粉质黏土水泥土冻胀融沉特性研究   总被引：2，自引：2，他引：0  

李思齐  杨平  张婷  鲍俊安 《冰川冻土》2021,43(4):1102-1110

为研究水泥土冻胀融沉特性,对南京地区典型粉质黏土进行了不同条件下的冻胀融沉试验。试验控制因素包括水泥掺入比、含水率、龄期、冷端温度和荷载等,各控制因素在包含基准数值的区间内选取代表性条件进行单一变量试验。试验采用自制冻胀融沉仪进行,冻胀融沉仪下部为制冷块,上部设置补水装置,模拟真实土体冻结时水分迁移过程。结果表明：粉质黏土水泥土冻胀率随水泥掺入比增大、龄期增加呈指数规律减小,随含水率增大、冷端温度升高和荷载减小呈线性增大;融沉系数随水泥掺入比变化规律与冻胀率类似,同一条件下融沉系数均大于冻胀率;水泥土完成融沉的时间随解冻温度升高而减少,但最终融沉系数相同;冻胀融沉存在合理水泥掺入比,粉质黏土的合理水泥掺入比为10%,此时冻胀率为1.56%,融沉系数为2.15%。据此提出,冻结法施工时,预先在土体中按合理水泥掺入比掺入水泥,既可有效抑制土体冻胀融沉,又可提高施工效率。  相似文献   

基于紧密堆积理论的低密度固井水泥浆设计   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

郑少军  王凯伦  刘思雨  刘天乐  蒋国盛  白世卿 《探矿工程》2021,48(3):94-100

合理的颗粒级配是提高固井水泥环内部密实度、早期力学强度和界面胶结能力的关键。基于此,本文从几种典型的连续颗粒级配的紧密堆积理论中优选出DFE进行固井水泥浆体系设计,并通过大量实验首次确定了适宜G级油井水泥基深水固井水泥浆体系设计的n值最优范围：0.33~0.40。结合激光粒度分析仪实测结果,在粒径≤3.38 μm、3.38~70.70 μm、≥70.70 μm三个范围内依次采用纳米CaCO₃（nano CaCO₃,以下简称“NC”）、G级油井水泥和漂珠,并按DFE（n=0.33~0.40）体积分布曲线进行混配。在此基础上,提出一种密度为1.50 g/cm³的低成本低温早强三元固相级配水泥浆体系,并与漂珠二元固相水泥浆体系和NC二元固相水泥浆体系的性能进行对比。研究结果表明：该三元体系水泥石的抗压强度、抗折强度和二界面胶结强度相比于漂珠二元体系和NC二元体系分别提高了7%~21.1%、13.4%~51.9%和41.4%~122.2%。三元体系的固井水泥石在垂向上的最大密度差为0.022 g/cm³。基于DFE设计的三元体系具有良好的流变性、稳定性和力学性能。DFE对于多元固井水泥浆体系的设计和应用具有一定的指导意义,在保证低密度的前提下能够有效地提高固井水泥石的早期强度和综合性能。  相似文献   

地质钻探废弃冲洗液固化处理技术研究及应用          下载免费PDF全文

蒋炳  张统得  严君凤 《探矿工程》2021,48(11):8-14

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。  相似文献   

利用环空压力测试数据评价高温高压气井固井水泥环的密封完整性          下载免费PDF全文

李忠庆  李传武  朱达江 《探矿工程》2021,48(6):15-21

目前,高温高压气井在生产期间环空异常带压现象频发,气井环空异常带压表明井内出现窜漏,其完整性受到削弱,将影响气井安全生产。气井环空异常带压的根本原因是井屏障部件受损。通过对异常环空压力进行现场诊断测试,根据测试数据评估各个环空的窜漏程度,为环空异常带压潜在风险控制措施的制定提供指导。首先,分析了气井环空带压的5种模式,并基于气液多相流和达西渗流理论,建立了水泥返至井口和未返至井口2种环空介质条件下气体渗流数学模型。结合实例井不同环空压力诊断测试数据,评估了固井水泥环的密封完整性。该方法可通过反向拟合现场实测压力数据,预测各环空压力的变化趋势,并评估固井水泥环的整体泄漏程度,可用于指导固井工程设计及现场作业。  相似文献   

海域非成岩天然气水合物储层改造方法分析          下载免费PDF全文

王志刚  李小洋  张永彬  尹浩  胡晨  梁金强  黄伟 《探矿工程》2021,48(6):32-38

天然气水合物是未来重要的战略开采资源,受到了世界各国的广泛关注,因此对海底天然气水合物进行大规模开采成为必然。目前,海底天然气水合物开采还处于试采阶段,到目前为止还未形成成熟的开采方式。本文从人们所担心的海域天然气水合物开采过程中因储层非成岩可能出现的海底水合物大规模气化、破坏海洋生态环境、产生海底地质灾害等问题出发,对海域天然气水合物开采的安全性进行了分析。同时调研了当前世界各国海域天然气水合物试采现状,指出了进行储层改造是海域天然气水合物未来进行大规模开采的必由之路。探讨分析了采用水力喷射微小井眼技术边钻进水平井边喷射改进发泡水泥浆以进行储层改造的可行性,可为我国水合物商业化开采提供借鉴。  相似文献   

地热井暂堵型水泥基透水材料的试验研究          下载免费PDF全文

申岚  谭慧静  宋柏睿  冯涛 《探矿工程》2021,48(S1):243-248

地热开采过程中,考虑到水源补给,地热井一般布置在破碎带或构造带上,在钻井过程中利用水泥进行堵漏,但在钻井完毕后为提高产能必须进行解堵。而常规水泥在对地层封堵后需要恢复储层渗透性时,只能通过采取酸化解堵措施,且解堵恢复能力差。如果利用地热开发过程中的温度变化制得可降解暂堵水泥体系,简化地热资源的勘探开发过程,有利于降低钻井成本和风险。本文利用G级油井水泥、砂石、增强剂和水溶性纤维制备温敏型暂堵高透水水泥基材料。通过测试材料的抗压强度、孔隙度、密度、凝结时间,以评价其降解效果及基本性能。结果显示,水溶性纤维的加入使水泥抗压强度明显降低,而增强剂可以稍微改善这一缺陷,90 ℃水浴养护后孔隙度明显高于对照组,并且随着时间的推移,孔隙度不断提升,为水泥基暂堵透水材料成功研制奠定了基础,增强剂和纤维都会减少水泥的凝结时间,纤维降低凝结时间的效果更为明显。该材料的研制将简化地热资源的勘探开发过程,有利于降低钻井成本和风险。  相似文献   

嘉兴市夏季水泥地面温度特征分析与预报     

范玉芬  张瑞萍  吴明江  周秋林 《气象科技》2009,37(6):693-696

对嘉兴市2006、2007年夏季（6-9月）生态观测场水泥地面温度与同步观测的百叶箱自动观测空气温度资料进行统计分析,结果表明：夏季水泥地温的平均温度、极端最高温度均与百叶箱温度在日、月、季同步变化,但差异特点明显,最大差异表现在夏季日最高温度上;夏季24 h各时次的温度变化与百叶箱温度比较,水泥地温度具有极端最高温度出现早、高温时间短、差异大、早晨最低温度接近并略偏高的特性;夏季水泥地面最高温度与日照、降水、风向风速、相对湿度等要素密切相关。采用最优子集回归方案和卡尔曼二次滤波预报方案对水泥地面最高温度作定量预报输出,结合不同天气（晴天、多云到阴、降水）类型给予不同的人工修正,能在实际专业预报服务中取得较好的效果,可提高夏季城市专项气象服务水平。  相似文献   

大宝山复杂钼矿地层钻孔堵漏技术研究与应用   总被引：7，自引：0，他引：7  

孙平贺 《地质与勘探》2010,46(1):132-136

钻孔漏失是钻进过程中经常碰到的问题。大宝山钼矿区地层条件复杂,多以软硬夹层和岩石裂隙为主,地下水丰富,局部漏失比较明显。为了解决该区域地层钻孔的漏失问题,笔者在分析地层及现场工艺条件后,提出并设计了脲醛树脂水泥球堵漏方案。经室内评价性实验,确定了以水泥、脲醛树脂、酒石酸等为主要原料的现场堵漏配方,该方案初凝和终凝时间比较短,操作过程比较简单,水泥球在酸性条件下能够保持自身的稳定,减少浸泡条件下堵漏材料的分解,配比材料经济。通过现场漏失钻孔段的实际堵漏验证,该方案可以有效解决大量漏失的问题,减少了辅助作业的时间,降低了工程成本。  相似文献   

浩布高矿区复杂地层钻进护壁堵漏技术          下载免费PDF全文

李国志  杨树伟  徐景珠 《探矿工程》2010,37(8):23-26

介绍了浩布高矿区复杂地层钻进中所采取的护壁堵漏技术措施。根据岩层及孔深情况采用了套管护壁堵漏、冲洗液护壁堵漏、水泥封孔护壁堵漏等措施,在实际工作中均收到了较好的效果。套管护壁堵漏简洁、护壁安全可靠;冲洗液护壁堵漏所用的人工钠土低固相泥浆对孔内坍塌、掉块具有较高的抑制功能;水泥封孔护壁堵漏效果好。套管护壁堵漏及水泥封孔护壁堵漏为绳索取心使用无固相钻井液钻进创造了条件,能有效地提高钻进效率。施工中根据钻孔实际情况所采取相应的堵漏措施,收到了良好的效果。  相似文献   

科右中旗查干楚鲁矿区钻探施工中护壁堵漏的几点体会          下载免费PDF全文

杨树伟  李国志 《探矿工程》2010,37(7):18-21

介绍了科右中旗查干楚鲁矿区钻进中所采取的护壁堵漏技术措施。根据岩层及孔深情况采用了套管护壁堵漏、冲洗液护壁堵漏、水泥封孔护壁堵漏等,收到了良好的效果。特殊岩层护壁所采取的下飞管护壁安全可靠。羧甲基纤维素钠（CMC）＋水解聚丙烯酰胺（PHP）低固相泥浆形成的泥皮致密而坚韧,对孔内坍塌、掉块具有较高的抑制功能。钻杆内灌入水泥浆封孔的方法,可根据需要合理调节水灰比及惰性材料的大小,保证了封孔的效益和质量。各种护壁技术均效果明显,可进行推广使用。  相似文献