钻孔漏失防治技术与工艺的探讨

分析了充气钻井液的应用条件和方法,探讨了金刚石钻进孔漏失的预防;归纳和介绍了适用于细小裂隙和较大、陡立裂隙堵漏的各种方法和材料。      

水泥灌浆锚杆浆液材料改性的试验研究

通过室内水泥浆液正交试验,优选出水泥灌浆锚杆的水泥外加剂类型及加量比例,以提高锚杆固结水泥结石体的早期强度,在确保水泥浆液的可灌性条件下,可使水泥 (2~3d)凝期的强度提高 50%~100%,即将锚杆张拉与锁定的时间缩短到 2~3d左右,确保边坡支护体系的安全性。      

地质钻探复杂地层固壁堵漏新工艺

基于现有地质钻探护壁堵漏技术手段的局限性和约束性,本文提出一种新的复杂地层固壁堵漏工艺。在钻遇松散破碎地层的孔段时,将一个喷嘴下入孔内,到达松散破碎段附近,然后把浆液高速、均匀地喷射在其周围,达到加固孔壁、堵塞漏失通道的效果。通过三维建模软件Solid Works建立此喷嘴的4种模型,并使用CFD软件Flowsimulation对4种模型进行了模拟和分析;通过改变喷嘴出口角度,对喷嘴内流体流场速度、压力等物理量进行仿真分析。结果表明:进口体积流量为50 L/min时,除了出口角度为60°的模型出口端泄压较为严重外,其余3种模型喷嘴内部压力分布基本无变化;出口角度不同的喷嘴其喷射速度差异明显,出口角度为30°时,喷嘴的喷射速度最大,达到1.25 m/s,使浆液能够喷射渗入地层进行有效地固壁堵漏。     

大直径顶管穿越沙漠深部护壁浆液体系研究与应用

大直径顶管穿越沙漠深部顶进阻力大、地层稳定性差、易垮塌、冒顶、护壁困难,砂层多夹有最大直径达4 cm的圆砾,管道最大埋深达50 m,国内外尚无顶管护壁浆液能有效稳定深部砂层降低顶进阻力。本文提出粘土-CMC聚合物浆液用作沙漠深部大直径顶管护壁,探讨浆液护壁及渗透机理,研究浆液性能随材料加量变化的关系,重点分析流变性、失水造壁性、润滑性的变化规律,得出浆液最优化配比。工程应用表明,该护壁浆液能有效稳定砂层,保护隧洞,降低顶进阻力,大直径顶管成功穿越沙漠深部,最大轴线偏差未超过50 mm,顶力未出现急速增长。     

两种高抗硫酸盐水泥稳定浆液性能对比试验研究

向家坝水电站坝基挠曲核部破碎带补强灌浆浆液采用高抗硫酸盐水泥浆液。灌浆孔深多超过150 m,钻灌施工过程中,其浆液稳定性、可灌性、固壁性、泌水性、初凝时间、结石体强度等,较常规工艺有更高的要求。为此,结合向家坝水电站坝基补强灌浆处理,现场开展了“掺加缓凝型减水剂的高抗硫酸盐水泥浆液”与“改性高抗硫酸盐水泥稳定浆液”对比试验研究。研究发现,采用六偏磷酸钠替代缓凝型高效减水剂作为缓凝剂与分散剂的改性高抗硫酸盐水泥稳定浆液稳定性、可灌性、固壁性、泌水性、初凝时间、结石体强度等性能均较掺加缓凝型减水剂的高抗硫酸盐水泥浆液更优,其性能与工艺的匹配性更好。     

新型水玻璃−酯类注浆材料及其固沙体特性研究

针对风积沙边坡稳定性差和常用加固技术存在成孔困难、加固范围有限等问题,提出以二元酸酯为固化剂的新型水玻璃?酯类浆液对风积沙进行加固的思路。采用倒杯法和旋转黏度计对新型水玻璃?酯类浆液的凝胶时间、黏度时变性进行了系统测试,并通过三轴试验研究不同浆液填充率对固沙体强度和渗透性的影响规律。研究表明：新型水玻璃?酯类浆液凝胶时间在20 s～60 min之间,浆液黏度随时间增长呈现指数型增长变化,且凝胶之前黏度低;当浆液填充率从0%增加至100%,固沙体黏聚力由0 kPa线性增加至148.4 kPa,内摩擦角按抛物线变化规律从32.1o增加至37.8o,渗透系数从3.42×10?5 cm/s降低到8.74×10?7 cm/s;与水玻璃?磷酸浆液、水玻璃?硫酸浆液相比,新型水玻璃?酯类浆液固沙体抗压强度高。该研究结果为风积沙边坡加固提供了新的方法。     

PAA─水泥─泥浆快速絮凝堵漏浆液的研制

通过正文试验方法及体积比试验选出了ＰＡＡ－水泥－泥浆浆液最优配方，在平顶山岩金矿区２个钻孔３次堵漏成功。这种浆液是因地制宜研制成功的一种快速堵漏浆液。