复杂地层条件下泥浆在钻进过程中的应用
在复杂夹砂地层中化学泥浆护壁灌注桩施工工法
在复杂夹砂地层中化学泥浆护壁灌注桩施工工法在复杂夹砂地层中化学泥浆护壁灌注桩施工工法一、前言在复杂夹砂地层中进行施工是一个具有挑战性的任务,特别是在需要进行灌注桩施工的情况下。
为了有效应对这种情况,化学泥浆护壁灌注桩施工工法应运而生。
该工法通过特殊的化学泥浆配方和护壁技术,在复杂夹砂地层中实现了灌注桩的施工,并具有较高的施工效率和质量。
二、工法特点化学泥浆护壁灌注桩施工工法具有以下几个特点:1. 护壁效果好:通过使用特殊配方的化学泥浆,可以有效抑制夹砂地层中的砂土溢流,保持孔壁的稳定性,从而实现较好的护壁效果。
2. 施工效率高:相比传统的护壁材料,化学泥浆具有较高的流动性和可控性,能够有效降低工序的施工难度,提高施工效率。
3. 维护成本低:化学泥浆护壁灌注桩施工工法所需的材料成本相对较低,同时由于施工过程中的便捷性和可控性,可以减少人工维护的工时和费用。
三、适应范围化学泥浆护壁灌注桩施工工法适用于以下工程场景:1. 需要在复杂夹砂地层中进行灌注桩施工的情况。
2. 需要保证施工速度和质量的情况下。
3. 需要降低施工成本和维护费用的情况。
四、工艺原理化学泥浆护壁灌注桩施工工法的理论依据是基于化学泥浆的特殊性质和护壁技术的应用。
具体采取以下技术措施:1. 根据夹砂地层的特点和施工要求,研发配方合理的化学泥浆,具有较高的黏性和可控的流变性。
2. 选择合适的注浆方法和设备,确保化学泥浆能够充分进入桩基孔洞中,填充砂土孔隙并形成稳定的护壁。
3. 根据实际施工过程,及时监测和调整化学泥浆配方,确保施工的稳定性和护壁效果。
五、施工工艺化学泥浆护壁灌注桩施工过程一般包括以下几个阶段:1. 地面预处理:清理施工场地,确保施工区域的平坦和清洁。
2. 钻孔施工:根据设计要求,使用钻机在土层中钻孔,同时通过冲洗的方式将孔内土层排除。
3. 化学泥浆浇注:使用专用设备将配制好的化学泥浆注入孔洞中,并逐渐抽取钻杆,形成护壁。
4. 灌注桩灌浆:在化学泥浆浇注完成后,使用泥浆搅拌设备将灌浆混凝土注入桩内。
泥浆在煤系地层钻进中的应用
率; ③形成泥皮 , 保护孔壁 , 确保孔内安全; ④借助孔 内泥浆柱的压力 , 防止孔内坍塌、 掉块、 涌漏水等。 泥浆 的性 能 包 括相 对 密 度 、 粘度 和 切 力 、 水 失
量、 胶体 率 、H值等 , p 均可 在较 大范 围 内调 节 , 以适 应不 同地层 的要求 。
3 鉴 别 泥 浆 质量 与 净 化 泥 浆 过 程
一
般泥浆 粘度 只测量相 对粘 度 , 现场 测量泥浆
粘度使用漏斗式粘度计最为简便 , 清水为计测粘度
标 准 ( 的 标 准 为 3 . 3 L s 。 测 量 方 法 为 水 3 3m / ) 50 0 mL的水 ,0 m 50 L泥浆 , 在相 同 的两个漏 斗 内 , 装 同一 时 间开始 漏放 , 与泥浆 流 出 的时间差 就是泥 水 浆 的粘度 。泥 浆的流 速越慢 粘度 越高 , 一般 标准 为 2mL s 5 / 。在 相对稳 定 的地 层 中钻 进 时 , 粘度 2 s 用 0
煤段 为 1—1 0煤底 板 层段 , 岩性 主要 以泥岩 、 粉砂 岩、 细粒砂 岩等 为主 , 含少 量 中粒 砂 岩及 石英砂岩 。 区 内砂岩裂 隙发 育 极 为 不 均 , 中部部 岩石 破碎 , 下 部 较 完整 , 3— 有 4层破 碎带 分 布 , 地质 条件 复杂 。 在施 工 钻 进 中穿 越成 岩 较 差 的第 三 系地 层 及
关键 词 : 泥浆 ; 系地层 ; 煤 钻进
中图分 类号 :6 4 Pi 2
从 泥浆在 钻探 施工 中 的作 用 出发 , 细介 同化 学 成分 处 理 剂 , 通 改变 粘 土颗 粒 的表 面性 质和表 面状 态 , 以获得 所需要 的 泥 浆质 量及性 能 。
制备泥浆的作用范文
制备泥浆的作用范文制备泥浆是为了在工程施工过程中进行地下钻探和地下固体开挖等工作而使用的一种流体材料。
泥浆的作用主要有以下几个方面。
首先,泥浆可以起到润滑和冷却钻头的作用。
在地下钻探过程中,钻头需要不断旋转和切削地层,因此必须具有润滑性能以减小摩擦阻力,以及冷却性能以降低钻头的温度。
泥浆可以与地层物质和钻头表面形成一层薄膜,降低摩擦,提高钻井效率。
同时,泥浆循环通过钻杆进入井底,经过钻头冷却后,再从井底过滤出钻屑和杂质,提供清洁的钻井环境。
其次,泥浆可以稳定井壁并防止井壁塌陷。
在地下钻探工程中,如果地层力学性质较差或含有水分较高的地层,容易导致井壁塌陷。
泥浆通过对井壁形成一层压力平衡的薄膜,能够减缓地层的沉积作用,防止井壁塌陷,保护井眼的稳定。
同时,泥浆还能填充井眼、孔隙和裂缝,增强地层的支撑力,提高井眼的强度和稳定性。
此外,泥浆可以悬浮钻屑和井壁稳定剂。
在钻井过程中,钻屑和岩屑会被带入泥浆中形成浆渣,通过循环输送至地面进行处理。
泥浆中添加适量的悬浮剂和悬浮稳定剂可以有效地悬浮钻屑和岩屑,防止其沉积在井底,保持泥浆的悬浮性能。
另外,泥浆可以传递信号和测量地层信息。
在地下钻探过程中,通过对泥浆中的流量、压力、密度等参数进行监测和控制,可以判断井深、井径、地层性质等信息。
此外,泥浆还可以通过改变其电导率、黏度、pH值等参数来传递信息和测量地层性质,为下一步工程施工提供参考依据。
最后,泥浆还有防止井底不稳定和控制地层压力的作用。
在地下钻探过程中,地层中可能存在高压气体、高温、高硫化物含量等不稳定因素,可能导致井底不稳定和井喷等危险情况。
泥浆可以通过增加密度、控制泥浆质量、调节气体含量等方式来防止井底不稳定和控制井内压力。
总的来说,制备泥浆是为了在地下钻探和开挖过程中提供润滑、冷却、稳定井壁、悬浮钻屑、传输信号和测量地层信息等多种功能,确保地下工程施工的顺利进行。
地质钻探复杂地层冲洗液对策及应用案例
地质钻探复杂地层冲洗液对策及应用案例
1.问题描述。
地质钻探过程中,遇到复杂地层时,常常需要采用冲洗液来降低钻头磨损、清除孔底碎屑等。
但是,不同地层的性质不同,对冲洗液的要求也不同,如果选择不当,可能会引起一系列问题,如造成泥浆失稳、沉降不良、固相含量大等,从而影响到钻探的质量和速度。
2.对策建议。
2.1根据地层性质选择合适的冲洗液。
根据地层的物理、化学特性,选择合适的冲洗液。
例如,对于软弱不良的黏土层,应选用高黏度的聚合物泥浆,以便能够保持孔壁稳定;对于硬质的岩石层,可以使用酸性冲洗液,以协助溶解岩石。
2.2控制固相含量。
固相含量的过高会导致泥浆失稳、磨损增加等问题。
因此,在选择冲洗液时,要尽可能选择固相含量低、分散性好的液体,并加强泥浆处理过程,尽量将泥浆中的固相物质过滤掉。
2.3控制沉降速度。
沉降速度快的泥浆易造成孔壁塌陷和损伤。
因此,应选择沉降速度较慢的液体,并加入一定的抗沉淀剂来保持稳定性。
3.应用案例。
某石油公司在钻探某一井筒时,遇到了一层复杂的碎石层。
经过多方查询和试验,选择了一种高黏度的聚合物泥浆,可以有效保持孔壁稳定,
还加入了适量的抗沉淀剂,在保证泥浆稳定性的同时,控制了沉降速度。
该冲洗液的使用效果非常好,成功地钻探了一口深度较大的井筒,避免了很多钻井风险。
钻探施工中泥浆的应用研究
钻探施工中泥浆的应用研究泥浆是钻探施工过程中不可或缺的一种重要材料,它具有很多重要的应用。
本文将对泥浆在钻探施工中的应用进行研究。
泥浆在钻井过程中的主要作用是进行冷却和润滑。
在钻孔过程中,钻头与岩石表面摩擦产生的热量会使得钻头过热,影响钻探的进展速度和效果。
而泥浆可以通过冷却钻头表面降低温度,从而减少热量对钻头的损害。
泥浆还可以减少钻头与岩石表面的摩擦,提高钻探效率。
泥浆还可以起到清除钻屑的作用。
钻探过程中,钻头会将岩石破碎成钻屑。
如果不及时清除钻屑,会导致钻屑在孔底堵塞,影响钻探进度。
泥浆通过循环系统将钻屑收集起来,从而保持钻孔的清洁,确保钻探的顺利进行。
泥浆还可以增加钻探的稳定性。
在钻探过程中,如果岩层较软或存在水泥缝隙等不稳定因素,会导致钻孔坍塌,影响钻具的正常运行。
而泥浆可以通过填充钻孔的空隙,增加钻井壁的强度,提高钻探的稳定性。
泥浆还可以用于测井作业。
泥浆在测井过程中可以作为传输介质,通过循环系统将传感器放入井下,测量地层的物理数据。
泥浆的透明度、密度等性质可以用来计算地层的压力、温度等信息,为地质勘探提供重要参考数据。
在实际应用中,不同的钻井工艺、地质条件和工作需求会有不同的泥浆配方。
泥浆的配方主要包括浆液的基础液、固相物质、添加剂等。
基础液可以是水、油或泥浆稳定剂等,固相物质可以是粘土、碳酸钙等,添加剂可以是泡沫剂、增稠剂等。
通过合理调配配方,可以满足不同的工作需求。
泥浆在钻探施工中具有重要的应用价值。
它通过冷却和润滑、清除钻屑、增加钻探稳定性和作为测井介质等方式,提高钻井效率和质量。
泥浆的应用研究在钻探施工中具有重要的实践和理论意义,并具有广阔的发展前景。
钠土泥浆在构造破碎带型复杂地层钻进中的应用
浆 活动 频繁 、 地质 构 造复 杂 , 尤其 是 钨 、 、 、 、 锡 钼 铅 锌 等有 色 金属 矿产 富 集 区 , 层 褶 皱 、 裂 更 是 强 烈 。 地 断 在该 地 区深部 地 质 找 矿 工作 中 , 遇 构 造 破 碎 带 型 常 复杂 地 层 。该 层 岩 体 碎 裂 、 泥 、 夹 富水 性 强 , 进 中 钻 经常 发 生掉块 、 失 、 漏 缩径 、 径 、 扩 坍塌 等 现象 。一 般
中 图分 类 号 :6 4 6 P 3 . 文献标识码 : A 文 章 编 号 :6 2— 4 8 2 1 ) 8— 0 5— 5 17 7 2 (0 0 0 0 0 0
Ap l a i n o o i m l r y i i i g i t u t r r cur lZ n fCo l x Fo m a i n L AO Y a —n.L AO p i t f S d u S u r n Drl n n S r c u e F a t a o e o mp e r t / I u n s c o l o I
21 00年第 3 7卷第 8期
探 矿 工程 ( 土钻 掘工 程 ) 岩
5
钠 土 泥 浆 在 构 造 破 碎 带 型 复 杂 地 层 钻 进 中 的应 用
廖 远 苏 , 长生 , 廖 卓廉 明 , 胡殷锋 , 缪
( 江西有色地质勘查 二 队, 江西 赣州 3 10 ) 4 0 0 摘 要: 应用钠土 泥浆 , 解决 了锡 坑矿 区复杂地层钻 进 中运用其它 措施 难以解决 的塌 、 、 等问题 , 漏 掉 保证 了后续施
采取 快速 通过 , 速 下 管 隔离 措 施 , 是 , 断 层 产 迅 但 在
我 国金 刚石 钻探 对 钠土 泥浆 技术 的研究 和应 用
泥浆在煤系地层钻进中的应用
粗细 的长 条 , 用刀 切 开后 , 表面 细腻 而光 滑 ; 干燥 的 粘土块 强度 较大 不易 用手 掰开 ; 含砂 量 少 。根 据 粘 土 的质 量好 坏 , 可分 四等级 : 甲级~ 膨润 土 : 乙级一 次膨润 土 ; 级一 白土 、 岭土 ; 丙 高 丁级一 黄 土 、 红土 、 胶 泥土等 。
能力 , 提高 泥浆搅拌 质量和粘 土颗粒分 散程度 : 二是 化学 法 , 通过 加入不 同化学成分 处理剂 , 改变粘 土颗 粒 的表 面性 质与 表面状 态 。 以获得所 需要 的泥浆 质 量 及性能 。 泥浆 流动时 。 内摩察 阻力 的大小 . 其 叫做泥 浆粘 度。泥浆搅 拌时 间越 长 , 土颗粒分 散越细 , 化作 粘 水 用 越好 , 成 的水 化膜 吸水 多 , 自由水 少 , 土颗 形 而 粘
有 粘 性 , 时 还 会 膨 胀 , 塑 性 好 ; 手 能 搓 成 手 指 有 可 用
粒 水化 程度好 , 浆粘 度高 。泥浆粘 度 质量 的好 坏 泥 直 接影 响着 钻进 速度 。泥 浆粘 度高 。 减少其 在 裂 能 隙地层 中的漏失 , 浮岩粉 能力强 . 是在循环 泥浆 悬 但
头现象 。泥浆粘 度过 小 , 裂 隙 、 软 、 径 、 在 松 缩 砂层 、 漏失等地层 中使用 时易发 生漏失 . 利于保护孔 壁 。 不 携 带岩粉 能力弱 . 对取心 、 样做试验 都有一定 的影 取 响 , 以不 同地层 在钻 进时 选用 不 同粘 度 的泥浆 是 所
很 有 必 要 的
3 鉴别 泥 浆 质 量 与 净化 泥 浆过 程
复杂地层条件下钻孔灌注桩施工
复 杂 地 层 条 件 下 钻 孔 灌 注 桩 施 工
黄 祥 陈 杰 黄 博/ 中国水利水电第 电站下游引航道 隔流堤 灌注桩施工 区为 河床 深槽 段 ,水流急 ,回填施 工平台 对大 量细料被 冲
进 行 造 孔 作 业 ,其 施 工 工 艺 流程 参 见 图 1 。
套 管 法 灌 浆 时 ,首 先 进 行 孔 底 注 浆 ,孔 内 注 满 后 ,在 继 续灌 浆 的同时缓 慢 拔套 管 ,当拔 管 长度 超 过 1 套 管 长度 根 或 出现 压力 骤然 下 降或消 失 时停 止拔 管 ,进 行 本段 灌 浆 。本 段 灌浆 结束 后 ,卸套 管后 按 以上程 序依 次灌 注 以上 各段 。
施 工 平 台 回填 时 细 骨 料 被 水 流 冲 走 ,地 层 架 空 严 重 。离 河 道 较 近 ,渗 流半 径 短 ,灌 注 桩 施 工 成 孔 困 难 ,易 造 成 塌 孔 、埋 钻 事 故 的 发生 。 至 21 0 0年 1 上 句 ,灌 注 桩 已完 工 2 月 4根 ,由于 汛 期 即将 来 临 ,根 据 原 施 工 方 案 无 法 确 保 在 汛 前 完 成 剩 余 灌 浆 桩 及 上 部 承 台 和 隔 流 堤 混 凝 土 的施 工 ,业 主 决 定 另 外
走 大块石 架空严重 ,成孔 时容 易出现漏浆、塌孔 等事故 ,极难成孔 ,采取在 桩孔造孔前 对桩孔四 周灌 注膏浆
进行预 固结 的措施 ,解决 了冲击钻机成孔 难的难题。采潮冲 击钻机 造孔、黏土泥 浆护壁、泥浆 下直 升导 管镉 浇 }
注混凝土的施工方法,可大大节约施 工成本 ,缩短施 工工 期 降低施工技 术人 员工作 强度 ,同时可显著提 高工 作效率 ,使 灌注桩基础施 工准备、过程控制等规范化 、 准化 、科学化 。 标 【 关键 词】 大块石架空地层 灌注桩 顸 团结灌浆 施 工方法 沙沱水电站
钻探施工中泥浆的应用研究
钻探施工中泥浆的应用研究1. 引言1.1 研究背景钻探施工中的泥浆是一种重要的材料,广泛应用于石油、地质和建筑领域。
随着工程施工难度的提高和深水、大斜度等非常规工程的兴起,对泥浆材料的要求也越来越高。
泥浆在钻探中起到润滑、冷却、悬浮废渣和防止井壁塌方等重要作用,是钻井过程中必不可少的。
目前,随着钻井技术的不断发展,对泥浆材料的研究也日益深入,但仍然存在许多问题有待解决。
钻探施工中泥浆的研究已经取得了一些进展,但仍然存在一些挑战和机遇。
深入研究泥浆在钻探施工中的应用以及泥浆成分、性能、处理和环境影响等问题具有重要意义。
本文将从不同角度对这些问题进行探讨,旨在为相关领域的研究提供参考和借鉴,推动泥浆在钻探施工中的进一步发展和应用。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨钻探施工中泥浆的应用情况及存在的问题,进一步了解泥浆在钻井过程中的运用和发展趋势。
通过对泥浆成分、性能以及处理回收技术的研究,探讨泥浆在环境保护和资源利用方面的影响,为提高钻井效率、降低成本、保护环境提供理论支持和实践指导。
本研究旨在总结泥浆在钻井工程中的应用经验,分析泥浆在钻井过程中的重要性,探讨未来泥浆研究的方向及发展趋势,为推动泥浆技术的创新和发展提供理论指导和实践参考。
2. 正文2.1 泥浆在钻探施工中的应用泥浆在钻探施工中的应用是十分广泛的。
泥浆在钻井过程中起着冷却钻头、减摩、润滑、输送岩屑、控制井壁稳定等重要作用。
泥浆还可以通过加压控制井底压力,防止井涌和井喷事故的发生。
泥浆还可以悬浮钻井液中的固体颗粒,保持井壁的稳定,降低钻头磨损。
泥浆还可以清洗井孔,排除井底残渣,有利于提高钻井进度和井眼质量。
在钻探施工中,选择合适的泥浆类型和配方对确保钻井安全和高效率至关重要。
根据不同的井孔地质条件和钻井目标,可以选择不同种类的泥浆,如水基泥浆、油基泥浆、泡沫泥浆等。
根据需求可以适当调整泥浆的密度、黏度、滤失性能等参数,以满足实际施工需要。
“双聚”一腐植酸钾泥浆在复杂地层中的应用
、
1 比重 、
13_ .0 _ 一1 o 4
2 干基腐植酸含量 、 3 钾 离 子 含 量 、 4 水 分 、
5 水 不 溶 物 、
6、 H P
6 一7 % O 0 > 1% 0 1— 2 % 5 0
5 1% — O
9 95 — .
上述指标中钾离子是防塌的主要成分 , H 中钾离子含量越高其 Km 防塌效果越好 ,应尽量提高钾离子含量 , H 中钾离子含量大于 1% Km 0 能 基 本 满 足 防塌 的要 求 。 腐植酸是 降低泥浆失水量的主要成 分 , 一般认 为 KH m巾腐植 酸含 量大于 6 %就能达到较好 的降失水效果。 0
科 技信息.
工 程 技 术
‘ ‘ 双聚’ 腐植酸钾泥浆在复杂地层 【 昀应用 ’ 一 l 】
新 疆煤 田地质局 安全勘 查技 术处 王新 河
[ 摘 要] 文章对 KHm 处理剂性能指标 ,双聚” K- “ m Im低 固相泥浆防塌作用机 理进行 阐述 , I 论述 了“ 双聚” H 低 固相泥浆配制 一K 方法、 注意事项 以及在解决钻孔 防塌护壁方面所起到的作用。 [ 关键词 ] KHm 泥浆 配制 防塌 护壁 在新疆煤 田地质勘探 工作中 , 由于含煤地层 为侏罗系地层 , 钻探钻 进地层多为砂砾岩 、 砾岩 、 岩 、 砂 粉砂岩 、 泥岩 、 煤等岩层 , 岩石硬度一般 为Ⅳ一 Ⅵ级 , 地层较软 , 部分区域地层胶结松散 , 火烧破碎严重 , 钻进过 程中常发生钻孔坍塌 、 掉快 、 缩径等情况 , 极易造成埋钻 、 卡钻 、 抱钻等 事故 , 使钻探生产无法正 常进 行 , 在此情况下 , 我们试验使用 了“ 双聚” ( 水解聚丙烯 酰胺 代号 P P,水解聚丙烯腈 代号 HP N) H A 一腐植 酸钾 ( 代号 KH 低 固相 泥浆 ( m) 以下简称 “ 聚” K m泥 浆 ) 双 一 H 进行护壁 钻 进 , 得较好效果。 取 “ 聚” K 双 一 Hm 泥 浆 对 K Hm 质 量 要 求 K Hm作为 防塌剂和降失水剂应具备下列性能指标 :
钻探施工中泥浆的应用研究
钻探施工中泥浆的应用研究钻探施工中,泥浆是一种重要的工作液体。
它在工程施工过程中起到了润滑、冷却、支撑和运输土层或岩石层样品的重要作用。
泥浆是由水、黏土、增稠剂和其他添加剂组成的混合物,其应用涉及到钻探机械、钻探岩层、取样、分析等一系列环节。
泥浆的主要作用是润滑和冷却钻头。
钻头在钻探过程中不断摩擦地层或岩层,产生高温和磨损,而泥浆则能够起到冷却和润滑的作用,减少钻头的磨损、延长钻头使用寿命。
另外,泥浆还能够支撑孔壁,避免地层或岩层坍塌,保护钻孔稳定。
在取样过程中,泥浆也发挥着重要作用。
采样时,泥浆能够带走土层或岩层样品,并保护样品免受污染。
同时,在取样时,泥浆的密度还能够控制样品的下沉速度,保证准确地采集土层或岩层样品。
在地质分析方面,泥浆的使用也非常关键。
钻进岩层后,泥浆能够带出地层或岩层的碎屑颗粒,有利于岩性和地层的初步判定和分析。
在实验室分析时,泥浆还能够提供土层或岩层样品的物理和化学参量,有助于土壤力学、岩石力学和地质环境等方面的研究。
钻探泥浆的组成和品质对钻探施工的影响也非常大。
主要影响因素包括泥浆的黏度、密度、流变特性、过滤性等。
黏度是指泥浆流体的粘稠程度。
黏度越高,泥浆盘旋能力就越强,能够增加润滑效果,延长钻头使用寿命,但排泥渐慢。
密度是指泥浆的质量和体积之比,主要影响泥浆带出地层和岩层碎屑的能力和稳定性。
流变特性和过滤性则影响泥浆在钻孔和运输样品中的性能。
综上所述,钻探泥浆在钻探施工中应用非常广泛,对钻探施工效率和成功取样等方面都有非常重要的作用。
因此,对泥浆的组成和品质要求严格,以保障钻探工作的质量和安全。
定向钻穿越泥浆技术
定向钻穿越泥浆技术定向钻穿越泥浆技术是一种用于在地下进行定向钻井的技术。
它主要在需要穿过泥浆等较软土层时使用,可以帮助钻井工程师在难以进入或不适合使用传统方法的地质条件下完成钻井作业。
下面将详细介绍定向钻穿越泥浆技术的原理、应用和优势。
定向钻穿越泥浆技术的原理是通过改变钻头和钻杆的位置和方向,以使钻孔更符合特定的结构和造型要求。
这可以通过改变钻头和钻杆相对于钻井井口的角度来实现,其中钻头的角度可以通过传感器和控制系统来测量和调整。
钻井工程师可以根据地质情况和钻井的目标来决定钻头的运动和方向。
定向钻穿越泥浆技术在各种领域都有广泛的应用。
其中一个主要领域是石油和天然气勘探和开采。
在油田中,存在许多难以到达的地质层,如在海底或垂直深度较大的区域。
使用定向钻穿越泥浆技术,可以在这些地质条件下穿越泥浆,以达到油田勘探和开采的目的。
此外,定向钻穿越泥浆技术还可以在建筑工程中用于土壤和地基状况评估,以及在海洋和湖泊中进行水下钻井作业等。
定向钻穿越泥浆技术具有许多优势。
首先,它可以提高钻井的效率。
由于定向钻穿越泥浆技术可以实现复杂的钻孔路径,因此可以减少钻井的次数和成本。
其次,它可以提高钻井的质量。
由于定向钻穿越泥浆技术能够更准确地达到特定的目标,因此可以降低错误操作的风险,保证钻井的质量。
此外,定向钻穿越泥浆技术还可以降低对环境的影响。
相比传统的直线钻井,使用定向钻穿越泥浆技术可以减少土地开发和土壤破坏的面积。
总结起来,定向钻穿越泥浆技术是一项在地下钻井中使用的技术,它通过改变钻头和钻杆的位置和方向,实现钻孔的特定结构和造型要求。
这项技术在石油和天然气勘探和开采、土壤和地基状况评估以及水下钻井等领域都有广泛应用。
它具有提高钻井效率、提高钻井质量和降低环境影响等优势。
在未来,随着科学技术的不断进步,定向钻穿越泥浆技术有望在更多领域发挥重要作用。
复杂地层深孔钻探泥浆护壁技术
复杂地层深孔钻探泥浆护壁技术【摘要】随着经济和社会不断发展的今天,我国资源储量严重受到打击。
为了保持我国社会的可持续发展,对资源的开发和勘察力度等要加大投入。
在这种危机情况下,勘查工作对钻探技术提出了全新的要求。
钻探施工是一项非常隐秘的工作,不能随时随地的了解钻探孔内的实际情况。
可是孔底相关工程信息传到工作人员面前的时间有非常长,应对孔内复杂的情况的难度也就逐渐提升。
复杂地层的深孔钻探工作的施工时间和施工难度就会大大提升。
本文首先分析我国深孔钻探技术的现状,其次对复杂地形的深孔钻探工作面临的问题进行探讨,最后对复杂地层深孔钻探泥浆护壁技术进行探究。
【关键词】复杂地层;泥浆护壁技术;深孔钻探技术一、我国深孔钻探技术的现状分析上个世纪的90年代,国家矿业巨头BHP矿业进入我国矿业勘探领域,并认为我国的矿业勘探技术还有很大发展空间。
进入21世纪以后,随着资源需求量的增加,其开发强度也日益增大,这使得我国的地质勘探工作逐渐向更深的地层推进,国家对于深孔钻探技术的需求已经日益上升。
为了不断满足我国矿产资源的市场需求,全液压钻机被研发了出来。
这一钻机的特点更加适应国际钻探技术的发展趋势,具有机械化程度高、给进行程长以及无级调速等优点。
我国的钻探工艺门类比较齐全,绳索取心工艺、不提钻孔底换钻头以及孔底动力钻具等经过30多年的发展已经越来越成熟。
近年来,绳索取心钻探工艺的新规范已经逐渐普及到了金属矿的钻探施工中,并且受到越来越多钻探企业的重视。
但由于受到设备故障率偏高等因素的影响,我国复杂地层深孔钻探的效率在230到495米/月范围内,岩心的平均采取率在60%到85%之间。
孔底动力技术、液动潜孔锤技术以及孔底换钻头技术由于受到结构、材料以及性能等各方面的制约因而一直没有被应用到实际生产过程中。
相信通过对材料的改进以及工艺的优化,我国的深孔钻探技术一定可以不断向前进步。
二、我国复杂地层的深孔钻探工作面临的主要问题2.1护壁难度比较大对于复杂地层的钻进工作,随着孔深度的不断增加,地层的复杂程度也会越来越大,孔壁就越容易出现失稳的情况。
长距离复杂地层水平钻进敷设管道的泥浆技术
加量比例 。针对松散破碎地层,通过使用高分散度 泥 浆 、增加 泥浆 中 的黏土 含 量 、加 入大 分 子聚 合物
以及适 度 絮凝 等措 施 ,来提 高泥 浆黏 度 。在 高效提
T r g n s ml
长距离复杂地层水 平钻进敷设管道 的泥浆技术
上海煤气第 二管线工程有 限公司 戴 斌
摘要:针 对江西南 昌赣江 的松散破碎 与强水敏性复杂地层 ,在进行长距离水平定 向钻进 敷设管道 时,采用科 学的泥浆参数设计 ,重 点分析和确定切力 、黏度与 失水量 的取值 ,以此获得合 理有效 的泥浆配方 。经工程应 用 ,验证该技术行之 有效 。 关键词 :复杂地层 钻进 泥浆 切 力
广 重力 加速度 ,取 9 . 8 m / s 。 将钻 屑 的平均 直径 7 n l n l 、密度 2 . 3 c r n 3 代入
根 据 穿越 地层 的工程 地质 勘 察 资料 ,部 分 中风
式( 1 ) ,并 初拟 泥浆 密度 设计值 为 1 . 1 2 g / c m3 ,则计 算 刚好悬 浮 住钻 屑所 需 的泥 浆切 力 为 2 0 . 2 4 P a 。 上 述 理 论 分 析 结 果 是拟 定 泥浆 切 力 的基 本 依 据 ,而在 现场 应用 中又 进一 步考 虑 以下诸 因素 ,从 而 完善对 泥 浆切 力 的设计 。 ( 1 ) 考 虑 到泥 浆 循 环 再 用 时地 面 对 返 排 泥 浆 除 砂 的需 要 ,应 使 屑 在 ’ 伲浆 甲苜 邑 够 有少 讦 的利对 卜
0 引言
由上 海 煤 气 第 二 管 线 工 程 有 限 公 司承 建 的 江
钻孔灌注桩泥浆的作用
钻孔灌注桩泥浆的作用
在高层建筑工程中,钻孔灌注桩的施工尤为重要。
钻孔施工中的安全问题和技术问题主要表现在缩径、超径、松散坍塌等孔壁失稳现象。
而这些现象的产生都与泥浆的性能有很大的关系,泥桨的各项性能指标对地层的破裂压力、坍塌压力有很大的影响。
通过改变泥浆的性能指标来改变泥浆对地层相互作用的结果,从而增加施工的安全系数,解决复杂地层钻进的技术难题。
钻孔灌注桩泥浆的作用:
泥浆是钻进过程中的重要环节,有人把泥浆比作钻进的血液,泥浆循环停止,钻进工作就不能进行。
泥浆对孔壁的保护是通过泥皮实现的,泥浆在液压作用下浸入土层,在一定范围内泥浆凝胶体粘附在土颗粒上,固定了土颗拉的相对位置,在孔壁周围形成了较稳定的土层,使土层抗剪强度增加,从而维持了孔壁的稳定性。
泥浆的继续渗透使泥浆中的土颗粒逐渐昔补了孔壁土层的空隙,从而堵塞了水道,在孔壁形成隔水膜,即泥皮。
1、保护孔壁的作用
在钻孔桩施工中,因为泥浆经过钻机旋转搅动,在离心力的作用下,泥浆被甩落到孔壁上,形成一定厚度的泥皮,加之孔中水头作用,孔壁土面基本上得到封闭,土层中的地下水、承压水很难进入孔中。
实践证明,较大比重的泥浆,护壁效果更佳,但也不是泥桨比重越大越好,泥浆比重过大也会影响钻孔进度。
2、排渣作用
泥浆的一个基本功能就是将钻头破碎的岩土屑带出钻孔,保持钻进的进行,当临时停止泥浆循环时,泥浆能把钻屑悬浮住,不致很快下沉,防止沉砂卡钻的危险。
3、清孔作用
一般情况下,成孔后要立即清孔。
清孔的目的是为了防止砂粒在孔中沉淀,超过设计规定的沉淀厚度。
在钻进过程中,泥浆将钻屑带出,还减少了钻头对钻屑的重复破碎,降低了钻头的磨损。
复杂地层中旋挖钻施工技术的研究与应用
复杂地层中旋挖钻施工技术的研究与应用摘要:在含有硬塑黏土、大粒径卵石或漂石土等复杂地层的桩基施工中采用旋挖钻机成孔。
通过增加泥浆浓度、增大护筒长度及采用双护筒方式、螺旋钻头和普通旋挖钻头交替使用等方法,有效解决了复杂地层中采用旋挖钻施工时钻进困难、漏浆严重、易塌孔等一系列问题,大大缩短了工期,经济效益显著。
为确保单桩承载力满足要求,通过自平衡试桩法测试了3根试桩的实际承载力。
结果表明,所有试桩实测承载力均大于理论承载力,说明在上述复杂地层中采用旋挖钻代替冲击钻的施工方案是经济高效的方案。
关键词:旋挖钻;现场试验;自平衡试桩法;单桩承载力一、实例分析黄山市歙黟公路改建上跨皖赣铁路立交桥工程位于安徽省黄山市境内,为歙黟公路整条路的其中一个标段。
根据设计地质勘探资料及试桩所得地质资料,自地表以下存在多层圆砾土,层厚普遍较大,最大层厚达 6 m。
粉质黏土硬塑,圆砾土密实饱和,稳定性较差,且其中夹杂较多粒径超过20 cm 的卵石或漂石。
本工程不但地质条件复杂,而且工期非常紧张。
施工初期采用传统的冲击钻和回旋钻的成孔方式,效率低,工期可能严重滞后,甚至无法正常完工。
旋挖钻成孔具有速度快、效率高、施工精度高、护筒埋设方便、清孔质量好、安装钢筋笼方便且经济等一系列优点。
笔者根据经验,提出了一系列措施,着力解决在含有大粒径卵石或漂石土中钻进困难、易塌孔、漏浆等问题,并通过测试单桩承载力的方法对改进措施的有效性进行验证。
二、成孔施工难点及解决方案旋挖钻机进行桩基成孔施工,施工步骤为场地平整→钻机就位→埋设护筒→泥浆制备→旋挖成孔→清孔。
这里对一般性工艺不再赘述,仅就如何解决钻进困难、易塌孔、漏浆等问题进行详细说明。
(一)成孔施工难点旋挖钻机对土层的适应性较差,在含有较多粒径超过0.2 m 的卵石或漂石的土层中成孔困难,主要问题有:1)砂卵石或漂石对钻头的磨损较为严重。
2)大粒径漂石对旋挖钻施工影响很大。
现场实践表明:当桩径为1.6m 时,漂石粒径如>0.25 m,则成孔施工将极为困难。
砂卵复杂地质条件下的定向钻穿越施工
1 概述荆襄成品油管道设计压力9.5MPa,蛮河穿越采用Φ355.6×8.7 /L415M 高频直缝电阻焊钢管,3PE 加强级防腐。
蛮河穿越位于宜城市孔湾镇李家湾西南侧,蛮河两侧大堤间距约500m,水面宽约70m,水深约2m,东侧河堤距离水面约为400米,为粉沙土滩地,地势平坦,滩地与水面高差为6米。
西侧河堤紧邻蛮河水面,高差约为14米,堤外为农田,地势平坦。
原设计蛮河穿越为大开挖,管道河底埋深为3米。
枯水期为每年11月份至次年3月份,枯水期水面宽度为70米,水深2.5米,河堤与水面高差不低于7米。
最佳穿越时间为11月份至次年3月份。
图1 蛮河穿越平面图蛮河穿越勘探深度范围内的地层,从上至下共分为2层,分述如下:① 粉质黏土:灰褐色~黄褐色,硬塑,土质较均匀,切面较光滑,摇震反应无,含少量铁锰质结核,干强度及韧性中等。
该层层厚4.50~9.80m,层底高程44.90~47.32m,层底深度4.50~9.80m,中密和密实。
② 层卵石:灰褐色,饱和,含有较多细砂,砂质不均匀,主要矿物成分为石英、长石、云母,级配良好,卵石粒径3~8cm。
该层在本场地均有分布,勘探期间未揭穿该层,该层最大揭露厚度20.5m,卵石含量为30%-50%,中密和密实。
图2 蛮河穿越轴线地质示意图2 技术难点与特点2.1 大开挖穿越(1)原设计蛮河穿越采用大开挖方式,蛮河属于泄洪通道砂卵复杂地质条件下的定向钻穿越施工董家利 李鹏飞(中石化南京工程有限公司,江苏 南京 211100)摘要:随着长输管道施工技术的发展,水平定向钻以其施工周期短、成本低、安全风险低、适用多种复杂地形等优势得到广泛应用。
但定向钻穿越受地质条件影响较大,特别是在卵石层、松散沙土、粗沙层、砾石层与破碎状岩石层中穿越必须根据地质勘查报告采取相应的技术措施。
荆襄成品油管道工程蛮河穿越位于湖北襄阳宜城市孔湾镇,蛮河河床以下均为砂卵复合地质,通过选用大型号钻机、高强度岩石钻具、加大泥浆黏度、添加纤维素和失水剂、特别是选取合适穿越深度等技术措施成功采用定向钻穿越砂卵复合地层。
钻探施工中泥浆的应用研究
钻探施工中泥浆的应用研究钻探施工是工程领域中的重要一环,而泥浆则是钻探施工中的一个关键材料。
泥浆的优劣、粘度等指标直接影响到钻探工程的效率、质量等方面。
因此,对钻探施工中泥浆的应用进行研究,对钻探工程的开展以及提高工程效率方面有重要意义。
一、泥浆的概述1、泥浆的种类常用的泥浆主要包括聚合泥浆、淀粉泥浆、液压及黏土泥浆等。
其中聚合泥浆是目前比较广泛使用的一种,其内在结构紧密,能够有效防止晶粒的侵蚀,具有较高的抗渗性和抗压性能。
2、泥浆的组成泥浆由液相和固相两部分组成,其中液相主要是水和一些添加剂,如部分聚合物、碱性增稠剂等,固相主要包括黏土、砂子以及其他一些固体颗粒物。
钻探施工需要利用工具钻入地下,切削出岩层等样品。
同时还需要将泥浆注入钻孔中,使钻孔稳定、润滑,并带出岩芯样品。
因此,泥浆作为钻探施工中的一种重要辅助物料,其作用主要体现在以下几个方面:(1)泥浆能够使钻孔稳定:钻探施工中,泥浆能够填充钻孔洞口,形成钻孔壁,增强钻孔的强度,同时减少钻孔坍塌的风险。
(2)泥浆能够润滑钻头:钻探施工过程中,泥浆具有润滑作用,能够降低钻头的磨损,增加钻头的使用寿命。
(3)泥浆能够带出岩芯样品:泥浆还能够将岩芯样品带出到地面,以供分析使用。
(4)泥浆能够控制地层压力:泥浆在钻探过程中,能够减小地层压强,缓冲地层变形。
(5)泥浆能够防止渗透:泥浆能够将孔隙和裂缝堵住,防止地下水、油气等渗透。
2、影响泥浆性能的因素(1)水质:泥浆中水质的好坏,直接影响到泥浆的抗压、黏度等性能。
(2)杂质:杂质的含量越高,会直接降低泥浆的粘度,减小泥浆的润滑作用。
(3)pH值:泥浆的pH值越低,抗渗性能越好。
(4)温度:温度对泥浆的流动性能以及粘度都有较大的影响。
(5)谷物含量:谷物含量过高,会直接降低泥浆的流动性能和润滑能力。
3、优化泥浆的应用方案(1)根据不同的钻探场地,选用不同的泥浆型号,选择最为适宜的泥浆浓度。
(2)保持泥浆中添加剂的稳定性,避免添加剂的削弱或失效。
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西部探矿工程
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复杂 地 层 条件 下泥 浆在 钻 进 过 程 中 的应 用
王秋成 , 徐景珠
( 内蒙古第十地质矿产勘查开发院, 内蒙古 赤峰 0 2 4 0 O 5 ) 摘 要: 为了确保国内经济的快速持续发展 , 不可避免对矿产资源的需求量相应增加, 同时对矿产的 开采也越 来越 困难 。为 解决在复 杂地质 条件 下钻探 困难 的 问题 , 泥浆 作 为 一种 冲 洗液早 已广 泛地在
少。
作的钻进进度。为保证社会和经济的可持续快速发展 , 矿产资源的长期利用 , 必须加强对矿产资源的勘查与开
发, 向更 深层 次 、 难 度 系数 更大 的方 向努力 。钻 孔越多 , 钻 穿 的地 层越 多 , 其 孔 内情 况 会 越 来越 复 杂 , 施 工周 期
( 3 ) 泥浆 护 壁循环 回转钻 进 。泥 浆护壁 钻进方 法相 对 前 2种方式 有 了很 大 的 改进 。此 种 方式 对 大小 钻 机
* 收 稿 日期 : 2 0 1 2 - 1 0 — 1 3
环节 。② 回转 阻力 大, 动力 和材料 ( 钻头钻管等) 消耗 大, 这也造成孔 内事故时有发生。随着钻孑 L 深度的不断 加深 , 钻杆长度的不断加长 , 摩擦阻力的增大, 不仅钻杆 磨损 程度加 快 , 而且 钻机 的负荷 也 成 比例 增 大 , 转速 提 高困难。其最可能的后果是造成钻杆的断裂, 直接阻碍 着钻进进度 。所 以如何减少钻杆在钻进过程 中的回转
钻探 过 程 中被 采 用。现 随着地质 条件 的越 来越 复 杂 , 一 些新 型的 冲洗 液也相应 问世 , 其相对 于原 始泥 浆 更能发 挥润 滑钻杆 、 冷却 钻 头、 形成 孔壁 泥皮等作 用。
关键 词 : 复杂地 层 ; 泥浆护 壁 ; 钻探 工 艺 ; 深孔 钻探
中图分类 号 : P 6 3 4 . 6 2 文 献标识 码 : B 文 章编 号 : 1 O 0 4 —5 7 1 6 ( 2 0 1 3 ) O 2 一O O 6 9 —0 3
特殊 地段 也可采 取爆 破 的方式来 保证钻 进进度 。 ( 1 ) 跟 管护 孔 冲击 钻进 。跟 管护孔 冲击钻 进采 用卷
扬 提 升能 力较强 的钻 机为好 , 必要 时该钻 机需 要加 强卷
常见的复杂地层深孔钻探存在的问题 : ①孔壁 失
稳, 护壁 困难 。对 于 复 杂地 层 , 地层情况越复杂 , 孔 越 多, 钻进 时 间越长 , 孔 壁失 稳 的情 况越容 易发生 , 这就决 定 了如何 解决 护壁 问题 是 整个 钻 进过 程 中最 为重 要 的
扬提升能力 。该钻探方式虽然在一定程度上可以大范 围的获劳动 力, 同时钻进效果相对清水循环要低 。经济上管材消耗 大, 卷扬机耗损严重, 效率上不达标 。 ( 2 ) 跟 管护壁 回转 钻进 。跟管 护壁 回转钻 进 中大 小
钻机 均可适 用 , 在 钻进 过 程 中 只需 按 清水 、 泥浆 循 环 配
钻进 的方式应 用较 多 。 2 复 杂地层 深孔钻 探存 在的 问题及 泥浆护壁 的要 求
结合现有 国内外各种钻探方法 , 有的不仅设备庞 大、 工艺复杂 , 而且钻探的效果也不尽理想。在一定程 度上他们都解决不了复杂地层 中混层、 漏层 的问题 , 特 别是对于砂卵石地层 的钻探 。为解决类似问题 , 水利部 特别规定针对复杂地层的 3 种钻探方法: 泥浆护壁循环 回转 钻进 、 跟管 护孔 冲击钻 进和跟 管护 壁 回转 钻进 。在
随着我国经济社会的快速发展 , 对矿产资源的需求 量也随着急剧增加 , 矿产资源量储量也 日益减少, 而现 阶段采矿工艺问题的突出, 严重阻碍复杂地层下钻井工
备设备, 必要时需要爆破人员 。这种钻探方式不仅取芯 率高 , 钻进效率相对清水循环高 , 为钻进进度争取了一 些时间。但此方法也存在混层漏层的问题 , 也需要高强 度的劳动力 , 钻头、 管材 的消耗相对 冲击钻进也没有减
第一作者简介 : 王秋成 ( 1 9 7 0 - ) , 男( 汉族 ) , 内蒙古赤 峰人 , 工程师 , 现从事地质工程水文工程勘查技术工作 。
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西部探 矿工 程
2 0 1 3年第 2期
阻力 是必不 可少 的环 节 。③ 钻 头 寿命 缩短 。由于 钻 杆
实际接头偏差 , 很难保证冷却液 、 冲洗液全部达到钻头 部位 , 这也直接引发钻头高温燃烧 , 严重缩短钻头寿命 。 ④钻效低 、 成本高 。复杂地层条件下 , 当深度不断加深, 其周期会变长。如果护壁不周全 , 孔内事故增多的同时 钻效降低 , 成本也会增加 。 综上问题可以得出, 复杂地层钻孔对冲洗液的要求 可具体到以下几点 : 具有 良好 的护壁能力; 具有 良好的
润 滑性能 ; 可 以防止钻 具结 垢 和 具有 良好 的携 带 岩粉 、 清洗 孔底 和冷却 钻头 的性 能 , 而泥浆在 钻进过程 中护 壁 方 面 同时具 有这几 点性 能 , 故在 一般 的钻 探工 程中较 多 采用 泥浆 护壁 的方法作 为其辅助 措施 。 3 泥浆 护壁在钻 探工 程 中的具 体应 用 3 . 1 泥 浆参数 的选择
越来越长, 施工难度也会随之增大 , 复杂地层条件下进
行 深层 钻探所 遇见 的 问题 更是 如此 。 l 国 内外深 层地质 钻探 工艺 分析对 比
都可适用, 必需的附属设备也只有泥浆泵、 泥浆搅拌和 净化设备。护壁方式以套管护壁为主, 钻进时泥浆有护 壁 功 能而减少 部分 劳动 。提钻 时不塌孔 , 而且 可双 管 同 时钻进较单管取 芯多 , 虽然在一定程度上双管的效率 低, 在经济方面其较清水循环钻进、 消耗降低 , 钻效略有 增高。故在复杂地层条件的钻探施工中, 一般循环回转