基于新型中压堵漏试验仪的堵漏试验研究

堵漏试验仪是制定防漏堵漏技术方案的关键实验设备之一。针对现有堵漏试验仪普遍存在的结构复杂、试验流程繁冗、浆液用量较大、数据重现性较差等问题,设计了一种中压(试验压力为0~1 MPa)堵漏试验仪。该装置能模拟1~3 mm的条缝型漏失地层和1~4 mm的孔洞型漏失地层,封板(缝板和孔板)的实际漏失面积为0.35~2.79 cm~2,孔隙率1.81%~14.24%。基于该试验装置,获取了由膨胀堵漏剂、核桃壳等组成的适于不同漏失地层的堵漏浆液配方。研究发现,堵漏浆液的封堵效果不仅取决于裂缝或孔洞的大小,也要考虑其孔隙率。该堵漏仪及堵漏浆液配方可为钻井防漏堵漏工作提供有益参考。     

基于TBM工法施工用堵漏浆液研制

开敞式TBM工法施工时,钻遇突涌水灾害后易造成严重的工程事故,堵漏浆液注浆止水处理措施是常用的技术手段。本文在分析了工程中常用浆液存在不足的基础上,结合室内试验,研制适用于开敞式TBM工法的堵漏浆液配方,并通过正交试验确定了优化配方为水灰比为0.59、酒石酸为0.25%、水解聚丙烯酰胺溶液为3%、铝酸钠为1.6%。在可控性(可泵期等)满足要求的基础上,对优化配方进行了包括析水性、抗压强度等各项性能的测试及室内模拟试验,经正交试验后测得配方浆液形成的结石体具有良好的抗压强度和抗渗能力,能够满足工程现场的需要。实际工程的涌水点注入研制的可控浆液后,短时间内达到停泵条件,相比传统浆液,可大幅减少堵漏浆液用量。结果表明,该可控配方浆液对吉林省内某隧道工程施工中钻遇的涌水灾害具有良好的治理效果,能够满足实际工程的需要。     

水泥-粘土浆液护壁堵漏工艺研究及其工程应用

钻探工程中钻孔漏失常用纯水泥浆液进行堵漏,而针对矿区复杂地层钻进,漏失严重,易垮孔卡钻,为防止漏失及井内事故发生,必须使用高效的水泥堵漏浆液及合理的堵漏工艺。以道真新民铝土矿区为例,对水泥-粘土浆液护壁堵漏工艺进行研究,分析了水泥浆液中加入膨润土、水玻璃、减水剂后性能的变化规律,得出水泥堵漏浆液的优化配方。实际工程应用中取得了良好效果,大大提高了钻进效率。     

井壁防渗堵漏注浆模拟试验

为了解决矿井井壁渗漏出水影响安全生产的难题,通过室内模型试验平台进行注浆模拟,考察了影响注浆效果的注浆压力、固结体体积和堵漏时间等影响因素.试验证明注浆压力随着单位时间注浆量的增加而增加;在一定注浆量条件下,浆液凝胶时间在400～600 s时可以得到最大浆砂固结体;渗透性低的土层所需的注浆量也较大;脲醛树脂浆液可以近距离处理直径为15 mm的动水漏点,浆液的凝胶时间应为160～400 s,动水压力越大、堵漏时间越大,堵漏越困难.     

石膏、氯化钙速凝水泥堵漏浆液的初步应用

在我队金刚石钻进复杂地层护壁堵漏工作中，钻孔漏失已成为主要矛盾。加强堵漏技术的研究，是搞好我队复杂地层综合治理的一个重要方面。我队施工的地层，大多为花岗岩地层。在成矿有利地段，节理、裂隙十分发育，并因而产生程度不等的漏失。针对这种裂隙性的渗漏地层，我们通过大量室内试验工作，配制出了由普通硅酸盐水泥、减水剂、氯化钙、石膏粉等组成的速凝堵漏浆液。这种浆液具有良好的触变性，早期流动度大，有一定的可泵期。浆液静止后，流动度很快变小，凝结成冻胶状，并逐渐固化，产生强度。     

孔隙裂隙砂岩渗透注浆试验研究

西北地区广泛发育着弱胶结、强富水的孔隙裂隙砂岩层,在矿井建设中存在普通颗粒型浆液难以注入该岩层,注浆防水减渗效果差等实际问题。以新庄煤矿风立井井筒建设为工程背景,以室内试验为基础,选取典型的孔隙裂隙含水砂岩,采用超细水泥和脲醛树脂两种浆液进行重复四次注浆试验,其中前两次注超细水泥浆液后两次注脲醛树脂浆液。试验结果表明:重复注入超细水泥浆液能够很好充填岩石中较大的孔隙裂隙;而对于超细水泥浆液无法注入的微细孔隙裂隙,重复注入溶液型化学浆液可以充填颗粒型材料无法注入的微细孔隙裂隙;随着注浆次数的增加岩样的渗透系数减小,说明浆液在孔隙裂隙中的充填效果明显;颗粒型浆液和溶液型浆液结合使用能够起到很好的防渗堵漏效果。     

速效堵漏浆液速效堵漏浆液

长春冶金地校勘探教研室钻孔护壁堵漏小组,在近年研制了“速效堵漏浆液”,通过现场使用,效果较好且又经济。     

脲醛树脂化学浆液与水泥浆液可注性对比试验研究

注浆在土木工程的防渗、堵漏、补强、加固中有其独到的效用,已广泛应用.为对比水泥浆液和脲醛树脂化学浆液在中砂中的可注性,设计并制作了注浆模型,对两种浆液进行了注浆模拟对比试验.结果表明颗粒型水泥浆液在中砂中的浆液渗透性扩散性极低;而溶液型脲醛树脂化学浆液以较低的注浆压力在中砂中表现出良好的渗透扩散性,显示出脲醛树脂化学浆液在低渗透介质注浆中的优越性.     

掺粉煤灰水泥基浆液性能关系模型研究

水泥基浆液在地下、采矿以及水害治理等工程中的应用非常广泛,常常被用来堵漏和加固。超细粉煤灰有助于加强水泥基浆液的流动性,因此采用在水泥基浆液中使用超细粉煤灰替换部分水泥的方法,改变水灰比、水泥掺量和水玻璃体积掺量,研究了水泥基浆液的黏度、1 h析水率、结石率以及28 d抗压强度随之变化的关系,并使用origin对试验结果进行处理,得出各个因素与试验结果之间的经验公式。试验结果和拟合的经验公式表明,水泥基浆液的各项参数与水灰比、水泥掺量和水玻璃体积掺量之间存在一定的关系模型。     

地质钻探完全漏失地层处理方式探讨

地质钻探遇到完全漏失地层时经常采用顶漏钻进和水泥堵漏。提出顶漏钻进可采用孔口长流水、倾倒高稠度浆液、倾倒制泡浆液、钻杆涂抹润滑脂（膏）等干孔段应对措施,水泥堵漏添加抗分散剂、促凝早强剂、缓凝剂、水泥球胶合剂等应对措施。研发了钻孔堵漏小球,从结构特点、操作流程及原理特征进行了说明和探讨,拟解决传统惰性堵漏材料“大颗粒易架桥但不易进裂缝,小颗粒易进裂缝但难承压”的矛盾。     

大裂隙堵漏剂在神农架矿区复杂地层钻进中的试验应用

通过大裂隙堵漏剂在神农架矿区复杂地层钻进的试验应用,论述了该堵漏剂堵漏性能参数及堵漏机理,总结了用该堵漏剂堵漏的操作方法;简述了野外施工试验的应用过程及应用效果。     

在可渗透砂岩中构建人工隔水层的技术方法与试验研究

针对砂岩型铀矿体赋存于厚含矿含水层及其在地浸开采过程中的稀释问题,提出了采用高分堵剂在高渗透的围岩地层中建造人工隔水层的设计思路。以新疆某厚砂体铀矿为例,根据其地浸工艺化学特征,选择FT-2和YG-1高分子堵剂,采用水力喷砂射孔技术在地浸井内打开高渗透围岩地层,分三个阶段向渗透围岩地层高压注入堵剂建造人工隔水层;通过封堵前后的热测井对比试验,表明封堵后围岩层的吸水率较封堵前下降了82%,建造的人工隔水层满足预期目标。     

抗高温随钻封堵材料研究进展

钻遇渗透性漏失地层、破碎地层及低承压地层时,通常加入随钻封堵材料以防止钻井液漏失、提高孔壁稳定性和地层承压能力。深井高温地层及高温地热、高温干热岩钻探,遇到上述复杂情况时,需采用抗高温封堵材料。本文介绍了我国近年来抗高温随钻封堵材料研究与应用的进展情况,包括由桥接堵漏材料组成的抗高温随钻堵漏剂、膨胀型聚合物堵漏剂、超低渗透处理剂及弹性石墨等新型抗高温随钻堵漏材料。分析了4种抗高温随钻封堵材料的组分及其堵漏原理,并对抗高温随钻封堵材料的研究方向提出了建议。     

新型高分子泡沫堵漏材料试验研究及工程应用

针对煤矿井下破碎煤岩体力学强度低、可注性差的特点,以有机树脂为基料,配以交联剂、发泡剂等添加剂,制备一种黏度低、膨胀倍数适宜、固结体力学强度较高的新型高分子泡沫堵漏材料。通过研究不同发泡剂添加量对材料性能的影响以及材料凝胶特性变化规律,得到了材料各组分最佳配合比;并开展堵漏模拟实验,结果表明:该材料能够渗透至10 μm以下的细微裂隙,与煤体结合稳定,相对于传统堵漏材料,该材料具有优越的堵漏效果。工程试验结果表明,采用高分子泡沫堵漏材料对抽采钻孔进行堵漏处理后能够显著提高钻孔瓦斯抽采效果,延长了钻孔的抽采周期,具有广阔的工程应用前景。     

钻井漏失层位测量及堵漏模拟研究

在钻井过程中经常发生严重的钻井液漏失,不仅给井下安全带来了巨大的隐患,同时也导致更加复杂的井下事故的发生,严重制约了油田的勘探与开发进度。如何有效地解决漏失问题是一个长期困扰工程界的难题。重点介绍了漏层判定方法和堵漏配方模拟评价方法。对于地层漏失,可以首先通过判定方法确定漏层位置,然后再对堵漏配方进行评价,最终形成理想的堵漏配方和相应的堵漏方案。该方法对于提高堵漏成功率,解决复杂地层重复漏失等技术难题具有一定的指导意义。     

油溶性树脂暂堵剂的研究

从暂堵原理出发,研制了一类新型油溶性树脂暂堵剂,室内评价结果表明其油溶性好,封堵强度高,不会对油层造成永久性伤害,渗透率恢复值可达86%以上.     

调剖用延迟交联体系研究

介绍了聚合物冻胶体系延迟交联作用机理,并针对深部调剖技术要求,研制一种高效延迟交联剂配方,使聚丙烯酰胺堵剂冻胶的成胶时间在3～6天.该堵剂具有可泵性好,交联时间可控,成胶后强度高、对人造岩心封堵率大等特点,可用于深部调剖.     

煤矿井下暂堵转向水力压裂技术研究

为更好地提高煤层透气性,结合煤矿井下压裂应用现状和暂堵转向压裂技术原理,本文创造性的提出了将暂堵转向压裂技术应用于煤矿井下水力压裂的思路,目的是着力于转向形成新裂缝并沟通煤层自有天然裂缝以强化煤岩缝网复杂程度,提高压后瓦斯抽采效果。研究结果表明:暂堵转向压裂技术适应性较强,可用于煤矿井下压裂;优选了适合煤矿井下压裂的小粒径水溶性MKZD-1暂堵剂,1.0cm厚滤饼承压可达40MPa,封堵能力强,溶解性好,压后其水不溶物约为4%;设计了煤矿井下实施暂堵转向压裂的工艺流程和暂堵剂加量方法。本文研究成果为煤矿瓦斯治理提供了新手段,开辟了新方向,具有一定的实际运用和推广价值。     

高效桥塞堵漏技术在川西马井构造的应用

川西马井构造上部地层裂隙发育,地层承压能力低,布井密集,钻井时易与邻井气层窜通,发生漏失,甚至造成复杂型井漏。虽然常规桥塞堵漏亦能堵漏成功,但由于地层承压能力低而易发生复漏和反吐,堵漏一次成功率低。为提高堵漏效果和一次成功率,在原有堵漏技术的基础上,引入高效堵漏剂,通过室内配方优化及施工工艺完善,形成了高效桥塞堵漏技术。现场试验表明该技术堵漏一次成功率高,堵漏效果良好,为低承压力地层、易漏失层以及易与邻井气层窜通等造成的复杂型井漏提供了新的堵漏思路,对解决其它复杂井漏也具有一定的指导意义。     

凝胶堵漏技术在阳山矿区漏失地层中的应用

甘肃省文县阳山矿区地质构造复杂,地层破碎蚀变强烈,多层位漏失,钻探施工漏失现象普遍。在研究地层漏失机理的基础上试验应用了聚合物凝胶堵漏技术。ZK2232孔的现场应用表明,聚合物凝胶堵漏剂与其他惰性桥堵剂配合使用,能很好地解决钻进过程中的恶性漏失问题,堵漏效果较好。在堵漏施工中,聚合物凝胶堵漏不受漏失通道的限制,能够通过挤压变形进入裂缝和孔洞空间,最终达到封堵漏层的目的。