饱和黏土中钻孔灌注桩孔壁稳定性力学机制研究

将饱和软黏土中钻孔灌注桩孔壁稳定性问题视为半无限体内柱形孔的卸荷收缩问题。基于SMP准则改进的修正剑桥模型,采用应力空间变换方法推导了柱孔卸荷收缩问题的弹塑性解答,得出了孔壁临塑支护荷载和孔壁颈缩的解析表达式。在此基础上,提出了维持孔壁稳定所需最小泥浆重度和孔壁稳定安全系数的计算方法,并对影响钻孔稳定性的因素进行了研究。研究结果表明,饱和软黏土中钻孔灌注桩孔壁卸荷屈服后,孔壁周围土体处于弹塑性状态,钻孔颈缩量大,孔壁稳定安全系数较小;在泥浆支护条件下,饱和软黏土中钻孔灌注桩孔壁稳定性取决于土体重度、超固结比、土体内摩擦角及泥浆重度等因素,而与钻孔深度和孔径无关;土体超固结比和内摩擦角越大,维持钻孔稳定所需的临界支护压力和最小泥浆重度越小。在实际工程中,应在保证最小泥浆重度的条件下结合工程具体情况合理选取泥浆比例。     

貫徹苏联專家建議推廣使用煤碱泥漿的經驗

煤碱剂泥浆是苏联的先进经验之一,是一种化学处理过的优质钻探冲洗液,使用这种泥浆洗钻孔,能在孔壁上生成一层薄而坚硬的泥皮,这样的泥皮起着保护孔壁的作用,从而保证安全钻进。经验证明使用失水量大的泥浆冲洗钻孔时,在膨胀或松散的岩层钻进时,泥浆里的水分过多地渗入地层,一方面使岩层膨胀或发生坍塌现象,另一方面在孔壁上结成一层厚而不坚固的泥皮,从而缩小孔径(图1)。我队在彩屯勘探区的许多钻孔,由于上述原因,     

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。     

水平定向钻进铺管水平孔段软土孔壁稳定性分析

通过对水平钻孔孔壁弹塑性力学分析 ,分析了水平钻孔软土段孔壁在土压力与泥浆压力的作用下受力状态 ,提出了最优泥浆压力的概念 ,给定向钻进铺管技术的施工可靠性提供了一定的理论依据。     

涡阳单集S5-1孔上部地层坍塌处理实践及预防措施

针对钻探施工中泥浆性能不能抑制地层粘土分散要求时,钻孔上部地层孔壁失失稳而发生坍塌情况。通过对孔内地层特点和泥浆性能分析,提出选取广谱护壁剂作为主要泥浆处理剂,调整泥浆性能综合指标等措施,防止孔壁坍塌,保持孔壁稳定。     

新型泥浆处理剂—铬制剂

地质钻探过程中碰到疏忪、裂隙及膨胀的岩层,常出现钻孔缩径、坍塌掉块、钙侵、盐侵等情况,如处理不当,就会造成严重的孔内事故。使用性能良好的泥浆对保证钻孔安全起着重要作用。调节泥浆性能主要方法之一是化学处理。我队历年来曾使用过煤碱剂、单宁酸、羧基甲基纤维素钠(CMC)、烤胶和腐植酸等作为泥浆化学处理剂。从使用况看,煤碱剂、单宁酸、烤胶和腐植酸在一般情况下对降低失水量、减稠的效果是好的,但其性能不稳定、用量大、配制较复杂、用量不当还会引起泥浆聚结。羧基甲基纤维素钠对降低失水量有良好效果,但不能减稠,对钻进效率有影响,特别是钢粒钻进时更显著,另外成本也过高,大量     

冲孔器之改进

在矿床地质勘探阶段,对施工结束的钻孔用水泥封孔前,进行孔内封孔地段的冲孔工作,是保证封孔质量的重要环节。尤其是采用浓泥浆做冲洗液的钻孔,在封孔前清除干净孔壁的泥浆(皮)和岩粉,是使水泥(柱)与孔壁能够牢实地团结在一起的重要     

3PNL离心泵在大口径钻孔中的使用效果

大口径钻孔灌注桩一股采用一次性成孔，因其口径大，钻渣多，孔壁也相对不稳定。为了保护孔壁，需要泥浆保持一定的粘度。由于泥浆的粘度较大，钻渣     

试用聚丙烯酰胺泥浆初见成效

聚丙烯酰胺泥浆是当前国内外性能较好的一种泥浆。我队禹县梁北施工区第四纪冲积层较厚,其中夹有二、三层卵石和一、二层流砂。钻进过程中若不下套管,泥浆增稠较严重。有的钻孔泥浆粘度高达50秒左右,几乎天天调泥浆也解决不了问题,这样不仅钻效低、成本高、且易造成事故。从1978年10月开始试用聚丙烯酰胺泥浆,经两个钻孔试用,初     

高瓦斯涌水超厚煤系复杂地层的钻进施工

在瓦斯含量极高的煤层（厚）和不同地层段涌水的超厚水敏性地层中钻进施工,合理设计钻孔结构、选择设备、钻进方法、钻进参数和正确操作,是顺利完成钻进施工的前提,正确使用泥浆是孔内事故预防措施的关键。正确使用“高密度”水基成膜泥浆,既能保持孔内液柱与孔壁之间的压力平衡,也能降失水抑制水敏性地层水化膨胀和分散脱落,从而达到防止孔壁坍塌,起到稳定孔壁的作用。介绍了这些技术措施在贵州扬寨煤矿高瓦斯涌水超厚煤系复杂地层中的应用及效果。     

钻孔灌注桩孔壁稳定性分析

根据土层的物理力学性质，地下水位及护壁泥浆等进行钻孔灌注桩孔壁稳定性分析，导出孔壁稳定性数学模型公式，并提出相应的护壁措施，防止孔壁的坍塌。     

青海木里冻土区天然气水合物钻探施工技术

钻探取心是天然气水合物资源调查研究的一种重要技术手段,也是识别天然气水合物最有效的方法之一。青海木里煤田三露天调查区地质构造复杂,水合物钻探施工时极易出现孔壁坍塌、水合物分解、气侵泥浆及孔内涌气、涌水、漏失等问题,取芯困难、钻进效率低。针对这些技术难题,开展了泥浆制冷技术、大口径绳索快速取心钻进技术、聚合物低温泥浆工艺及泥浆防塌体系、钻孔结构及钻进参数优化、钻头选型、气体防喷等技术工艺研究,并在现场实践中取得了较好的效果,为今后青藏高原冻土地带进行天然气水合物钻探施工提供借鉴。     

深部钻探泥浆护壁技术研究与应用

随着深部钻探工作的深入开展,孔内施工条件空前复杂,有了更多的不可预见性,施工风险大幅度增加。钻孔孔壁的稳定成了工作的重中之重。因此,各个施工单位和机台都把泥浆的使用和维护,作为施工的重要内容去抓。本文从钻遇不同的地层着手,探讨泥浆在各种地层情况下的配比、使用、维护和废浆处理。     

青海盐溶地层钻探卤水泥浆配方研制及应用

针对青海盐溶地层在钻进过程中,上部泥页岩吸水膨胀,钻孔缩径,下部钾盐矿物层溶蚀,导致盐侵、扩径以及砂砾碎屑岩层胶结差,松散易坍塌、掉块等施工难点,开展了卤水泥浆的适岩性研究。在实验室选用正交实验法和现场实际配制,优选了4组卤水泥浆配方,通过生产应用与使用普通低固相泥浆对比,平均机械钻速由1.015 m/h提高至1.195 m/h,孔径扩大率由7.83%降低至4.36%,划眼损失率由3.05%降低至1.41%,泥浆成本由731.3元/m3降低至503.8元/m3,取得了较好的效果。     

抑制滑石岩矿自动造浆的高粘度低固相泥浆

我们在溪滩滑石岩矿钻探施工。矿心可钻性1—3级，还有部分结核块状（大小像核桃），夹杂在松散的滑石岩中，更加容易坍塌。使用一般低固相泥浆无法抑制孔壁剥落，使泥浆的粘度增高，循环泵压越来越高，钻速降低。全孔更换新的泥浆也用不了几个班就又恶化。结果使孔径变大，有的形成大肚子，使钻杆经常折断，难以打捞。为了解决这一难题，我们在ZK1603孔使用了高粘度的聚丙稀酰胺泥浆。     

小口径钻孔窥视仪及其应用

直径为28mm的钻孔窥视仪可以送入锚杆钻孔,其输出的图像可用于孔壁的岩性识别及钻孔表面观察。实测表明,KSY—I型钻孔窥视仪在煤层顶板小孔径钻孔中可用于煤岩识别以及裂隙观察。      

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-3孔泥浆技术的设计与应用

汶川科钻WFSD-3孔钻遇地层极其复杂,硬脆碎地层与强水敏性等地层交替出现,给钻进施工带来极大安全隐患。针对该孔特殊地层情况,以孔壁稳定性理论分析为指导,在室内实验研究的基础上,优选出NH4-HPAN、K—PAM、SAS和KHm等抑制剂组成的泥浆体系配方,并结合室内FA无渗透实验以及ZNP-01页岩膨胀性实验对该泥浆配方进行封堵性和抑制性评价,提出了新型泥浆体系,并得以良好应用。还对现场应用遇到的泥浆粘度与切力控制、钻头防泥包技术以及钻水泥塞钙侵处理技术等进行归纳总结,对复杂地层钻进施工具有较好的借鉴意义。     

护壁液在桥梁下部施工中的应用

本文介绍护壁液(泥浆)在钻孔灌注桩施工中的孔壁防护作用,分述了其类型、性能方式选用等内容,提出了施工过程中孔壁防护作业的注意事项。     

新疆坡北矿区ZK2-6孔钻探施工技术

新疆坡北矿区ZK2-6孔施工中遇到多层蚀变带,最长连续强蚀变带达30 m,在以往施工过程中,因卤水配制的泥浆性能难以保证,不利于孔壁的稳定,导致在钻进过程中,孔壁剥落超径、断钻杆事故频发。钻杆断开后,由于孔壁坍塌,找不到事故头,从而导致钻孔报废。针对蚀变、破碎地层钻进易发生的孔壁坍塌、超径、掉块及卤水泥浆性能难以保证等问题,开展相关研究,提出相应的技术措施,圆满完成了坡北工区ZK2-6孔的钻探施工。     

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。