不同地质条件下,如何选择最佳的泥浆工艺参数(二)
工程苦工
2022年09月09日 16:10:43
来自于隧道工程
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导语 在定向钻穿越施工过程中,根据泥浆特性和地层具体条件选择最佳的泥浆工艺参数,是工程顺利进行的保证。本期小编将与您分享在溶蚀性地层、泥浆严重漏失地层、风化带基岩层中,选择最佳的泥浆工艺参数。 溶蚀性地层 04

导语

在定向钻穿越施工过程中,根据泥浆特性和地层具体条件选择最佳的泥浆工艺参数,是工程顺利进行的保证。本期小编将与您分享在溶蚀性地层、泥浆严重漏失地层、风化带基岩层中,选择最佳的泥浆工艺参数。

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溶蚀性地层

04

溶蚀性地层以氯化钠盐层最为典型,其他还有钾盐、石膏、芒硝、天然碱等。这类地层又称为水溶性地层,其遇到泥浆中的水,会发生溶解,使孔壁溶蚀,经常导致井眼超径、垮塌。针对水溶性地层,可以通过降低钻井液对地层的溶蚀性解决相关问题。在泥浆中加入与地层被溶物相同的物质,使溶解度趋于饱和,就是常用的溶蚀治理方法。盐水泥浆的粘度低、切力小、流动性好。

例如:在岩盐中钻进,采用盐水泥浆作为钻井液,防塌效果良好,抗盐侵、抑制岩盐地层溶解和抗粘土侵的能力强,抑制泥页岩水化膨胀、坍塌和剥落的效果较好。


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05 泥浆严重漏失地层

在定向钻穿越设计和施工中,有时会遇到溶洞发育等严重性漏失地层。溶洞性地层泥浆漏失速度快、漏失量大,泥浆无法循环返出孔口,钻屑在孔内淤积,容易造成卡钻、孔壁垮塌等事故。针对这种情况,可以采用挤水泥堵漏和低密度泡沫泥浆钻进等新工艺、新技术,其中低密度泡沫泥浆钻进的效果相对更好。

在低压漏失地层中,泡沫泥浆最主要的功效是显著减轻了泥浆向地层孔隙漏失的压力,使泥浆不向或少向地层漏失而保证其正常循环。泡沫泥浆的悬渣能力和粘结护壁能力较其他泥浆有明显提高,这是由于泡沫独特的结构力和粘度,其本身具有一定弹性,且其表面活性剂具有润滑性,有利于减轻钻具的振动,减少回转功率消耗,降低钻具磨损。


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砾砂、卵石层

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强风化带基岩岩体较破碎,完整性差,且与江水存在较强的水力联系,因此透水性较强,钻孔中泥浆外泄或河水入渗的问题较突出;中等风化带基岩岩体相对完整,裂隙未发育或发育短小,透水性微弱,泥浆向孔壁周围渗透可起到阻断渗漏通道、减少泥浆损失的作用,但需注意,穿越线路可能存在裂隙密集带和断层发育带等强渗漏通道。

此外,钻进过程中需特别重视岩性变化界面的施工控制,在岩石物性发生改变的位置对两侧钻具的破岩能力、渗透性及外水压力的要求相差悬殊,因此,需要及时更换钻头,并调整钻速和泥浆压力等参数,防止在接触带产生孔壁阶坎现象。


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知识点:泥浆工艺参数


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