浅谈非开挖工程施工中钻孔泥浆的几个问题

在非开挖工程施工中,钻孔泥浆有着非常重要的作用。就非开挖工程施工对泥浆的要求、泥浆材料、泥浆设计、泥浆配备设备、废弃泥浆的处理等问题进行了讨论。     

泥浆在煤系地层钻进中的应用

从泥浆在钻探施工中的作用出发,详细介绍了泥浆材料、造浆方法、泥浆质量以及泥浆土的鉴别与配制,并运用实例,介绍二种地层条件下泥浆的使用方法：在地层条件比较好的情况下使用泥浆替代套管支护孔壁;在复杂地层钻进中使用泥浆保护孔内安全。     

钻井泥浆冷却技术发展现状与新型泥浆冷却系统的研究

在中高温地热钻井、深部油气钻井、冻土带钻井及天然气水合物钻井中,钻井泥浆冷却技术是钻井工艺中的关键技术之一。适当的井内循环泥浆温度是钻井作业安全快速进行的保证,根据泥浆冷却冷源获得方式的不同,将钻井泥浆冷却技术分为高温泥浆冷却技术和低温泥浆冷却技术。分别论述了在中高温地热钻井和深部油气钻井中采用的高温泥浆冷却技术,以及在冻土带和天然气水合物钻井中采用的低温泥浆冷却技术,并针对我国在低温泥浆冷却技术领域的现状,介绍了一种新型钻井泥浆冷却系统。     

水平定向钻进的钻进液使用指南

本文介绍了泥浆基础材料、泥浆性能测试方法、泥浆相关设备等,以及施工土壤的不同需采用不同泥浆的方法,该文是水平定向钻进施工泥浆使用的基础指南。     

吸水树脂用于废弃泥浆处理的试验研究

工程施工过程中将产生大量废弃泥浆,如何妥善地处理这些泥浆受到了广泛的关注。针对这一问题,设计了系列试验,研究吸水树脂在废弃泥浆处理上的应用效果。通过与3种常见的絮凝剂絮凝对比试验,发现吸水树脂的絮凝效果更好,能够明显加快废弃泥浆固液分离的速度;进行泥浆固化试验时,发现吸水树脂在泥浆中的吸水倍率达到46.33 g/g,掺入到泥浆中可以在30 min内大幅度降低泥浆的含水率和流动性,使其从流动状态转变为可塑态,实现废弃泥浆的快速固化。研究成果表明,吸水树脂对于废弃泥浆的处理具有良好的效果,证明了其处理废弃泥浆的可行性。      

泥浆在地层中的渗透特性试验研究

保持开挖孔（槽）的稳定性是泥浆在地下连续墙、钻孔灌注桩及泥水盾构工法等工程中最重要的作用,是通过泥浆在地层表面形成泥皮,使得泥浆压力平衡地层的土水压力实现的。其中,泥皮的形成是泥浆在地层中的渗透问题。为了探讨泥浆在地层中的渗透规律,采用多组性质不同的泥浆在多种渗透性不同的地层中开展泥浆在地层中的渗透试验,系统地展示了泥浆在地层中不同的渗透现象。渗透完成后泥浆颗粒在地层表面的堆积形态可以分为：泥皮型、泥皮+渗透带型、无泥皮或渗透带3种类型,并且泥浆在地层中的渗透曲线的类型与泥浆颗粒在地层表面的堆积形态的类型有一定的对应关系。泥浆在地层中的渗透试验过程中渗透流量的大小,不仅可以反映泥浆的渗透类型,还可以作为判断是否形成泥皮的标准。     

土性对工程泥浆固化强度影响规律及微观机理

本文开展了一系列不同液限高分子吸水树脂固化工程泥浆无侧限抗压强度试验, 探讨了泥浆土液限对固化效率的影响规律, 对比研究了掺入高岭土对泥浆固化强度的改进程度, 最后基于XRD和SEM试验揭示了液限和高岭土对固化泥浆强度影响的微观机理。结果表明: 随着泥浆土液限的增大, 固化泥浆土强度逐渐降低, 固化效率随着泥浆土液限增大显著衰减, 当液限增加10%, 固化泥浆土强度qu平均减少48.2%。然而高岭土的掺入则显著提升了固化泥浆土的强度, 并且强度增长率随着龄期逐渐增大, 对于龄期为90天时, 增加40%高岭土能够提升固化泥浆土强度qu 1.17倍。微观结构试验表明泥浆土液限变化对水化产物产量的影响较小, 固化泥浆土强度随泥浆土液限减小主要是由于固化泥浆土孔隙随着泥浆土液限增大而增多, 使得微观结构松散从而导致强度降低。高岭土的掺入则显著提升了固化泥浆土的水化产物产量, 增强了固化泥浆土胶结强度, 从而提升了固化泥浆土强度。因此, 在实际工程中, 一方面可以通过调配泥浆土液限来提高固化效率; 另一方面可以通过掺入高岭土或者一些高岭土基废弃物(如高岭土尾矿)来提高固化强度, 实现“以废制废”绿色环保的理念。     

泥水盾构隧道废弃泥浆改性固化及强度特性试验

泥水盾构隧道施工产生大量的废弃泥浆,可能带来环境污染、侵占土地等问题,影响城市的正常运转。本文以厦门市某隧道施工现场产生的废弃泥浆为研究对象,采用化学固化技术处置泥浆,测试不同影响因素（固化剂种类、固化剂掺入比、泥浆初始含水率）对改性固化后泥浆抗压强度、pH值、含水率等特性的影响,分析固化机理并解释相关现象,获取最优固化剂种类、掺入比、泥浆初始含水率。对比试验结果表明最优固化剂种类为CERSM泥浆固化剂Ⅱ,掺入比为10%,泥浆初始含水率为100%。在此基础上,本文进一步探讨改性固化后泥浆的强度特性,28 d后固化泥浆抗压强度可达1.5 MPa,是普通水泥固化泥浆强度的4倍,可用做建筑填料,解决环境污染问题,并实现废弃泥浆的资源化利用。     

钻孔灌注桩泥浆流变特性及水力参数研究分析

钻孔灌注桩泥浆主要功能是稳定孔壁、悬浮和携带钻渣,其泥浆流变特性和水力参数对泥浆作用至关重要。本文首先实验研究了钻孔灌注桩泥浆的流变特性;然后推导出了钻孔灌注桩泥浆流变参数的计算公式;最后分析了钻孔灌注桩泥浆稳定孔壁、携带和悬浮钻渣的特性,对评价和优化钻孔灌注桩泥浆具有重要理论和实践意义。     

平衡淤泥质地层的泥浆比重设计及配方调整

要使淤泥质地层孔内泥浆的压力应与孔深处的地应力相平衡,并保证循环中的泥浆快速形成致密的泥皮,需要配制合理比重的泥浆,利用泥浆的压强来平衡地层压力。配制大比重泥浆时应合理选用加重剂和悬浮剂,并对加重剂的参数进行确认。研究得出了几种加重泥浆的配方,有较好的加重效果。     

新型膨大管柱堵漏工具的研究与试制

为了提高钻遇断层、大裂缝、溶洞及流水溶洞情况发生的失返性漏失堵漏的成功率,研制了一种新型膨大管柱堵漏工具。该工具直接送达漏层,使堵漏材料在受限空间内凝固,并在井眼轨迹穿过的通道上建立所需体积和强度的堵塞,从而解决失返性漏失问题。介绍了该堵漏工具的结构组成、选材、制造工艺和使用方法。     

武汉-1超深地热井钻井成井工艺

根据设计要求及地质特征,武汉-1超深井采用回转钻进、泥浆泵正循环、牙轮钻头钻进、钻铤给压钻进工艺,采用合理的钻探技术参数保证地热井结构及垂直度符合设计要求,并对泥浆进行降密度、提粘、提切并加入适量堵漏剂的方法堵漏,取得了良好效果。抽水试验说明该井出水能力较强,热储层含水层富水性较好,且水温不受气温影响,在井流试验过程中水温损失所占比例较小,证明了本井的钻井和成井技术是合理的。介绍了武汉-1井的钻井成井工艺及抽水试验成果。     

充气钻井技术在油砂山油田的应用实践

柴达木盆地油砂山油田地质构造复杂,地层孔缝发育、压力系数低,常规泥浆钻井过程中漏失频繁、钻井周期长,严重制约了勘探开发效益。针对该地区钻井难点,进行了4口井充气钻井试验。试验结果表明,充气钻井能有效解决油砂山油田漏失地层钻井问题,并提高机械钻速,与常规泥浆钻井技术相比,平均节约堵漏时间6.32 d,漏失量减少54.5%,机械钻速提高1.1倍。试验的成功,对该区块优快钻井技术的研究和推广应用具有指导意义。     

地热深水井蓬堵事故的处理及预防

通过对一起地热深水井常见事故类型：填砾或投放止水泥球、固井石子发生的蓬堵事故原因的分析,提出了正冲、反吸排渣处理蓬堵事故的工艺及预防措施。并简要介绍了处理该类事故所需的机具及工艺。     

复杂地层钻探堵漏浆液的研究与应用

在钻进复杂地层的过程中,漏失会造成冲洗液不同程度的流失,失去冲洗液的功能,导致钻进困难,钻速下降,以致孔壁坍塌发生卡钻、埋钻事故。此外,如遇到高气压层、水气,也可能发生喷气和涌水事故。为了确保安全钻进,必须采取一定的技术措施以防止冲洗液的漏失。泥浆是一种常规的护壁堵漏的措施,但对于坍塌漏失较严重的情况,就必须采用其它材料进行堵漏。本试验采用复合水泥浆液进行堵漏,对浆液中加入的处理剂与浆液性能改变之间的关系进行分析总结,主要对浆液的凝结时间、流动度、析水率等方面进行研究,再进行多组试验得出用以解决复杂地层堵漏的浆液优化配方。     

膨胀套管技术与膨胀成型仿真分析

膨胀套管护壁技术首先应用于石油钻采领域,在我国地质岩心钻探行业还是空白。该技术的应用可简化钻孔结构,降低钻探成本,堵漏和防塌效果明显,对于孔内事故的预防也有较好的效果。膨胀套管研究成果对我国的科学钻探、定向钻探及非开挖等也有非常重要的应用价值和指导意义,其中膨胀机理研究和膨胀成型仿真分析是该研究的重要组成部分。本文对膨...     

小秦岭深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术研究与应用

钻孔的护壁堵漏一直是深孔钻进中的技术难题,在小秦岭深部找矿项目钻探施工中,由于该地区区域地质较为复杂,且构造发育,岩石破碎,钻进过程中孔内经常出现掉块、塌孔、漏失等问题,泥浆堵漏效果不佳,施工中采用水泥浆护壁堵漏达到了良好的效果。本文针对小秦岭深部钻探项目水泥浆护壁堵漏技术的应用,对深孔岩心钻探水泥浆护壁堵漏技术进行分析与总结,提出深孔灌浆堵漏技术对速凝水泥浆性能的要求与施工技术要点,并对该矿区相关钻探施工提供指导与建议。     

甘陕工区钻井防漏堵漏技术分析与建议

〗随着勘探开发区域扩展,甘陕工区防漏堵漏所面临的主要问题是地质情况的复杂性和不确定性。简单、方便、直观地实时监测漏失层,及时对地层压力、强度及漏失可能性做出评价,实施简单有效的堵漏措施已成为解决问题的关键。目前普遍应用的桥浆堵漏技术还无法完全满足防漏堵漏和保护储层的目的,还需要应用其他堵漏工艺技术以便应对越来越复杂的井漏事故,减少或消除由于井漏造成的复杂情况、时间的延误和重大经济损失。分析了甘陕工区钻井漏失原因,提出了防漏堵漏技术措施。     

鹤岗煤层气HE-02井堵漏方法浅析

鹤岗煤层气项目HE-02钻井采用金刚石绳索取芯钻进，在侏罗系石头庙子组南岭砾岩层段，因构造原因，分别在238、272、292m处存在较大的漏失段，井液漏失严重。为保证正常钻进，先后采用了制球堵漏、镶嵌堵漏、快干水泥局部封堵、191^#树脂水泥封堵和水泥高压注浆封堵。经实践验证，在地层压力较大的承压漏水层段，前几种堵漏效果不明显，唯有水泥高压注浆封堵见效快，质量可靠。     

柴家沟钼矿复杂地层岩心钻探技术

柴家沟钼矿地层破碎、裂隙发育、蚀变多样、涌水、完整岩石坚硬,而且地质设计要求大部分为斜孔,钻探施工中遇钻孔漏水、坍塌掉块、进尺缓慢、跑斜严重等技术难题。从钻孔结构、冲洗液配置、护壁堵漏、硬岩钻进、涌水地层加重泥浆的使用、立轴式钻机斜孔施工注意事项等方面总结了钻探施工经验。