压力注浆液地下作用机理

介绍了压力注浆液的性能和要求;根据不同地质条件下注浆工艺的不同,建立了各自的数学模型;并在实践中得到应用和验证。      

煤矿采空区充填墩台承载特性试验

高浓度浆液注入到采空区后形成充填墩台,墩台搭接尺寸将影响其上覆承载力。为掌握搭接尺寸对上覆承载力影响规律,选取水泥为胶结材料,标准砂为骨料,配制高浓度浆液,并利用3D打印技术制模制作墩台试样,进行单轴抗压试验。结果表明,单个墩台在顶面面积和高度一定时堆积角度越小极限承载力越大;堆积角30°和45°的搭接墩台试样的极限承载能力均在对应的单个墩台的2.0~3.5倍范围,试样硬化后,搭接墩台试样的极限承载力随着搭接尺寸的增加呈先增大后减小的趋势;采用墩台充填的方式进行采空区治理时,合理设置注浆孔间距,使所注浆液在采空区内部形成搭接墩台群,其承载效果优于均匀分布的单个墩台;堆积角30°搭接墩台的场地承载力整体优于堆积角45°的搭接墩台;采空区内取充填堆积角30°搭接墩台,且注浆孔间距为极限搭接尺寸的38.5%时,治理场地内整体承载力最大。研究成果将为高浓度浆液部分充填治理采空区的工程实施提供依据。      

川藏铁路复杂地层水平孔钻探护壁堵漏研究与应用

川藏铁路地处青藏高原东南部,由于构造活动发育,岩体松散破碎,裂隙及承压水发育,勘察这些地层过程中时常发生塌孔、掉块卡钻、冲洗液漏失等复杂情况。本文针对隧道出口段地层设计的定向水平孔,在钻进过程中出现孔壁失稳和冲洗液漏失等问题,通过分析孔内地层特征、漏失情况,提出了适宜的冲洗液体系。随后,进行正交实验快速得到护壁堵漏材料掺量的最优组合,并通过后续的工程实践结果验证并改进,使得冲洗液工艺效果明显。优化配方后的冲洗液,能够大幅度减少孔内事故,有效地促进勘探进度,取得了显著的经济效益和社会效益。     

利用铝−有机质絮状物降低渗透系数的试验研究

防渗对堤坝等水利工程、地下工程和污染物迁移都具有重要意义。基于自然灰化土层形成过程中因金属离子和有机质络合反应形成不透水土层的过程,提出了利用六水合氯化铝（AlCl3·6H2O）和有机质（OM）相互反应生成Al-OM絮状物来降低渗透系数的方法。开展了系列的注入试验,探究了浆液浓度、注浆速度和砂土颗粒级配对渗透系数降低和形成屏障长度的影响。研究结果表明：该方法可以有效地降低砂土的渗透性;渗透系数降低的速度随着浆液中Al-OM絮状物浓度的增大而增加;由于絮状物浓度的增加,孔隙堵塞的速度增快,从而阻止了其继续扩散,形成的屏障长度随之减小;Al-OM絮状物的尺寸随注浆速度的增大而减小。当注浆速度较大时,Al-OM絮状物的尺寸较小,因此渗透系数降低慢而扩散距离远。砂土的颗粒级配对渗透系数降低有重要影响,粗颗粒含量越大,渗透系数降低越小。     

托普台区块高渗透地层随钻堵漏剂配方优化

托普台区块上部地层以砂泥岩层、砾质砂岩为主,容易发生漏点不明确、漏失段长的高渗透性漏失。通过对堵漏材料的配伍性评价及合理级配,优选出了一种适合高渗透性漏失地层的随钻堵漏剂。该堵漏剂对钻井液流变性影响小,可降低钻井液API滤失量,对沙床封堵后承压能力＞10 MPa,在TP328X井的应用表明,高强度弹性石墨颗粒复合凝胶堵漏对于高压差、高渗透漏失的工况,可以有效封堵漏层,特别适用于对于漏层不明、漏涌同层、裸眼等复杂井况。     

塔里木盆地顺北区块二叠系井漏复杂的分析及对策

顺北区块钻井项目施工中,二叠系的井漏复杂情况较多,漏失量大,易发生再次或多次漏失,严重时导致井壁垮塌掉块卡钻,致使井下复杂情况高发,给钻井工程带来损失,影响了该区块的勘探开发速度。二叠系火成岩发育,地层裂缝发育,地层破裂,钻井时井下复杂主要表现为漏失。针对此问题开展了顺北地区二叠系井漏复杂分析,结合顺北区块施工项目的实际情况以及二叠系地层特点,分析了该区块的二叠系钻进难点,总结了随钻堵漏技术具体的施工措施和不同漏速下的堵漏方案.经过实践验证,该综合防漏堵漏对策能有效减少井漏复杂,提高堵漏效率。     

用旋喷器清洗绳索取心钻杆内垢

人造金剐石绳索取心钻进技术因具有压缩辅助时间，提高实钻率、保证质量和减轻工人劳动强度等显的优点，而得到广泛立用。但是，在一些复杂地层，由于使用浆液在高速回转时，钻杆内壁结垢，造成打捞器无法投入和内管总成无法提至井外，影响了该技术的推广。水力旋喷清洗器就是为解决这一问题而研制的。     

大溶隙岩溶地层的有效钻孔堵漏方法

复杂地层钻探问题一直是地质勘探、工程勘察及工程施工钻进中的主要技术难题。分析了复杂地层钻探护壁堵漏的方法；结合宁夏六盘山区东北麓芒硝矿钻探工程，对于大溶隙岩溶地层钻探，提出采用水泥-水玻璃-布袋护壁堵漏方法。阐述了漏失通道的性质和位置的分析方法、护壁堵漏方案和原理、正确确定注浆压力及最大注浆量的方法。     

PVA无固相冲洗液在吉林珲春松林矿区复杂地层的应用

详细介绍了PVA的基本性能，及其护壁机理，并和PHP-KHm冲洗液比较，对钻进技术效果和经济效益进行了分析评价，结果表明，PVA无固相冲洗液对于复杂地层钻进中的护壁、堵漏是一种既经济又有效的处理方法。