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
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西部探矿工程
6 9
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 。
7 0
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