淤泥质黏土层非开挖定向钻进高分子植物胶冲洗液研究

针对淤泥质黏土层非开挖定向钻进过程中孔壁稳定问题,采用微观分析和实验研究相结合的方法开展了高分子植物胶冲洗液体系的研制。首先,通过室内实验分析了添加剂对基浆流变性能及失水性能的影响,并采用扫描电镜对添加剂进行微观形貌分析。最后,通过标准岩心浸泡实验对添加剂的防塌性能进行了评价。在此基础上,研制出了适用于淤泥质黏土层的高分子植物胶冲洗液。研究成果对于保障淤泥质黏土层快速非开挖定向钻进具有重要意义,同时,在解决其他类似地层的快速非开挖钻进方面也具有一定参考价值。     

非开挖穿越流砂层冲洗液的试验研究

针对流砂层非开挖定向钻进时易坍孔、漏失等问题,在基于低固相冲洗液的基础上加入几种添加剂,改进其性能,使其能满足流砂地层钻进时的要求。并对冲洗液中各成分对冲洗液性能的影响进行了试验研究,通过正交试验,确定了其最优配方,证明随着膨润土、Na2CO3、PHP、Na-CMC各成分含量的增加,其粘度增加,而失水量降低,并通过砂土的浸泡试验,证实其护壁效果良好。     

泥页岩地层钻进封堵抑制型钻井液体系的研究

针对泥页岩地层钻进过程中的吸水膨胀引起的孔壁稳定问题,提出了采用超细惰性材料封堵泥页岩微细孔喉、降低渗透率,从而减缓水分侵入的思路。通过实验研究与微观分析相结合的方法开展了含超细惰性材料的封堵抑制型钻井液体系的研制。首先,结合常规实验与电子扫描电镜实验,探讨了超细惰性材料对基浆及聚合物钻井液体系流变性能及失水性能的影响,从微观角度分析了含超细惰性材料钻井液体系泥皮的微观形貌特征。在此基础上,通过不同配方钻井液体系的浸泡实验,研究了超细惰性材料对泥页岩吸水膨胀的封堵抑制性能。研究成果对于保障泥页岩地层的快速钻进具有重要意义,同时,在解决类似吸水膨胀地层的快速钻进方面也具有一定参考价值。     

真空挡土井点降水法解决淤泥质黏土深基坑开挖技术

在广东中山地区,地面以下7～20m范围内主要是淤泥质黏土层,在本地区作深基坑开挖一般采用成本较高的钢板桩围堰法施工,本文提出采用成本较低,效果良好的真空挡土井点降水法进行深基坑开挖,并详细介绍了真空挡土井点降水法解决淤泥质黏土超大深基坑开挖的施工技术。     

杭州湾淤泥质粉质黏土排水蠕变试验及元件蠕变模型

为研究滨海地区软黏土的蠕变特性,选取杭州湾淤泥质粉质黏土,开展了一系列100～400 kPa围压的三轴固结排水蠕变试验,分析了不同偏应力状态下的蠕变规律.采用Merchant模型与Burgers模型对土样的蠕变行为进行预测分析,并将预测结果与蠕变试验结果进行对比.结果表明,在不同围压作用下,淤泥质粉质黏土主固结变形比均...     

钛合金微弧氧化电解液及添加剂的研究进展

根据实验研究,介绍了不同电解液体系及其温度对钛合金微弧氧化膜层微观组织结构和性能的影响。分析了不同类型添加剂对膜层性能的作用,提出采用新的复合电解液体系及合理选择纳米、微米级颗粒添加剂是今后钛合金微弧氧化电解液的发展方向。     

空心玻璃微珠在钻井液中的分散性能评价及微观机理研究

针对空心玻璃微珠(HGM)在低密度钻井液中分散性较差的问题,采用实验研究、理论分析和微观分析相结合的方法开展了低密度钻井液的研制与性能评价。首先筛选了六种不同类型的添加剂开展HGM的分散性能实验研究。从微观角度对HGM与添加剂之间的相互作用进行理论分析,并采用扫描电镜对性能优越的添加剂进行微观机理分析。最后,提取分散性能良好的添加剂,根据钻井液综合性能的需要引进其他添加剂,研制了适用于低压力系数油气层钻探的低密度钻井液配方,并对其流变性能及长期的分散性能进行了评价。结果表明,研制的低密度钻井液体系组成简单、润滑性能优越,低失水、分散性能及流变性能良好。     

钢渣粉固化淤泥质水泥土强度特性试验研究

采用电子探针、X射线衍射、扫描电镜等研究方法,分析了钢渣粉的化学成分、矿物组成及微观结构,结果表明钢渣粉具有胶凝潜力。把钢渣粉作为淤泥质水泥土的外掺剂,制备钢渣粉淤泥质水泥土试块,通过无侧限抗压强度试验研究钢渣粉掺入比对淤泥质水泥土无侧限抗压强度的影响。试验发现在水泥掺量和龄期相同的条件下,随着钢渣粉掺量的增加,水泥土试块的无侧限抗压强度先增后降,当控制好钢渣粉掺量时,可以有效提高淤泥质水泥土的强度。最后,在结合试验数据的基础上,从理论上分析了水泥和钢渣粉加固淤泥质土的作用机理,为钢渣粉在水泥土中的应用提供了理论依据。     

不同土质中隧道埋深对地表沉降的影响

分析地铁隧道开挖引起的地表沉降对建筑物安全具有重要意义.通过有限差分软件FLAC3D分别对粉质黏土、粉砂、黏土条件下的隧道开挖进行了数值模拟,分析三种不同土质中地表沉降随埋深的变化规律以及三种土质中同一埋深下地表沉降槽曲线的变化规律.结果表明:相同埋深下粉质黏土、粉砂、黏土中的地表沉降值依次减少;粉质黏土、粉砂、黏土的地表沉降槽曲线宽度随埋深的增加而增大;粉砂沉降槽相对于黏土较窄而深,说明土质条件越好,沉降槽宽度越小.     

上海地区第4层淤泥质黏土灵敏性试验与分析

采用无侧限抗压强度试验、室内微型十字板剪切试验和原位十字板剪切试验对上海地区广泛分布的第4层淤泥质黏土的灵敏性进行了研究,并通过长达半年的触变恢复试验评价触变性对该软黏土灵敏性的作用.试验结果表明,由无侧限抗压强度试验得到的灵敏度约为十字板试验的1.8倍,手工重塑导致比十字板重塑更低的强度是造成这2种试验测得的灵敏度有较大差别的主要原因,因此不能直接采用原位十字板试验结果来评价该土层的结构性.长达半年的触变恢复试验结果表明触变性对上海第4层淤泥质黏土灵敏性的作用不可忽视,在采用传统的无侧限抗压强度试验所测得的灵敏度中至少有1/3是由于触变性造成的.     

植物胶的改性及其在钻探工程中的应用

天然野生植物胶是配制无粘土冲洗液的主要原材料.年来，随着环保意识的逐渐加强，野生植物资源的开采受到极大限制，植物胶已面临全面枯竭的状况。故需要寻找可替代的植物胶资源。目标是原料易得，可种植再生或人工合成，且成本较低。作者以一种可种植再生的植物胶－－瓜尔胶为研究对象，通过适度交联改性和性能控制等手性，形成可满足钻进要求的新型复合胶无粘土冲洗液。经现场试用，效果较好，完全满足地质钻探的要求。     

聚胺高性能水基钻井液特性评价及应用

根据泥页岩水化特点和多元协同抑制思路,构建了聚胺高性能水基钻井液。介绍了该体系的关键处理剂聚胺页岩抑制剂、包被抑制剂、铝盐封堵防塌剂和清洁润滑剂。通过屈曲硬度实验和粘结实验对比评价了聚胺高性能水基钻井液与几种典型防塌钻井液的性能。结果表明,聚胺页岩抑制剂能在低浓度下最大限度降低黏土水化层间距,有效抑制黏土水化膨胀。聚胺页岩抑制剂与铝盐封堵防塌剂复配后能显著阻缓孔隙压力传递。聚胺高性能水基钻井液抑制性和清洁润滑性突出,与油基钻井液接近。聚胺高性能水基钻井液在胜利油田田305区块进行了成功应用,解决了该区块泥页岩井壁失稳问题。     

KL植物胶钻井液特性及其减振机理

结合某地区的地质特征,对KL(苦苈)植物胶及其添加剂(NaOH与水解聚丙烯酰胺)进行室内试验,配制KL植物胶钻井液,并对KL植物胶钻井液的具备的流变性,粘弹性的变化规律进行探讨,最后对其减振机理进行论述。研究结果表明NaOH与水解聚丙烯酰胺(PHP)对KL植物胶流变特性有较大影响,主要表现在对其动切力及表观粘度的提升都有很好的促进作用;同时实验现象表明KL植物胶钻井液是粘弹性流体,添加剂NaOH与PHP可提高KL植物胶的粘弹性;KL植物胶钻井液的减振与其拥有良好的流变性与粘弹性关系密切,主要表现为粘弹减振,成膜效应与流变循环特性。     

灌注桩绿色泥浆制备及泥皮的渗透特性

泥浆在地基处理、泥水盾构等工程中起重要角色,增稠剂是泥浆质量的关键所在。传统泥浆使用的增稠剂主要为羧甲基纤维素钠(CMC),这种泥浆降解难度大,很容易污染环境。针对以上问题,采用瓜尔胶和黄原胶来取代传统泥浆添加剂进行绿色泥浆配置。通过配比实验和改进滤失实验研究泥浆的最优配比以及其新型泥皮的渗透特性。结果表明：瓜尔胶：黄原胶最优配比为1：5。通过增加试验压力,可以减小泥皮孔隙比,从而有效降低泥皮的渗透系数。CMC和新型添加剂对泥浆改性效果大致相同,在膨润土添加2.5g瓜尔胶与0.5g黄原胶得到的泥皮渗透系数比同质量分数纯膨润土泥浆小3个数量级。新型天然添加剂对泥浆的改性效果较好,添加高分子材料会使形成的泥皮厚度变小。试验和理论分析结果证明了新型绿色泥浆在桩基工程应用的可行性,可推广应用。     

强抑制性多元醇海水钻井液研究及应用

胜利浅海埕岛油田沙河街组地层粘土含量高，粘土组成以伊像混层和伊利石为主，地层水敏性较弱，微裂缝及层理较发育。钻井液及滤液沿层理和微裂缝渗入地层内部，引起硬脆性泥页岩剥落坍塌。针对沙河街组地层特点，研制出一种强抑制性多元醇海水钻井液体系，并对其进行了性能评价及防塌机理分析。室内试验结果表明，该钻井液体系具有较好的抑制性能和流变性，抗海水和劣质土污染的能力较强，环境可接受性好。现场实践证明，该钻井液性能稳定，维护处理简单，能有效解决沙河街组地层钻进中出现的技术难题，避免复杂情况的发生。     

硅酸盐钻井液的室内研究

为了提高大位移井钻井液携砂能力并增强钻井液的抑制性 ,对新开发的硅酸盐钻井液的流变性和抑制性进行室内研究 .抑制性研究采用滚动回收率法和高温高压膨胀法 .实验结果表明 :硅酸盐钻井液的抑制性好 ,切力较高 ,但滤失性能较难控制 ;硅酸盐加量在 1 .5 %～ 3 %较为合适 ,有机处理剂和粘土含量影响钻井液的流变性能 ,KCl加量过多会破坏钻井液性能 .开发的硅酸盐钻井液携砂性能好 ,具有较强的抑制性 ,可应用于大位移井非油层段钻进     

植物酚类钻井液添加剂发展综述

综述了各种植物酚类钻井液添加剂的制备和使用方法及其在钻井液中的作用机理．推广应用不分散聚合物钻井液是国内外油田钻井液体系发展的趋势,强化聚合物钻井液抑制性能的稀释剂和降失水剂是钻井液添加剂研究的方向,原有的植物酚类钻井液添加剂已不适用于不分散聚合物钻井液体系,面临被淘汰的局面．指出了进一步研究植物酚类钻井液添加剂的方向是开发能够强化不分散聚合物钻井液抑制性能的新型植物酚类钻井液添加剂．     

木质素钻井液添加剂

本文系统地综述了以各种植物木质素为主要原料进行改性而得的木质素类钻井液添加剂的研制与应用。