天津CGSD-01地热调查井固井技术

CGSD-01井是天津地区的一口深层水热型地热资源调查井。针对井下漏失、水层活跃、选择性固井及长期耐高温等复杂情况,通过采用抗高温防窜水泥浆体系,优选橄榄型水泥伞,应用筛管顶部尾管注水泥和正注反挤固井工艺,综合形成一套适合该井的固井技术。通过现场应用,固井过程中未发生漏失及水窜,隔层封固可靠,为该地区深层地热井固井提供了示范。     

梧桐庄矿新增大口径3号排水孔施工技术

介绍了梧桐庄矿大口径排水孔钻探成井、固井施工技术。该孔设计孔深646 m,终孔直径520 mm,落点坐标水平位移≯5 m,下入重达90余吨的Φ426 mm套管646 m,水泥固井。由于钻孔直径大,垂直度要求高,施工难度大,预防钻孔超斜、确保顺利安全下入Φ426 mm套管并固井是关键。通过采用小口径先导孔钻进再扩孔成井的施工方法,并采取合理的钻具组合和泥浆,制定有效的防斜技术和下套管措施等,顺利完成了施工任务,施工质量满足设计要求。     

梧桐庄矿大直径排水孔工程钻探施工技术

介绍了梧桐庄矿区孔深646m、终孔直径526mm两口排水孔的钻探施工技术。该2口排水孔深度大,孔径大,垂直度要求高,地层软硬互层变化较大,易缩径,穿层钻进时易形成孔斜,施工难度大,通过采用先用小径钻进、后扩孔的施工方法,并采取合理的钻具组合和泥浆,制定有效的防斜技术措施等,顺利完成排水孔施工,施工质量满足设计要求。     

废弃泥浆底部真空−上部堆载预压模型试验研究

针对工程泥浆回填废弃矿坑处置的安全问题,开展底部真空和上部堆载预压处理废弃工程泥浆的模型试验,探讨该技术在废弃矿坑回填处置工程应用的可行性。试验结果表明,底部真空和上部堆载预压使得泥浆含水率显著降低及泥土的强度明显提高,处理一个月后,含水率从初始450%降低至95%～105%,体积减量达到73.4%;不排水强度由初始为0的状态提高至9.8～13.4 kPa。在初始的静置阶段,泥浆颗粒沉积存在重力分异现象,粗颗粒在底部沉积有助于缓解真空预压过程中淤堵问题。底部真空作用下,泥浆中孔隙水渗流方向并非完全一维向下,在径向存在水力梯度。处理后泥土压缩性与软土相近,渗透性优于软土。基于试验结果和大应变固结理论,考虑泥浆的自重固结以及压缩性与渗透性的非线性变化,利用有限差分法分析了单次回填厚度对泥浆层固结时间和减量效果的影响,提出了现场实施的工艺参数建议。     

Photocatalytic Decolorization Kinetics and Mineralization of Reactive Black 5 Aqueous Solution by UV/TiO2 Nanoparticles

The photocatalytic decolorization and mineralization of Reactive Black 5 (RB5) dye in presence of TiO₂ Degussa P25 has been studied using artificial light radiation in a shallow pond slurry reactor. The equilibrium adsorption of dye, influence of pH (3–11), catalyst load (0.5–3.0 g/L), and dye concentration (20–100 mg/L) on decolorization kinetics were studied. The effect of area to volume ratio of photoreactor on decolorization kinetics has been also studied. Mineralization studies were performed at optimized conditions of pH (3) and catalyst load (1.5 g/L). The maximum adsorption (26.5 mg/g) of dye was found to occur at pH 3. The apparent pseudo first order decolorization rate constant (k_app) value followed the order pH 3 > pH 11 > pH 9 > pH 7. As compared to available literature reduction in total organic carbon (TOC) was minimal by the time there was complete decolorization. Initial reduction in TOC was followed by subsequent increasing trend till complete decolorization. Final decreasing trend in TOC was observed only after complete decolorization. Twelve hours of treatment under experimental conditions reduced TOC content by 70% only. Discussion of results suggest that photocatalytic treatment of colored effluent under low UV intensity, and low A/V ratio may result in completely decolorized effluent but still having high COD.     

煤层气泡沫水泥浆固井工艺技术及现场应用

针对沁水盆地南部煤层气井储层压力低、易漏失、易坍塌的特点,开发了超低密度泡沫水泥浆体系及暂堵型前置液体系,并形成了泡沫水泥浆固井技术。泡沫水泥浆体系密度为1.10~1.20 g/cm³,具有良好的流动性能、无游离液、沉降稳定性好、API失水量小于50 mL/30 min、稠化时间合理、水泥石强度高等优点;暂堵型前置液体系具有良好的流变性能,对3号煤层具有良好的堵漏能力。根据钻井过程中出现的漏失情况、完钻后的钻井液返出情况及井壁稳定情况,从固井浆体的用量、顶替液的顶替排量等方面总结了泡沫水泥浆固井的配套工艺措施。在沁水盆地南部现场试验了4口井,取得了较好的效果。     

无氯低温早强剂及其在浅层水平井固井中的应用

基于水平井在低渗油藏开发方面的巨大优势,采用水平井已成为开发延长油田东部浅层油藏稳产增产的一项重要技术。由于该区域水平井具有井内温度低、垂深浅、后期压裂易产生水平缝等特点,要求水泥环有高的强度和密封性。通过室内试验筛选出一种新型的无氯复合型早强剂M59S,与水泥中的铁离子、铝离子形成促凝早强的复合络合物,可大幅缩短低温下水泥水化时间,提高水泥石早期强度,辅之以其他外加剂形成了一套低温早强水泥浆体系。经室内性能评价,该体系稠化过渡时间短,浆体稳定性好,析水为0,失水量＜40 mL/30 min,流变性能良好,20 ℃常压养护水泥石48 h抗压强度＞20 MPa,能够满足低温浅层水平井固井的施工及技术要求。该低温早强水泥浆体系在延长东部浅层水平井中应用,固井效果良好。     

深基坑围护超深地下连续墙护壁泥浆的研究及应用

针对苏州中心项目基坑临近地铁侧、隔断承压水的特点,采用超深地连墙进行基坑围护。根据工程重点、难点以及质量控制要求,对地下连续墙成槽过程中的护壁泥浆问题进行了分析研究,提出了泥浆配制、参数控制、泥浆处理的成套方案。现场实际应用表明,所研究的优质护壁泥浆在本工程地连墙的施工中是行之有效的。     

富水圆砾层地铁联络通道综合灌浆防渗加固处理

南宁某地铁联络通道（兼废水泵房）洞身大部分位于富水圆砾层中,前期采用了地下连续墙+袖阀管灌浆的防渗加固处理措施,但未能达到预期处理目的。针对该联络通道圆砾层厚度大、透水性强、自稳性差等特点和难点,研究提出了地表水泥膏浆结合稳定性浆液加固+洞内AC-MS丙烯酸盐化学灌浆防渗的综合灌浆方案,成功解决了该富水圆砾层的防渗加固难题。开挖及监测结果表明富水圆砾层经综合灌浆处理后颗粒胶结良好,固结体坚硬、密实,围岩稳定、渗透性显著减小,开挖过程中未发生坍塌、失稳和涌水、涌泥等现象,防渗加固效果显著,可供类似工程参考。     

添加絮凝药剂的尾矿砂浆充填材料的单轴抗压强度试验研究

尾矿充填主要包括3种类型：尾矿砂浆充填、尾矿糊状充填（paste fill）和废矿石充填（rock fill）,其中前面两种充填属于水力充填,第3种属于干式充填。3种充填方法在加拿大的矿山都有应用。压缩强度和渗透性是水力充填材料的关键力学特性,直接影响井下充填的效果。一方面,为了使充填材料具有一定的强度,必须在尾矿砂浆（slurry backfill）材料中添加水泥,其用量非常大,水泥在充填成本中占有很大的比例。另一方面,尾矿砂浆水力充填是利用水力旋流器来分级固体颗粒,颗粒较细的部分将通过溢流派到废矿池中,颗粒较粗的部分回收利用作为井下充填的材料使用,有时充填的尾矿数量不够,需要另外购置砂子混合作为充填材料。如何减少水泥的使用量和从水力旋流器底流增加尾矿砂的细颗粒的固体部分产量,以达到节约充填成本的目的,一直是矿山企业所面临的重要课题。为此,专门研究絮凝药剂对尾矿砂浆充填材料的单轴抗压强度的影响。研究结果表明,絮凝药剂能够大幅度地提高尾矿砂浆充填材料的强度,而且絮凝药剂使用量有一个最优值,使强度达到最大。当过量使用絮凝药剂,尾矿砂浆充填材料的强度则有所降低。