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前言
第一章绪论
第二章泥水盾构泥浆及其功能
第三章泥浆的配制与测定
第四章泥浆在地层中的渗透成膜规律
第五章泥水加压盾构泥膜质量评价
第六章典型泥水加压盾构工程实例 2100433B
目前,我国在建盾构隧道工程的数量、盾构机数量及开挖土量迅速增加,泥水盾构技术在大型过江过河隧道及城市过江地铁建设中应用越来越多,已成为我国重大交通基础设施建设不可或缺的关键技术。而作为泥水盾构技术核心部分,泥浆和泥膜构成了泥水盾构平衡和开挖的原理,这部分研究显得越来越重要。本书以泥水盾构泥浆和泥膜为话题,共分6章,全面系统地介绍了泥水盾构技术中泥浆的工作原理、泥浆材料的选取、泥浆的配制与测试等内容,从试验和理论推导两方面揭示了泥浆在地层中形成泥膜的规律,并进行了泥膜的质量评价分析,最后结合典型的泥水盾构工程实例,介绍了泥浆材料选取及配置和泥膜技术的运用。
3.3防治措施 虽盾构法施工应用时间已经较盘发生结泥饼问题直都盾构法施工大难题至今也没有种能够彻底消除盾构泥饼发生技术方法施工技术上更多各施工单位结合自己积累施工经验进行分析研究主要集对泥水性能控制和...
钻井液俗称泥浆,它们是用来在钻井过程中清洗井底的,携带岩屑的,而水泥浆是用来固井的,它们是两码事!
这是一样的“浆”是液体,它是由水与水泥拌合形成,用于刷结合层,在3.00元/平方左右。
泥水盾构主机推进速度与泥浆系统能力的匹配
泥水盾构主机推进速度与泥浆系统能力的匹配——通过分析泥浆系统流量与盾构掘进进度关系,对泥水盾构主机推进速度与泥浆系统能力的匹配进行了阐述,为盾构采购用户提供一些参考。
泥水盾构施工中的新型泥浆应用研究
泥水盾构在隧道施工中的应用日益广泛。通过对泥水盾构运作的原理和泥浆体系的作用进行阐释,并对泥水盾构中新型泥浆的特点进行了分析,总结了新型泥浆的主要特点,以期为新型泥浆在泥水盾构中的应用提供理论依据。
泥浆用粘土加水搅拌而成。使用泥浆可以防止塌孔,悬浮岩屑,安全穿过流砂层等。正确地使用泥浆,可以保证安全钻进。但是,过量的使用泥浆,会给洗井带来很多困难,而且影响出水量。所以使用泥浆时,一定要根据不同的地层性质随时加稠或冲稀。 泥浆的性能通常指泥浆的水分、细度(或残渣)、比重(或密度)、流动性及触变性、吸浆速度等指标,在陶瓷生产中必须对泥浆性能进行检测与控制。
随着钻探工作的发展,泥浆的使用和研究也不断地发展,新的泥浆处理剂的出现与应用,使泥浆的类型也不断增加。目前对泥浆类型的划分尚无统一的规定,一般习惯是根据分散介质的不同来分类或根据分散相的分散程度等来分类。按分散介质的不同,泥浆可分为水基泥浆和油基泥浆两大基本类型,其具体分类如下:
以水为分散介质,由粘土、水及化学处理剂所组成。这类泥浆应用最早,目前使用也最为广泛。这类泥浆根据其组成成分的不同又可分为:
1.淡水泥浆
含盐量<1%;含钙<120ppm。这类泥浆的分散相分散度饺高,所以淡水泥浆又叫细分散泥浆,适用于一般松散破碎地层。
2.盐水泥浆
含盐量<1%,按含盐量的高低又可分为:
(1)海水泥浆:含NaCl 3.5—4×104mg/L;
(2)中盐泥浆:含NaCl 4—5×104mg/L;
(3)高盐泥浆:含NaCl 8一10×104mg/L;
(4)饱和盐水泥浆:含NaCl 30一35×104mg/L。
3.钙处理泥浆:含Ca >120mg/L
按其含钙量的高低又可分为:
(1)石灰泥浆:含Ca2 120—200mg/L;
(2)石膏泥浆:含Ca2 700—1000mg/L;
(3)氯化钙泥浆:含Ca2 2000—4000mg/L;
(4)高氯化钙泥浆:含Ca2 104mg/L至饱和。
盐水泥浆和钙处理泥浆其分散相的分散度均较淡水泥浆低,一般称为粗分散泥浆,这类泥浆运用于水敏性溶胀和剥落地层。
4.非分散低固相泥浆
凡粘土含量(重量比)小于10%(体积比,含固相小于4%)的泥浆称为低固相泥浆
5.混油乳化泥浆
在水基泥浆中加入一定量的乳化油配制而成,它的分散相是粘土和油滴,是属水包油型乳化泥浆。在非分散低固相泥浆中加入一定量的乳化油配制成的非分散低固相乳化泥浆,是目前解决复杂地层小口径金刚石钻进的有效措施之一。
以油为分散介质,水、粘土为分散相,加处理刹配制而成的泥浆称为油基泥浆。按其组成的不同可分为:
(1)油包水型乳化泥浆,以柴油(或原油)、水、优质粘土及处理剂配制而成。
(2)油基泥浆、以柴油(或原油)和沥青(或优质粘土)及有关处理剂配制而成。油基泥浆在地质勘探中很少应用,主要用于石油天然气钻井。
①泥浆迟到时间(T上M):泥浆从井底上行至井口所需的时间。
②岩屑迟到时间(T上c)被钻头破碎的岩屑受泥浆携带,从井底上行至井口所需的时间。
通常,岩屑迟到时间大于泥浆迟到时间(即T上c >T上M)。因为岩屑密度大,一般为2.0 ~2.8g/cm3;泥浆密度小,一般为>1. 0~1. 2g/cm3。所以岩屑和泥浆返至井口的速度V上c与V上M存在一定的差异,存在V上c泥浆循环时间理论计算
泥浆循环时间的理论计算(容积法):
①泥浆下行时间:
T
下M=
式中
V——钻柱内容积,m 3;
Q——泥浆泵排量,m 3/min
d 1——钻柱内径,m;
H——井深,m。
②泥浆上行时间(即泥浆迟到时间):
T
上M=
式中
V——井内环空容积,m 3;
D——井径,m;
d 2——钻柱外径,m。
③泥浆循环一周的时间(全循环时间):
T周m=T 下M T 上M(min)
由于理论计算的泥浆上行时间(T 上M)存在一定的误差,一般较实际情况偏小,而且该误差随井深增大而增大。出现上述误差的原因主要是由于井径不规则(扩径)和泵上水系数实际偏低(即泵排量实际偏小)所致。因此,泥浆循环时间通常采用实测。
①实测方法:现场多采用指不剂(有色玻璃纸、塑片,或用电石指不剂)实测泥浆循环时间T 周M,再减去泥浆下行时间T 下M,即可得出实测的泥浆上行时间T 上M。由于实测的泥浆下行时间(T 下M)与理论计算值之间的误差较小,影响不大,故可用理论值代替。
即实测的泥浆上行时间:
T 上M= T周m-T 下M(min)
②实测步骤:
a.在钻进过程中加单根(钻杆)时,将指不剂投入杆内。
b.在接方钻杆时,记录开泵时间,此即指不剂随泥浆在井下循环的开始时间。
c.在震动筛上用水冲洗,接取指不剂,记录指不剂返出井口的时间(初至,大量到,终了),开泵时间到大量指不剂返出井口的时间间隔,便是泥浆循环一周的时间(T周M);若用电石指不剂,则记录综合录井仪检测到乙炔气体的时间。
d:记录泵冲次(在测定过程中不能停泵)。
以上实测得出的是泥浆下行和上行一周的总时间T周M。
③求出泥浆上行时间:
a.求泥浆下行时间(T 下M)的理论值;
b.求出实测的泥浆上行时间值T 上M=实测的T 周M-T 下M理论值。
利用迟到时间将岩层归位,必须量化迟到时间,建立数学模型。迟到时间受诸多因素的影响,因此,在建立数学模型时,须排除一些干扰因素。
1、钻井液性能
钻井液是岩屑的运动载体,其性能决定岩屑的运动规律。钻井液浓度降低,携带岩屑能力随之下降,岩屑会在其运送过程中产生相对向下的速度,出现“下沉”现象。必须在保证钻井液其他功能的基础上,调整其性能,使岩屑与之运动同步。
2、井身结构
井身是岩屑运动的空间载体。井身倾斜、缩径与塌孔、井径大小、几开钻进成孔都是地热钻井重要的因素。初始数学模型的建立,必须首先排除这些因素的干扰。如假设是一开成孔的地热井,那就需要把钻头直径当作井眼直径,将井眼、钻具均理解为标准的圆柱形。
3、机械性能
泥浆泵赋予钻井液的原动力,泵的排量越大,钻井液获得的动能越大,在同一眼井、同一层位的岩屑迟到时间就越短。钻压、转速直接影响岩屑颗粒的大小,是重要的影响因素之一。 2100433B