复合泥浆解决失稳地层钻进难题

通过对陕西省金龙山金矿区的地层特点进行研究,分析总结了该矿区地层失稳的原因,试验提出了KClPHPA与SD植物胶的复合型泥浆配方,通过在该矿区的应用,有效地解决了该地区的地层失稳问题,降低了钻孔事故率,提高了钻进效率,取得了良好的钻探技术效果。

温度影响天然气水合物地层井壁稳定的有限元模拟

由于天然气水合物特殊的理化性质,水合物地层要比常规地层的井壁稳定问题更加复杂,钻井液温度对天然气水合物地层的稳定性影响将是一个不容忽视的因素。为此,考虑热传导、对流、水合物分解、地层力学性质变化等诸多因素及其相互耦合作用,建立了温度影响天然气水合物地层井壁稳定的数学模型,并进行有限元求解。最后以国外某深水天然气水合物地层实际取得的地质资料为例,计算分析了钻井液温度对地层水合物分解、地层力学性质变化及井壁稳定的影响规律。结果表明:地层水合物因受热分解会导致地层力学性质急剧变差,进而极易导致地层屈服失稳,选择低温体系钻井液并控制其温度低于水合物相平衡温度,有助于维持井壁稳定,实现安全钻进。

机械法联络通道用掘进机始发接收密封装置研究

为解决机械法联络通道掘进机在破除联络通道与主隧道相交处始发接收洞门时因压力泄露而产生的地层失稳、涌水涌砂等问题,对常规联络通道施工方法进行分析研究,并基于土压平衡掘进机的掘进原理,研究设计了一种机械法联络通道用掘进机始发接收密封装置。建立了密封装置扭转剪切与轴向拉伸复合力学模型及关键参数强度校核模型,并利用ANSYS仿真平台对其进行力学性能分析,同时将该装置应用于宁波某联络通道项目。研究结果表明:1)理论仿真分析为合理选取钢套筒外径和壁厚提供了参考依据;2)设计的密封装置结构等效应力大多在100MPa以下,满足强度、刚度等施工荷载要求;3)在始发接收密封装置内建立一定压力以稳定掌子面的方法对于实际施工有积极效果;4)机械法联络通道施工时使用始发接收密封装置能有效缩短工期,提高安全可靠性,同时也可为类似工程设计及施工提供一定参考。