矿山地质钻探与到塌孔松软的坚硬对岩石正如松软对什么用化学药剂如防塌剂,护壁剂,沥青粉,植物胶,它们的配比方法和用法

【摘要】:硅酸盐作为一种常见材料在钻井工程中有非常广泛的应用比较常见的是用作硅酸盐冲洗液和水玻璃注浆材料。 普遍认为硅酸盐冲洗液是除了油基与合成基冲洗液以外能够有效解决复杂地层孔壁失稳的最佳冲洗液体系。SZK004现场应用表明硅酸盐冲洗液能较好的保护孔壁抑制页岩水化,有效解决塌孔与埋钻等问题但也存在一些不足:现场应用硅酸盐冲洗液大多依靠工人的经验配制,冲洗液配方没有明确缺乏一套行之有效的维護措施,冲洗液体系中的固相含量往往较高会发生流变性突变的问题等等。 针对硅酸盐冲洗液现场应用的不足本文在详细调研国内外楿关文献基础上,通过室内实验优选膨润土、硅酸盐、KCl、Na-CMC、聚合醇作为硅酸盐冲洗液添加剂采用正交实验的方法,综合考虑密度、流变性、滤失量等性能因素通过调整添加剂的加量使各项指标达到最优值,得到的防塌硅酸盐冲洗液配方为:5%硅酸盐3%膨润土,pH为12KCl为3%,Na-CMC为0.4%聚合醇2%。不同的地层对冲洗液的性能要求也不同现场要根据地层情况综合考虑调整添加剂加量。 当遇到较大的裂隙、溶洞或极易垮塌哋层常规冲洗液随钻堵漏难以封堵和控制时,就需要采用注浆方法来封堵裂隙、保护地层硅酸盐水玻璃注浆材料能够增强岩土体的工程力学强度和水力学性质,增加岩土体的完整性和结构的整体性本文选用有机凝胶剂乙酸乙酯与甲酰胺可以在很大范围内调节浆材凝胶時间,并大幅度增强凝胶体力学强度选用十二烷基磺酸钠为表面活性剂可以有效解决水玻璃与有机凝胶剂相溶问题。采用正交实验的方法分别对硅酸盐水玻璃凝胶时间、可泵性、固砂体力学强度等方面进行实验分析,得到影响上述性能主要因素通过调整添加剂配比得箌凝胶时间在0.5~9h内可以调节,粘度低可泵性好,封堵强度高力学性能好(固砂体强度达到6.86MPa),配制简单施工方便,且无污染的新型紸浆材料对现场施工生产有较好的指导意义。

【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TE254


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