| 高原铁路冻土区低温环保钻井液体系设计与循环过程温度场分析 |
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| 引用本文： | 王凯,郑明明,周珂锐,韦猛,张广泽,侯锦,张雨露,王栋,张歆瑞. 高原铁路冻土区低温环保钻井液体系设计与循环过程温度场分析[J]. 探矿工程, 2022, 49(6): 8-20 |
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| 作者姓名： | 王凯 郑明明 周珂锐 韦猛 张广泽 侯锦 张雨露 王栋 张歆瑞 |
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| 作者单位： | 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川 成都 610059,成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川 成都 610059,成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川 成都 610059,成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川 成都 610059,中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031,中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031,中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031,中铁二院工程集团有限责任公司，四川 成都 610031,成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川 成都 610059 |
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| 基金项目： | 中铁二院工程集团有限责任公司科研项目（编号：KYY2019005） |
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| 摘 要： | 川藏铁路位于高原高寒高山峡谷地带，沿线冻土覆盖率高达80%，环境生态脆弱。在地质勘察钻探施工中，钻井液不仅要有良好的耐低温性和流变性，还要满足环保性要求。本文以钠膨润土为钻井液造浆材料，NaCl为防冻剂，CMC和生化黄腐酸钾为降滤失剂，黄原胶为增粘剂；根据正交试验优选出0、-5和-10 ℃地层温度条件下的钻井液配方；利用ANSYS模拟软件对不同温度下钻井液在钻进循环过程中的温度场分布进行模拟；还设计了一种环保钻井液材料包。试验结果表明，优选的钻井液配方在低温条件下的流动性、动切力和粘度等方面性能良好，同时经济性和环保性也满足现场施工要求；模拟结果表明优选的4种低温钻井液在各自“适用温度”条件下防冻效果良好，安全系数高，能保证钻进过程的正常进行。
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| 关 键 词： | 高原铁路 川藏铁路 冻土地区 低温环保钻井液体系 温度场 正交试验 数值模拟 钻井液材料包 |
| 收稿时间： | 2022-09-16 |
| 修稿时间： | 2022-10-18 |
Design of low-temperature green drilling fluid systems for frozen soil areas along plateau railway and analysis of the circulation temperature fields |
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| WANG Kai,ZHENG Mingming,ZHOU Kerui,WEI Meng,ZHANG Guangze,HOU Jin,ZHANG Yulu,WANG Dong and ZHANG Xinrui. Design of low-temperature green drilling fluid systems for frozen soil areas along plateau railway and analysis of the circulation temperature fields[J]. Exploration Engineering:Rock & Soil Drilling and Tunneling, 2022, 49(6): 8-20 |
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| Authors: | WANG Kai ZHENG Mingming ZHOU Kerui WEI Meng ZHANG Guangze HOU Jin ZHANG Yulu WANG Dong ZHANG Xinrui |
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| Affiliation: | State Key Laboratory of Geological Hazard Prevention and Geological Environmental Protection,Chengdu University of Technology, Chengdu Sichuan 610059, China,State Key Laboratory of Geological Hazard Prevention and Geological Environmental Protection,Chengdu University of Technology, Chengdu Sichuan 610059, China,State Key Laboratory of Geological Hazard Prevention and Geological Environmental Protection,Chengdu University of Technology, Chengdu Sichuan 610059, China,State Key Laboratory of Geological Hazard Prevention and Geological Environmental Protection,Chengdu University of Technology, Chengdu Sichuan 610059, China,China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu Sichuan 610031, China,China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu Sichuan 610031, China,China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu Sichuan 610031, China,China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu Sichuan 610031, China,State Key Laboratory of Geological Hazard Prevention and Geological Environmental Protection,Chengdu University of Technology, Chengdu Sichuan 610059, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | plateau railway Sichuan-Tibet Railway frozen soil areas low-temperature environment-friendly drilling fluid system temperature field orthogonal test numerical simulation drilling fluid material package |
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