾泥浆，油包水乳化泥浆等，对水敏地层有较强的抑制性。
（5）减少对孔壁的机械破坏作用。
4、钻孔护壁的钻进工艺措施
（1）控制起下钻速度；
（2）调整好泥浆的性能；（3）保持孔底清洁，但要避免长时间大泵量冲孔；（4）钻具结构及级配合理；（5）不使用弯曲过大的钻具；（6）合理的钻进技术参数；（7）开泵要稳，防止压力波动、冲击；（8）出现孔壁不稳定征兆，立即采取措施；（9）快速穿过复杂层位。
五、钻孔堵漏
1、漏失地层分类及相应的堵漏措施
①轻微漏失：
钻孔能保持冲洗液循环，但是孔口返水量小于送入孔内的水量。
此类地层多
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