国内外冲洗液技术研究与应用进展

在调研大量相关文献及报道的基础上,对近年来地质钻探冲洗液技术研究与应用进展进行了分类归纳总结。主要从新型造浆材料与泥浆处理剂、新型冲洗液体系2个方面进行了阐述,其中新型造浆材料与泥浆处理剂涉及造浆材料、强抑制剂、抗高温处理剂、堵漏材料、纳米级处理剂与天然高分子材料改性类处理剂;新型冲洗液体系包括成膜防塌无固相冲洗液、双聚防塌冲洗液及可循环泡沫冲洗液等。     

地质钻探废弃冲洗液固化处理技术研究及应用

在地质钻探废弃冲洗液无害化处理过程中,经固液分离后的废弃固相主要由大量磨细的岩粉和细砂构成,但含水率较高,还含有大量的有机物和重金属离子等有害物质。针对地质岩心钻探废弃固相的固化问题,首先从P.O42.5普通硅酸盐水泥、粉煤灰和石灰3种固化主剂中优选了水泥作为主剂,而后通过正交实验确定了固化剂基础配方为:25%P.O42.5普通硅酸盐水泥+2%PF-3型促凝剂+3%RES-1型复合早强剂,并通过极差分析进行了验证,然后进行了支撑剂加量的确定,7%支撑剂加量既能有效增加固化强度,又不会增加搅拌难度。最后将固化剂配方应用于YK11-2井废弃冲洗液处理野外试验中,固化后的固化体抗压强度达1.41 MPa,各项污染指标和重金属离子符合国家二级排放标准,取得了较好的处理效果。     

地质钻探冲洗液数据库的研发

冲洗液技术是钻探领域关键技术之一,被誉为钻探的“血液”。随着信息技术的飞速发展,建立专业技术数据库成为提高冲洗液技术水平的新途径。全面系统总结地质钻探冲洗液技术研究成果、数据和应用案例,开发了国内首个地质钻探冲洗液数据库,为钻探技术人员提供针对复杂地层的冲洗液技术支撑。该数据库包括10个一级模块和39个二级模块,可实现冲洗液设计、辅助计算、技术资料查阅等功能,发布了冲洗液新材料、新体系、新工艺以及冲洗液的选型和设计等大量成果资料。该数据库已于2022年10月在中国地质调查局“地质云”平台面向互联网用户提供服务。     

地质钻探废浆处理设备及技术研究进展

针对绿色勘察地质钻探中的废浆处理技术难题和废浆处理设备的需求,通过对国内外废浆处理技术和废浆处理设备研究现状进行分析,总结了废浆处理技术和设备的研究进展,可见目前废浆处理技术发展较为全面,但新技术的应用和普及受制于成本无法实现大规模成果转化应用,地质钻探废弃处理设备普遍较为简单,无法实现泥浆不落地,设备研制不够全面且进度缓慢。为废浆处理技术和废浆处理设备研制方向提供一定参考。     

水文地质钻探冲洗液的选用

水文地质钻探工作中,钻探冲洗液对含水层的淤堵和对出水量的影响一直是值得关注的问题。优质冲洗液的泥皮薄而韧,有利于洗井,洗井时间短。优质冲洗液在钻进过程中泥皮形成快,而不侵入含水层的空隙通道,固相扩散半径小,提高出水量,有利于对水文地质参数的评价。在条件允许的情况下,水文地质钻探冲洗液选择按照先后顺序可排列如下:低密度冲洗介质、无固相冲洗液、粗分散冲洗液、细分散冲洗液、清水。本文简要介绍了水文钻探冲洗液的要求、选型和性能指标控制,为使用和管理好水文地质钻探冲洗液提供一些参考。     

青藏高原复杂地层地质钻探低固相冲洗液试验研究

青藏高原由于地质条件的多样性,分布有松散破碎地层、高应力地层、断层破碎带等复杂地层,在地质钻探中经常遇到塌孔、漏浆、缩径、卡钻、埋钻等问题。同时配套使用的冲洗液形成的泥皮质量差、胶结能力较差、携岩粉能力较弱等不足。冲洗液的性能是实现复杂地层顺利钻进的关键。结合青藏高原复杂地层的地质特点,研发了低固相聚合物新型冲洗液,该冲洗液以钠质膨润土和微泡剂等外加剂为基础,具有流动性好、胶结性强、降失水量适中的特点,适宜在青藏高原复杂地层地质钻探中使用。     

蒟蒻冲洗液在水文钻探中的应用

水文钻探冲洗液除具备一般钻进所需的冲洗功用，保证钻进顺利安全外，还要求其不破坏含水层构造，不影响对水层的评价。尤其是第三纪和第四纪地层，采用粘土造浆或清水钻进自然造浆很难达到上述要求。蒟蒻冲洗液则比较适用于水文钻探，能满足上述要求。一、蒟蒻冲洗液的特性蒟蒻冲洗液不但有一定的粘性，能在孔壁上形成泥皮，保证钻进顺利，而且能在一定的时间内失去其粘性，使泥皮自动破坏而不污染、堵塞含水层。图1和图2是在室温条件下，蒟蒻冲洗液粘度及失水量变     

地质岩心钻探冲洗液固控系统及配套工艺研究

针对地质岩心钻探用液动潜孔锤、孔底动力钻具等钻探新技术、新方法、新工艺和新工具对冲洗液性能的更高要求,并结合现场需求,研制了地质岩心钻探冲洗液固控系统。整个系统配置泥浆清洁器、离心机二级净化设备,满足地质岩心钻探工艺需求;系统采用模块化集成设计,具有较强的适应性,搬迁方便、安全可靠。     

天津地区工程废弃泥浆物理压滤处置技术研究

在天津地区,工程废弃泥浆处置方式简单,污染环境严重,已成为工程项目亟待解决的难点问题.以某桩基施工现场为试验场地,采用小型压滤实验机对现场废浆进行物理压滤就地处置试验,选取28～30 L/(m2·s)的1型滤布,60 min压滤时间为单机一次的最佳处理时间,实现了废弃泥浆现场固液分离目的.通过施工设备实际运行,通过添加...     

新型乳化冲洗液和防振润滑剂

近年来，在“阿尔捷姆地质”托拉斯广泛地、卓有成效地采用各种不同类型的冲洗液，其中以无粘土的水玻璃腐植质冲洗液（БСГР）和氯化钙冲洗液（ХКР）最有发展前景。这些冲洗液没有固相物质或者稍含一点。冲洗液渗入岩石时，有可能在井壁上形成一层坚韧的薄皮。在顿巴斯复杂的矿山地质条件下钻进时，应用新型冲洗液能够缩短处理孔内事故的时间，增加机械钻速和提高劳动生产率。但是，这种冲洗液的表面活性和抗磨擦性能不够高。研制粘性低、易于流动的冲洗液，能提高使用КССК绳索取心钻具和液动冲击器的效率。     

钻探工程废弃钻井液处理技术及进展

介绍了国内外废钻井液处理方法的发展现状,研究了废弃钻井液对环境的危害和影响,阐述了坑内填埋、固液分离法、固化处理、循环使用以及几种特殊的钻井液处理技术。在此基础上,提出了一些建议,如开发新型环保钻井液和钻井液添加剂;加强固控,减少废钻井液的排放;综合开发利用如微生物法等新技术等,为其他类似区域钻井工程的环境保护提供参考。     

钻井法凿井废弃泥浆处理技术的研究应用

钻井法施工井筒是通过特厚表土层可靠的施工方法之一,在钻井法施工中废弃泥浆的处理一直比较棘手,通过对板集煤矿三井筒钻井法施工中废弃泥浆处理技术的研究,获得适合板集煤矿应用的泥浆处理技术,做到了占地少、环保、经济、变废为宝。     

云南腾冲科学钻探废弃钻井液固化处理技术研究

根据云南腾冲科学钻探废弃钻井液的特点,确定了先絮凝破胶再固化的技术路线,筛选出絮凝破胶预处理及固化的最优配方。实验结果表明,固化效果良好,经絮凝沉降后分离出的废水、固化物浸出液污染物含量均达到污水综合排放一级标准。     

青海煤系复杂地层环保冲洗液体系研究及应用

为了更好地适应绿色勘查工作要求,推动地质钻探工作绿色发展,促进绿色勘查工作进步,通过室内实验研究,围绕研制的环保型冲洗液体系能否满足环境保护和钻探工程要求,开展了对环保冲洗液添加剂及体系优选实验,研制了适合青海煤系复杂地层的环保冲洗液体系,并成功在木里煤田综合工程地质勘查项目HF-4号钻孔进行了生产试验。通过室内实验研究和现场应用表明,研制的环保冲洗液体系生物毒性达到了国家环保排放标准EC₅₀≥30000 mg/L,并解决了青海煤系复杂地层孔壁易失稳等技术难题,形成了一套适合青海煤系复杂地层的环保冲洗液体系,取得了良好的社会和经济效益,表明该项技术成果有着良好的推广应用前景。     

地质钻探技术与装备21世纪新进展

21世纪初,我国地质钻探技术处于立轴钻机普遍使用、国产绳索取心钻杆只能满足1000 m以内孔深钻进要求、钻探器具相对落后、硬岩地层钻进效率低、复杂地层取心效果差的落后局面。近10多年来,在多个国家重大科学工程项目、国家科技支撑计划、"863"计划、地质大调查专项等科技项目支持下,通过产学研联合攻关,形成了硬岩深井科学钻探技术体系和2000 m以内地质岩心钻探技术体系,浅层取心(取样)钻探技术、新能源勘探开发钻探技术、地质灾害调查和防治钻探技术、定向钻探技术、基础工程施工钻掘技术等都取得了飞速的发展和进步。本文对21世纪我国地质钻探技术与装备、关键器具新进展进行了阐述,并对经济新常态下的发展方向进行了展望。     

煤矿井下钻孔钻进参数检测装置研究

针对目前煤矿井下瓦斯钻孔完孔程度和成孔率低的现状,以ZDY系列钻机为研究基础,通过理论分析,确定了钻进参数检测装置的设计方案、组成部分、分析软件开发和运行形式等;实验室试验得出该钻进参数检测装置的数据测试数值与给定数值误差小于1%,满足设计要求,现场工业性试验表明,钻进参数检测装置对钻孔施工过程能提供一定的帮助,提高钻孔成孔质量,为科学钻探提供了新的技术手段。     

13000m科学超深井钻探技术

对国内外科学钻探实践进行了简要回顾,对超万米科学钻探工程面临的技术难题进行了分类描述。在此基础上,考虑沉积岩和结晶岩2种地层条件,提出了13000 m科学超深井的钻探技术方案。     

回转钻孔钻进速度影响因素探讨

分析了回转钻孔的现状,对影响回转钻孔钻进速度的几个因素进行了分析,并对关键因素进行了着重探讨,指出了提高回转钻孔钻进速度的方法,对于矿企的设备选型和提高钻孔施工效率具有积极意义。     

鄂尔多斯盆地钻井液环保治理问题探讨

废弃钻井液是油气勘探开发中最大的污染物。从环境保护角度出发，建立钻井液处理剂的有害物质、生物降解、生物毒性及废弃钻井液环境污染综合评价体系，进行废弃钻井液无害化的全过程监测与处理，以实现钻井液环保之目的。     

控压钻井及其在高温地热勘探开发中的应用

控压钻井包括管理压力钻井、欠平衡钻井和空气钻井。控压钻井可以减少非钻进时间和事故、提高机械钻速、预防漏失、消除压差卡钻、保护低压产层以提高产能。地热井具有温度高、地层硬度高、裂隙发育、地层压力低伴随浅部地层压力变化大等特点。在地热勘探开发中应用控压钻井技术有利于提高钻进速度、预防漏失、提高产能。介绍了控压钻井及其关键技术,同时阐述控压钻井在地热勘探开发中的应用。