龍固煤礦鉆井泥漿安全護(hù)壁條件的研究

《龍固煤礦鉆井泥漿安全護(hù)壁條件的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、煤礦現(xiàn)代化2010-r第2期總第95期龍固煤礦鉆井泥漿安全護(hù)壁條件的研究汪廣恒(中煤特殊鑿井集團(tuán)有限責(zé)任公司。安徽淮北2350~)中圖分類號(hào)：TD265文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1o09—0797(2010)02—0033—02鉆井法是井筒特殊施工的主要方法之一，它是目前機(jī)械然造漿加適量分散劑純堿，以提高粘土的造漿率。而純堿加化程度最高的鑿井方法。泥漿是鉆井過(guò)程的重要環(huán)節(jié)之一，對(duì)入量依粘土中鈣離子的含量而異。該井地層粘土含鈣離子僅鉆井工程的成敗和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果均有直接作用。為2．65～3．89mg／100g，而含鈉離子為38，95～64．91mg，10HDg，因此加少許

2、純堿，pH值7～7．5，粘土分散得就很細(xì)，從而提高粘土顆l工程及地質(zhì)概況粒的∈電位、水化程度和穩(wěn)定性。在鉆進(jìn)中，對(duì)循環(huán)漿的維護(hù)山東龍固礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為600萬(wàn)，屬特大型煤處理，選用三聚磷酸鈉稀釋劑和鈉羧甲基纖維素降失水劑處礦。目前正在施工的主井，鉆井深度582．75m，鉆井直徑8．7m，理效果很好，滿足了施工要求。三聚磷酸鈉在泥漿中可以結(jié)合穿過(guò)新生界第四系和上第三系不穩(wěn)定地層。其中，第四系地層Ga+(鉆遇石膏，鈣結(jié)核)等堿土金屬及某些重金屬離子，形成厚158．45m，上部為黏土質(zhì)和砂質(zhì)黏土，夾粉細(xì)砂和中砂薄層，可溶性結(jié)合物代之以Na，增加粘土顆粒的穩(wěn)定性。三聚磷

3、酸鈉土體松散，透水性好；下部為砂質(zhì)黏土和黏土，夾黏土質(zhì)砂。上主要是通過(guò)配價(jià)鍵吸附在粘土顆粒界面斷鍵邊緣的Al處，第i系地層厚388．08m，上部為厚層黏土，砂質(zhì)黏土與粉砂，細(xì)同時(shí)剩余的一ONa基又能給粘土顆粒邊緣帶來(lái)水化層，大大削砂和黏土質(zhì)砂互層，土體松散，大部分未固結(jié)，局部微固結(jié)，半弱了粘土顆粒間的端一面和端一端連接，從而削弱或拆散泥固結(jié)。黏土，砂質(zhì)黏土易吸水膨脹，具有較強(qiáng)的可塑性；砂層松漿中的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，而達(dá)到更為有效的降低泥漿粘度和切散，具有流動(dòng)性，為上第三系主要含水層。下部為厚層黏土，砂力的作用。鈉羧甲基纖維素在泥漿中的電離生成長(zhǎng)鏈多價(jià)負(fù)質(zhì)與粉砂質(zhì)黏土，局

4、部夾粉砂，細(xì)砂薄層，大部分半固結(jié)，局部離子，羧甲基與斷鍵邊緣上鋁離子之間的靜電吸力、大分子鏈未固結(jié)。黏土，砂質(zhì)黏土具吸水性，可塑性。底部為含較多鈣質(zhì)節(jié)上的OH和土粒面上的氧形成氫鍵、大分子間的分子間力結(jié)核，石膏晶體的黏土和黏土質(zhì)砂，與石炭二疊系地層呈不整等，使其能吸附在粘土顆粒上形成水化層，同時(shí)增高土粒的∈合接觸。石炭二疊系地層厚36．27m主要由砂巖和泥巖組成。電位；細(xì)土粒還能與大分子部分粘結(jié)，參與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的形成，泥巖為泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，具滑面，均勻?qū)永?，塊狀構(gòu)造，硬度?。簧皫r避免土粒接觸，從而提高了土粒(特別是聚結(jié)趨勢(shì)大的細(xì)土為硅泥質(zhì)膠結(jié)，含泥質(zhì)包體，塊狀構(gòu)造，裂隙發(fā)育

5、，硬度中等。粒)的聚結(jié)穩(wěn)定性，有利于保持和提高細(xì)土粒的含量，形成致由于地質(zhì)條件復(fù)雜，鉆井施工難度大。密的泥皮，降低失水量。此外，具有高粘度和彈性的吸附水化層的堵孔作用和鈉羧甲基纖維素溶液的高粘度都起降失水的2龍固礦主井鉆井泥漿安全護(hù)壁條件作用。同時(shí)，對(duì)基巖風(fēng)化帶和裂隙的發(fā)育巖層崩解掉塊也有防(1)地下水位低。實(shí)測(cè)地下靜水位為一919m(以自然地坪治作用。為±0)，顯然井內(nèi)泥漿柱靜壓力遠(yuǎn)大于巖層中靜水壓力，并能(5)地下水質(zhì)礦化度較高。據(jù)水樣分析報(bào)告提供的資料，平衡一部分圍巖壓力，使巖石強(qiáng)度能承受住側(cè)壓力，巖層不發(fā)龍固礦區(qū)水源水質(zhì)pH值7．83，總礦化度8816．00

6、m，所配泥生破壞，有利于保持井壁穩(wěn)定。漿應(yīng)屬淡鹽水泥漿，其濾液的性質(zhì)，在粘土，泥巖成分一定的(2)井新生界第四系，上第三系底部均有較厚的黏土，砂情況下，淡鹽水能更顯著的抑制水化膨脹，有利于井筒圍巖的質(zhì)黏土，使基巖各含水層與地表水體失去水力聯(lián)系。井檢孔未穩(wěn)定。作單獨(dú)抽水試驗(yàn)，混合抽水試驗(yàn)時(shí)，作了流量測(cè)量，涌水量為(6)表土層粘性土層多，純砂層少。表土層厚546．48m，主0．281m，單位涌水量為0．003641m~．m。井筒水文地質(zhì)條件要有粘土和粘土質(zhì)砂組成。粘土有55層，累計(jì)厚度為簡(jiǎn)單，主要為孔隙水，有利于泥漿護(hù)壁。325．38m；粘土質(zhì)砂有27層，累計(jì)厚度127

7、．79m，該井泥漿護(hù)壁(3)地層黏土造漿能力強(qiáng)。據(jù)土樣化驗(yàn)報(bào)告，三種不同顏的主要矛盾是粘土層膨脹縮徑。鉆進(jìn)過(guò)程中，除采取相應(yīng)措施色黏土的化學(xué)類型屬于5042一HCO一Na和HCO~O42-一N礦型，外，在井筒內(nèi)充滿泥漿，在壓差作用下，泥漿失水滲入井幫周其中綠色黏土的蒙脫石的每一構(gòu)造單位由兩層硅氧四面體和圍的土層，由于土層吸收了水分，并逐漸達(dá)到了飽和狀態(tài)，此夾在他們中間的一層鋁氧八面體組成。每個(gè)四面體頂端的氧時(shí)膨脹土得以充分膨脹，能量向井筒側(cè)面釋放出來(lái)，膨脹超出都指向構(gòu)造層的中央，而與八面體所共有。四面體層中的部分井筒周邊的量，經(jīng)掃孑L可以清除掉，待終孑L鉆進(jìn)達(dá)到