堵漏技术论文十篇

时间:2023-03-27 03:16:16

堵漏技术论文

堵漏技术论文篇1

1.1主要特点和使用范围

石油工程纤维,直径10-20微米,长度6~12mm(可调),抗温大于160℃。这种细的形状和材料类型使之具有良好的柔韧性,是理想的与泥浆和水泥浆混合的材料。当地层由于孔隙度、裂缝等在压差的作用下发生漏失时,该纤维能均匀分散在泥浆中并容易进入地层,在孔隙道和裂缝中聚集相互缠绕形成致密空间立体网状架构,阻止泥浆的漏失,在地层近井地带形成承压层。这种特殊纤维与常规纤维的不同是:在泥浆和水泥浆中能够均匀分散。该纤维适用于孔隙性和裂缝性漏层的泥浆堵漏。

1.2用法与用量

根据该石油工程纤维的性能及特点,在现场应用中必须遵循以下步骤:

(1)石油工程纤维泥浆堵漏:对于裂缝性漏层,配制量一般为30~40m3,浓度一般为0.6~1.0%(W/V),长度10~12mm,然后根据本井漏失程度加入8-10%的架桥粒子。充分搅拌均匀;对于高渗透性地层,配制量一般为20~30m3,浓度一般为0.6~1.0%(W/V),长度8~10mm。

(2)石油工程纤维水泥浆堵漏对于的孔隙性地层堵漏、裂缝性地层的堵漏,建议水泥浆+0.6%(W/V)纤维(8-10mm)进行封堵;在易漏失地层选择纤维水泥浆固井,纤维在水泥浆中加量0.3-0.5%(W/V)。

2石油工程纤维承压堵漏技术应用实例

以塔里木油田哈拉哈塘区块碳酸盐岩地层某井承压堵漏为例对石油工程纤维承压堵漏技术进行介绍:

2.1前期基本情况

测井结果显示6605m以下出纯水,计划注水泥塞封堵水层。下注灰管柱至井深6647m遇阻,加压30KN未通过。当天19:00开泵冲划至井深6652m-19:30循环,泵压6MPa,排量8l/s,出口未返,漏失1.17g/cm3泥浆21m3漏失速度为0.5-1m3/h,当天20:00起钻至井深6450m-8:00关井观察,堵漏准备(环空液面179m)。

2.2施工目的

酸化井段:6591.25-6668米,酸化挤入地层总液量:352m3,该段地层具有一定的孔隙和裂缝,根据经验法确定主要封堵井段:6512.61—井底。

2.3堵漏浆配方

2.3.1配方与试验情况优质基浆(40m3)+1%石油工程纤维+6%核桃壳(粗)+6%核桃壳(中粗)+2%核桃壳(细)+3%封堵剂SHD-2+3%封堵剂BYD-2+2%封堵剂SQD-98(中粗)+1%锯末+2%剂总浓度:24%

2.3.2配制程序

(1)准备40方泥浆,性能与井浆一致;

(2)控制坂含50-60mg/l,循环后粘度达到70秒。要保证基浆有良好的抗温性及流动性。

(3)按一定的顺序加入以下堵漏材料:石油工程纤维,SHD-2,BYD-2,粗核桃壳,中粗核桃壳,细核桃壳,SQD-98(中),锯末,剂。

(4)在加堵漏材料过程时应在堵漏材料加入口放置滤网(防止加入过快或搅拌不均匀造成块状,吸入泥浆泵堵塞管线),用气管线边吹泥浆边缓慢加入,让堵漏材料与泥浆充分搅拌均匀。

2.4施工准备

2.4.1现场准备气管线6分两根(如果没有气源设备就组织一个,用来配置堵漏浆)、现场优质钻井液40方。

2.4.2井筒准备下31/2”铣齿接头+31/2”钻具至6310米,为防止钻井堵塞,不下钻铤及加重钻杆)。

2.4.3地面准备检查钻杆过滤器,泥浆泵过滤器,钻杆单向阀,泥浆罐上水管过滤器,并卸掉;清掏上水管线;检查环形、闸板防喷器、节流管汇。准备泥浆泵与堵漏浆罐连接至正循环管线。地面施工高压管线试压。检查地面提升系统、机泵等设备,保证施工作业连续,地面准备好替换泥浆80方;为防止施工时被堵,将注堵漏浆的泵的凡尔胶皮拆除。将安全阀调制25-30MPa。

2.5施工方案

(1)下钻至管鞋以上200米,下钻过程保证水眼畅通干净;泵注施工之前测液面(如果下钻过程中不漏,下钻到底循环漏后在起钻至管鞋以上200米)。

(2)开泵注入3方泥浆,倒罐将配置好的堵漏浆先小排量5-8L/S注入,边注边观察压力变化(如果压力过高停泵检查)及堵漏浆液面变化情况(如果液面不降抓紧时间检修),连续打入井内40方,替泥浆至堵漏浆出钻具时,约24方,关封井器,进行挤堵,控制套压不超过15MPa:

1)堵漏浆一到漏层或进入地层很少就起压降低排量进行挤堵(控制立、套压在安全范围内,如果套压到15MPa停泵观察,立套压相近并稳定30分钟,缓慢泄压开井循环)。

2)堵漏浆到井底进入地层后缓慢起压,套压在15MPa,并能将压力稳定30分钟不降,说明堵漏成功,缓慢泄压后先快速活动钻具,确保井下安全再缓慢开泵循环。

3)堵漏浆全部挤入漏层后不起压(不允许堵漏浆挤出管鞋),说明堵漏失败,起钻1000米侯堵12小时,观察液面变化,侯堵结束后,看看是否能将井筒灌满(计算理论与实际是否相符)。

(3)泄压开井后要以最快速度先活动钻具,后缓慢开泵循环,一次将堵漏浆循环出地面后在进行下步作业。

2.6施工主要事项

(1)要保证施工的连续性,堵漏浆不能在钻具水眼里静止时间太长。

(2)施工过程中防止误操作,注意高压。

(3)注意井下安全,做好防卡、井控安全工作及施工安全工作。

(4)果壳浓度高、粒径大,在施工过程中一定要做好放卡放堵水眼工作。

(5)如果泵不上水,组织人员抓紧时间检修(提前把检修工具准备好,人员安排到位)。

(6)施工过程中注意高压危险,远离高压区,并且相互提醒。

(7)施工过程中确保计量准确(施工之前检查好各罐碟阀,防止串罐),出口安排专人坐岗,做好正反计量的准备。

(8)施工过程中确保各岗位人员到位,组织严谨、通讯畅通、连续施工、确保安全。

(9)纤维堵漏液封堵裂缝能力强,有可能堵塞水眼,堵塞泥浆泵,应尽量保证排量均匀,缩短检修泵时间提高检修效率,要保证施工的连续性,堵漏浆不能在钻具水眼里静止时间太长,尽量缩短施工时间。

2.7施工预案

(1)泥浆泵不上水主要原因:一、凡尔卡;二、泵上水效率不好造成泵上水管及排水口果壳堆积;三、上水管线沉淀太多(提前检查清掏)。

(2)钻具水眼主要原因:堵漏浆配置搅拌不均匀;泵不上水堵漏浆长时间在钻具水眼里静止;钻具内径变化大。

(3)如果堵漏浆进入钻具多,泵长时间不上水可以考虑直接挤替泥浆。

(4)如果钻具水眼被堵,先别把压力打太高,先观察压力是否下降,如不降,快速泄压,反复打压泄压几次,每次打压比上次高2-3MPa(压力应控制在安全范围内),如果失败,可以活动钻具及快速转动转盘,然后在打压憋挤;上述方法不行就起钻。

(5)发现溢流按井控应急预案执行。

2.8施工结果

施工结束后立压16.5MPa,套压17.5MPa,稳压40分钟后泄压开井循环。循环排量8L/s~10L/s,井口返出正常。堵漏成功。

3结论

堵漏技术论文篇2

Abstract: In Jingbian gas field, using the conventional plugging technology(plugging using bridging materials,plugging using cementslurry), plugging often does not completely, lost circulation repeatedly etc. Based on conventional plugging technology, for the loess surface and crack formation Liujiagou group of the southern block in Jingbian gas field by introducing the intelligent gel GD-1 mixed plugging, obtain a good effect ofleakproof and plugging: improving the success rate of plugging, reducing repetitive plugging, the risk of secondary plugging is decreased obviously.

关键词: 井漏;桥塞堵漏;水泥浆堵漏;智能凝胶;混堵

Key words: lost circulation;plugging using bridging materials;plugging using cementslurry;intelligent gel;mixed plugging

中图分类号:TE3文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)28-0100-01

1智能凝胶特性及堵漏原理

智能凝胶配制简单方便,配好后在搅拌或流动状态下具有很强的剪切稀释特性,流体具有一定的粘弹性,在压差作用下会自动进入漏层,当静止后智能凝胶快速形成网状结构,呈冻胶状,具有很好的滞流作用和变形特性,对封堵漏层极为有利。进入漏层后,随着堵漏浆的注入漏失通道被封堵,凝胶强度在静止下冻胶状强度越来越大,达到堵漏和提高地层承压能力的目的。智能凝胶不易与水、气相混,与地层水不溶,能排挤地层水并占据水的空间,具有一定的抗气串能力。同时,智能凝胶流体进入漏层后随着时间变长(如24~72h后),其结构力、粘度、强度增大,在漏失压差或漏失特别严重的井配合水基钻井液堵漏,可以提高堵漏的成功率。此外,智能凝胶还可以与堵漏材料、岩屑等发生胶联作用,可以封堵较大裂缝。

2智能凝胶在靖边气田黄土表层的应用

2.1 靖边气田南部表层井漏现状分析靖边气田南部黄土层易发生漏失,漏失位置一般为离地表30m以内。以往针对黄土层钻进常采用PAM+KPAM聚合物开钻,钻40~60m后下入导管,再用水泥车挤水泥封固黄土层。即使这样也会出现两种形式的漏失:①在第一次开钻过程中发生漏失,其堵漏方法为抢钻完下导管;②在下入导管封固后钻井过程中,由于钻具敲打导管,导致导管松动而出现导管脚漏失,堵漏方法为挤水泥封固导管脚。

2.2 智能凝胶(GD-1)的应用为了减少黄土层漏失,2009年在南部黄土层施工中试验并推广使用凝胶防漏、堵漏,利用其高粘度而不提高密度的特性以及凝胶的束水使黄土层不易发生湿陷形成漏失通道等特点,获得较好的防漏堵漏效果。截至2009年7月份,靖边气田南部区块共施工8口(G55-19井、G52-13井、G48-20井、陕292井、陕301井、陕344井、陕359井、陕347井),黄土层均在30~200m,采用智能凝胶封堵工艺后不采用水泥封固导管,避免钻进过程中钻具碰撞导管发生二次窜漏现象,极大地节约了成本和时间。①具体处理方法。在聚合物钻井液中加入0.2%~0.5%的凝胶GD-1作为第一次开钻防漏钻井液体系钻进,出现漏失时配制0.5%~0.8%的凝胶GD-1作为堵漏钻井液打入漏层静止封堵。②智能凝胶现场试验。采用智能凝胶GD-1先后在川庆钻探工程公司50543钻井队承钻的陕347井、40637钻井队承钻的陕292井和40647钻井队承钻的G52-13井开展现场试验,陕347井采用凝胶钻完651m表层没有出现漏失;陕292井在交接面出现蹩漏地层时,用凝胶堵漏恢复正常钻进(这在以前是要挤水泥才能解决问题);陕292井省去了下入导管封固程序,节约了时间;G52-13井天然裂缝下导管挤水泥成功后,恢复正常钻进再没有出现过漏失。现场试验成功并进一步推广使用该体系,实现了简化表层施工(不下导管),提高钻井速度,缩短表层施工周期。

3智能凝胶在靖边气田裂缝地层堵漏中的应用

3.1 靖边气田裂缝地层井漏现状分析靖边气田延长组、刘家沟组等地层容易出现漏失,裂缝发育较好且纵横交错,承压能力低(有的区域还出现局部裂缝性),表现为渗透性漏失,在钻井中钻井液消耗量明显增大(由最初的每小时3~5m3增加到5~10m3)随着钻井中液柱压力增大,甚至出现井口失返的诱导性裂缝漏失。采用常规桥堵、水钻井液工艺等很难达到堵漏效果,反复性较强。在下钻作业中造成压力激动会压漏下部刘家沟组地层;钻进中开泵过猛造成压力激动也发生漏失,现象为只进不出;刘家沟组地层避漏成功,钻穿后在后期的钻进中由于工程操作不当或下钻环空有沙桥,开泵憋漏地层,现象为只进不出。常规堵漏技术可取得一定的效果、但漏失反复性强,堵漏次数多,成本高,井控风险极大,很难一次性成功,只能边钻进边堵漏,给井控工作带来极大的风险。

3.2 智能凝胶+桥塞混堵技术的应用陕359井钻至井深1885m,发生井漏,漏失量为2m3/h。配堵漏浆进行随钻堵漏,堵漏后日渗漏量为2.5m3,钻至井深2676m,漏失量增大6m3/h。下光钻杆至井深2200m(刘家沟组井段1885~2195m),配堵漏浆60m3配方:原浆+1%GD-1+8% HD+2%LD,注堵漏浆30 m3。关封井器 挤入15 m3,稳压0.5MPa,10min不降。开封井器,返吐2m3。下钻正常。钻至2751m,井下漏失,漏失量为8m3/h。后继续增大,漏失量约100m3。下光钻杆至井深2200m(刘家沟组井段1885~2195m)堵漏。配堵漏浆80m3。配方:原浆+2%GD-1+8%HD+2%DF-A,注堵漏浆40m3。挤入24m3,稳压3.3MPa,15min不降。开封井器,返吐1.5m3。下钻正常。直至3075m完钻未发生漏失。

3.3 智能凝胶+挤水泥混堵技术的应用桃2-0-28井钻至井深2910m,刘家沟底部发生井漏,漏失量为30m3/h。抢钻至2943m,约漏失200m3,起钻堵漏。下光钻杆到2910m,接方钻杆划眼至2943m。泵入智能凝胶50m3后,关封井器憋压挤入35m3。下钻到底,循环一周。起钻至2880m,进行挤水泥堵漏。光钻杆起于2880m,泵入水基钻井液11.5m3,替量23.9m3。快速起钻15柱循环。循环完毕后关井挤水泥,共挤入5m3。下钻恢复钻井,井下不漏,直至3423m完钻未见漏失。

4结论

①智能凝胶GD-1能够有效解决靖边气田南部黄土表层漏失问题,可有效简化表层施工(不下导管),提高钻井速度,缩短表层施工周期;②智能凝胶GD-1混堵技术提高了堵漏成功率,减小堵漏反复性,二次堵漏的几率明显降低;③智能凝胶GD-1与水泥浆、桥堵剂等混合使用,所形成的水泥浆+凝胶、桥堵剂+凝胶混堵技术,丰富了靖边气田易漏区域的堵漏工艺技术。

参考文献:

堵漏技术论文篇3

关键词 高压堵漏剂 研究应用

中图分类号:TE358+.3 文献标识码:A

0前言

伴随着文南堵水工艺技术的发展,堵剂体系也经历着相应的改变。挤堵工艺要做到“一井一策”,堵剂的选择也要做到“一井一剂”, 根据目的层段的地层特点,施工要求的差异性,通过开展堵剂的室内研究,优化堵剂配方,形成不同的堵剂体系。堵剂体系的丰富,为封堵效果的提高提供有力保证,为堵水工艺的进一步发展提供有力支持。

1取得的主要技术创新成果

目前浅层套管堵漏井承压能力低,一般低于15MPa。堵漏措施实施后,不能满足压裂等高压措施工艺技术要求,制约油田生产和影响油田开发效果。针对传统堵漏剂抗压强度低、韧性差的缺点,开展堵漏剂室内研究,初步形成耐高压化学堵漏剂体系。

1.1研究难点

(1)补液压力大于35MPa,要求承压级别较高。

(2)单层水喷压裂补液压力维持35MPa以上长达2h。

(3)自由段无固井水泥,空间大,难以形成牢固的滞留带。

1.2研究思路

以油井超细水泥及D级油井水泥为主剂,通过低温固化剂、增韧剂的引入,提升堵漏剂滞留能力;通过添加增强剂,提高堵漏剂的承压强度;通过调节剂的引入达到安全施工的目的。

2堵漏体系的室内研究

2.1低温固化剂的优选

低温固化剂主要由碱性无机盐和有机物组成,和D级油井水泥复配在一起,使油井水泥固化时间缩短,早期强度增加,满足低温驻留的目的。因固化剂的主要成分是CaCl2,它可使水泥浆的动切力值增大,但初始状况下不影响水泥浆的塑性粘度,在水化30min以后塑性粘度开始增大。因此加有低温固化剂的水泥浆有较好的触变性,能满足漏失段滞留的工艺要求。选取三种不同的油井水泥固化剂(G203、G204、WK-3),其性能特点:D级油井水泥PH值10~12,属于强碱性。G204固化剂显酸性,而G203、WK-3固化剂与D级油井水泥配伍性较好。为了优选合适的固化剂,采用浆体比重1.6的堵漏剂,在45℃温度条件下,对G203和WK-3固化剂进行性能评价。可以看出,在同等浓度条件下,WK-3固化剂与G203低温固化剂相比,WK-3固化剂配制的浆体无泡沫、稠度大。为了满足现场堵漏的要求,不但需要堵漏剂凝固时间合适,还需要在漏失段具有较好的滞留性能。因此选用WK-3固化剂,用量为2.5%。

2.2调节剂的优选

调节剂的加量对堵漏剂的抗压强度影响不大。当DL-1调节剂加量小于0.4% 时,堵漏剂稠化时间较短,不能满足安全施工的需要;而当调节剂加量大于1%,固化后堵漏剂有水析出,固化体积收缩。因此调节剂的加量根据目的井段以0.4%~1.0%为宜。

2.3封堵性能评价

用不同粒径的石英砂填制的岩心,进行室内岩心模拟实验。注入清水5PV,测定岩心渗透率,再注入配制比重1.6的堵漏剂浆液,在30℃~45℃下养护48h;再注入清水,测定岩心的渗透率。实验表明,由于堵漏剂封堵率较高,在47MPa下注入的清水没有突破岩心,说明堵漏剂封堵性能好。

2.4抗压性能评价

配制比重1.6的堵漏剂浆液倒入模具中,置于45℃和70℃恒温烘箱中,养护48h后脱模,考察堵漏剂的抗压性能,并与超细水泥、油井水泥相比较。堵漏剂固化体的抗压强度远大于水泥类堵剂,并且抗压强度随温度的升高而增强。温度45℃、压力10MPa下,堵漏剂的抗压强度为39MPa;温度70℃、压力10MPa下,堵漏剂的抗压强度为45MPa。说明堵漏剂具有较高的抗压强度和耐温性能。

3现场试验及应用效果

2013年现场试验2井次,累计增油641t,措施效果显著。

典型井例:W33-148井于2000年11月投产,水泥返高2201.72m,盐膏层2301-2323m。地质要求对S3上7.8,井段3154.8-3177.5m进行压裂措施。因盐膏层段套管变形严重(2305.39m最小缩径为%O96mm),1305m自由段套漏,采用水力喷射双层压裂要求井筒承压能力达到40MPa。为满足压裂要求,2013年5月18日,挤入高浓度堵漏剂25m3,挤入加有1%增强剂水灰比为2:1的浆体5m3,顶替清水13.1m3,带压43MPa关井候凝。堵漏后井筒试压44MPa合格。2013年6月6日实施水力喷射压裂两段,破裂压力分别为71.7MPa和64.5MPa,套管补液压力高达38.1MPa,且持续4小时。压裂后日产液29.8m3,日产油3.9t,日增油2.2t,累计增油240.9t。

4现场应用情况

4.1现场应用情况

2013年以来,共实施化学堵水57口井,64井次。其中耐高压堵漏剂应用2井次,堵漏后耐压级别升级至40MPa,工艺成功率100%;耐酸性堵剂应用4井次,工艺成功率100%;远井人工裂缝封堵剂应用3井次,有效率100%。

4.2经济效益评价

投入费用:2013年裂缝带封堵3井次费用68万元,挤堵酸化4井次费用90万元,浅部堵漏压裂工艺2井次费用40万元。合计费用198万元。产出:裂缝带封堵3井次累计增油442吨;挤堵酸化4井次累计增油939.5吨;浅部层堵漏压裂2次,目前累计增油641吨。按吨油价格4653元,吨油提升成本1023元计算:(4653-1023)*(442+939.5+641)=734.168万元;投入产出比:198:734.168=1:3.7。

5结论

(1)室内试验和现场实践证明,骨架结构和充填体系相复合的堵漏剂配方体系耐压级别达到40MPa,不仅达到了水力喷射压裂施工的技术要求,满足了地质开发的需要,同时也为下步套变高含水油井实施光管压裂找到了一条新的技术途径。

(2)树脂堵剂与酸液之间的配伍性较好,该堵剂能很好地满足了堵水和酸化连作技术的需要, 适于现场的推广应用。

(3)首次利用泡沫的阻力效应,将泡沫体系利用与人工裂缝带的封堵,实践证明,泡沫体系能够发挥堵水效果。

堵漏技术论文篇4

关键词:下水道弯头 TRIZ理论 创新设计

中图分类号:TH122

文献标识码:A

文章编号:1007-3973(2012)007-118-02

1 引言

在城市建设中,各类建筑都要配备排放污水的下水系统,特别是千家万户的卫生间和厨房的排污管道更是直接影响生活质量的设备。目前,这些民用下水管道使用的下水弯头为直通式,无论弯头的转弯角度如何,上下管路的直径均相同,这就导致污水流经弯头时,由于转弯造成流速减慢,冲刷力减弱,污水中的污物很容易沉淀和粘连在弯头的管壁上,时间越久,积累的污物越多,造成管道堵塞,必须使用管道疏通器或请专业的清洁管道的人员进行疏通。这种情况在众多家庭中成为无法避免的难题,即影响日常生活还需要额外的费用支出。本文运用TRIZ理论来重新设计下水道弯头以减少或消除因堵塞带来的麻烦。

2 TRIZ理论概述

TRIZ是俄文Teoria Resheniya Izobretatelskikh Zadatch的缩写,意思是“发明问题解决理论”,它是上世纪中期前苏联的发明家G.S.Altshuller创立,并由其科研团队发展起来的。Altshuller通过对各行业数百万件高水平发明专利进行分析,基于唯物辩证法、系统论和认识论,发现了人类进行科学研究和发明创新的背后所遵循的客观规律,提出了有关发明创新问题的基本理论。

3 TRIZ理论核心思想

现代TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面:(1)无论是一个简单产品还是复杂的技术系统,其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的,即具有客观的进化规律和模式;(2)各种技术难题、冲突和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力;(3)技术系统发展的理想状态是用尽量少的资源实现尽量多的功能。

4 TRIZ理论的创新设计问题解决工具

Altshuller和他的TRIZ研究机构50多年来提出了TRIZ系列的多种工具,如 冲突矩阵(39个工程技术参数,40个创新原理)、物质--场分析、76个标准解、ARIZ算法、技术进化法则、科学效应和知识库等。

5 TRIZ理论在下水道弯头设计中的应用

5.1 运用冲突矩阵

下水道弯头这个系统存在的问题是,当污水通过弯头时,污水中的污物在弯头处发生沉积,日积月累,弯头容易堵塞。因此定义本系统的两个工程参数为:

改善的参数:12.形状

恶化的参数:1.运动物体的重量

根据冲突矩阵,得到四个发明原理

原理8-重量补偿原理

原理10-预先作用原理

原理29-气压和液压结构原理

原理40 -复合材料原理

由此可得一个方案1

解决方案1:在下水道弯曲处增加气压或液压结构,当堵塞时,通过高压气疏通。

5.2 物理冲突

下水道管道的弯头既希望它是直的不发生污物堆积,又希望它是弯的将污水排出去,因此物理冲突就是弯头的弯与直。

根据TRIZ对物理冲突提供的解决办法,采取时间分离中的震动原理。

由此可得一个方案2

解决方案2:当管道中有污水通过时,管道开始振动,使得污物不易堆积。

5.3 借助计算机辅助创新软件,查找知识库和专利库

得到以下几个方案:

解决方案3:层流气流防止散装物料在弯管内堵塞。

将压缩空气引入到岐管,岐管位于管道的下面,其曲线部分构成细长排气孔。该细长排气孔在弯管内凹表面上产生层流气流。污物会随着气流滑动,因此就不会在表面形成聚集。

解决方案 4:利用超声波来防止堵塞。

在弯管外侧增加超声波发生装置,当管道内发生堵塞时,超声波发生装置启动,产生超声波,在超声波的作用下,沉积在管道内的污物会被排斥掉,随着污水溜走。

解决方案5:高压冲击防止管道内部的堆积堵塞。

在管道内部增加产生高压空气的装置,在管道堵塞时,产生高压空气不断冲击污物,使得污物的堆积发生松动,随着污水溜走。

解决方案6:采用新的涂层。

将管道内壁采用新的涂层做内饰,使得污物不会堆积产生堵塞。

解决方案7:采用不对称原理和漏斗效应。

根据漏斗效应,当流体通过的截面积突然变小时,流体的速度会增加,因此将漏斗装置安装到管道弯头处,使得污水在漏斗效应的作用下流速增加,增大了冲刷力,减少甚至消除污物在弯头处的堆积。

同时根据不对称原理,将漏斗做成非对称中心漏斗,可以防止了漏斗口的堵塞。

5.4 对产生方案进行评估比较

方案1、2、3、4、5需要增加发生设备,费用较高,导致成本较高。

方案6,不太确定何种涂层能够防止管道堵塞,且成本未知。

方案7,仅需在结构上加以调整,且不复杂,成本较低廉。采用方案7。

5.5 最终设计方案

它包括管路、进水口、转弯、出水口,进水口和转弯之间的管路上加装了一个非对称结构漏斗,漏斗的横截面为圆形,其下出口圆心与漏斗上口圆心的连线与垂直方向的夹角a为0?a

6 结论

(1)通过运用TRIZ理论解决下水道弯头堵塞问题,证明TRIZ确实是一种事半功倍的解决工程问题的方法,可以很快地找到解决问题的一些思路;并且这种方法不是折衷的方法,是一种彻底解决问题的方法。

(2)发明问题解决理论(TRIZ)为计算机辅助创新技术(CAI技术)提供了理论基础。把TRIZ理论与创新设计平台相结合,针对实际工作中遇到的技术问题,找到创新性的解决方案。计算机辅助创新(CAI)——尤其在概念设计阶段向研发人员提供了先进的创新理论、创新技法以及不同学科领域中有效的创新技法知识的支持,协助研发人员构建出新的设想和方案,优化研发进程,减少研发工作的重复和资源的浪费。

参考文献:

[1] 王仁军.对给排水工程管道安装的着重探讨[J].建材与装饰,2011(1):161-162.

堵漏技术论文篇5

【关键词】煤矿;内部漏风;预防措施

新峪煤业所采太原组9#、10#、11#煤层最短发火周期为6个月,属于易自燃煤层。根据煤层自燃特性和矿井实际,新峪煤业积极探索,将一氧化碳气体作为矿井煤炭自燃预测预报的标志性气体,为矿井火灾的早期预测预报提供技术依据。该矿通过使用人工检测、监测监控、束管监测系统的“三位一体”检测手段,加强对井下自燃火灾的预测预报工作,积累了丰富的工作经验,取得了良好的实际效果。该矿建立了防灭火现场排查和报告机制,成立了由矿区队领导、技术人员、防灭火人员、测风员、瓦斯检查员、束管监测工等人员组成的防灭火检查小组,每周对矿井进行一次全面检查,对发现的隐患及时进行处理。矿井装备了SG—2003矿井自燃火灾束管监测系统,并出台了相应的管理制度,束管监测人员按照要求每天对井下束管监测点进行一次全面分析化验,形成了完善的束管监测人机互补制度。束管监测人员每七天对所有火区观察点、采煤工作面上隅角等地点人工取样,进行束管分析,与束管泵气样进行比较,对于特殊地点进行人工采样分析化验,束管分析结果按照规定进行审批,日报表报通风区长、总工程师审阅,如有异常,及时采取措施,实现了对井下气体的分析化验,为矿井防灭火提供可靠的技术依据。

一、煤矿内部漏风的原因和危害

煤矿内部漏风又称为井下漏风,是指风流通过井下各种通风设施、采空区、碎裂的煤柱、地表塌陷区等与井下联通产生的通道形成的风流。

在煤炭氧化过程的热平衡关系中,漏风起两方面的作用:一是向煤炭提供氧化所必需的氧气,促进氧化发展;二是带走氧化生成的热量,降低煤温,抑制氧化过程发展。采空区及煤柱的漏风强度在0.1-0.24m3/min·m2时容易自然发火。内部漏风容易造成用风地点(采掘工作面等)的有效风量减少,使矿井通风系统复杂化,通风稳定性和可靠性受到一定程度的影响,增加风量调节的困难。如果矿井采用抽出式通风,距地表较浅的采区和巷道,由于采空区的冒落裂隙带与地表处小煤窑或地面沟通,将会有大量的空气漏入井下,并可能把采空区冒落带的一氧化碳等有害气体带入工作区,引起有害气体浓度超限,甚至会引起煤的自然发火,影响矿井的安全生产。在有限的空气条件下,特别是采空区内的煤炭自燃,通常无明显火焰,但却生成大量的有害气体,如一氧化碳(CO)、乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)等烯烃类气体产物,对人身危害极大。同时,由于漏风通道隐蔽,往往发生在人们难以或不能进入的采空区或煤柱内,要想找到真正的漏风通道,确非易事。因此,采取积极的预防矿井内部漏风的措施,才能从根源上消除漏风危害、预防煤炭自燃,杜绝通风事故的发生。

二、预防矿井内部漏风的措施

新峪煤业针对矿井内部漏风的情况进行详细分析,在采用注水泥浆、硬化巷道底板、对巷道周边喷浆等方法的同时还运用了向漏风区域巷道的顶板、两帮施工钻孔压注马丽散封堵材料技术,实现隔断漏风通道,缩小、封堵漏风区域,使得矿井内部漏风得到有效封堵。防漏封堵技术的具体操作与特点如下:

(1)查找漏风通道,为堵漏提供比较实际、可靠的信息依据。煤矿井田范围内的巷道、采空区、煤柱比较多,很容易形成漏风通道,因此矿井外部漏风的通道具有难以发现、比较隐蔽的特点。针对这种情况,在预防矿井内部漏风措施的情况下,把煤矿内部的漏风通道进行分段,然后逐段测量矿井的通风量,找出相对漏风比较严重的分段巷道,确定需要钻孔压注封堵区域。一般情况下,常见的漏风通道有以下几种:一是通过矿井周围的地表裂缝、塌陷区煤、岩体等漏风。二是通过周边小煤窑井巷作为漏风通道直接漏风,这也是漏风量比较大的漏风通道。三是因为顶板压力使密闭墙、风门门垛遭到破坏产生裂缝,形成漏风。密闭墙、风门是煤矿内部数量比较多的通风设施,在矿井漏风中,密闭墙或遇小煤窑破坏区漏风所占的比重较大,危害性也很突出。

(2)钻孔压注马丽散堵漏技术。在采取钻孔封堵之前要在漏风区域顶板或两帮进行钻孔标记的工作,布置好孔位。在压注马丽散前,必须严格按照树脂和催化剂1:1比例标准充分混合,使两种液体具有良好的泵送性能。把两根吸料管分别插入马丽散树脂和催化剂桶中,活塞在气马达的作用下运动,由于压力的作用使原料经过活塞进入输料管,输送到注射枪里,通过注射枪注入巷道裂隙,原料渗入裂隙,进而快速反应达到加固的目的。但是钻孔的长度不能太深或者太浅,以穿透喷体毛胚层或料石层为标准。这样可以有效压注封堵材料并且填充井巷周围的空间以及裂隙,并进一步渗入到煤、岩体之间的裂隙,从而隔断漏风通道,缩小漏风区域,提高巷道内的有效风量率。使用钻孔压注堵漏技术,不仅可以有效封堵漏风通道,而且成本比较低,操作简单,通过在煤矿矿井中的实践,取得了非常好的封堵效果。

(3)新峪煤业使用马丽散封堵材料进行封堵漏风区域,效果明显。马丽散是一种经过特殊加工处理的低粘度,双组分合成高分子——聚亚胺胶脂材料。在使用该材料进行漏风封堵时,通过反应,发泡生成多元网状弹性体的特征,当它被高压推挤,注入到煤岩层裂缝或其它裂缝可沿裂缝延展直到将所有裂隙(包括肉眼难以觉察的裂隙及在高压作用下重新张开的裂隙)充填。该合成材料具备阻燃性能,施工工艺安全、高效,设备和原料运输方便,能一次到位,仅需要一台专用泵和一支混合枪,不需要专门的设备和铺设管道,对施工地点要求低,只要有风源即可,施工工艺简单易行。

该合成材料按照比例混合之后可以立即形成泡沫状的浆体,并且凝固的时间比较短,成型快捷、迅速,在漏风处进行压注后,可以有效封堵矿井的漏风处。使用马丽散膨胀率非常高,一吨原材料可以填充10立方米空间,渗入到漏风缝隙中快速凝固成型,并且在凝固成型之后具有一定的强度,支护强度非常好。同时该材料具有很好的塑性性能,承受岩层变形能力比较强,从而可以有效保证漏风封堵的效果,缩短了施工期限,节约时间,不影响生产,因此新峪煤业经常使用该封堵矿井漏风的技术对本矿井内的漏风通道进行封堵。

新峪煤业利用上述封堵漏风技术,不仅可以有效灌注砌碹巷道料石与煤壁之间的空洞和裂隙、密闭墙、风门周围岩体之内的裂隙,同时用于对采空区、小煤窑井巷、火区观察点等地点的密闭墙体进行加固。在先用料石、水泥砂浆等进行砌密闭墙封堵后,对密闭墙四周布置孔位压注封堵材料,填充密闭墙周围及巷道四周的裂隙,可以有效实现封堵各种细小的漏风口,增强密闭墙性能。总之,通过对不同形式的矿井内部漏风进行治理,减少了矿井漏风,有效提高了矿井和采掘工作面的有效风量,降低了有害气体侵入,同时也降低了煤矿处理漏风隐患的经济成本,提高了解决重大通风隐患的工作效率,为煤矿的安全生产提供了有力的保障。

三、结论

经上述论证,矿井内部漏风是导致矿井通风系统有效风量降低、产生有害气体危及矿井通风安全的重大隐患,是干扰矿井正常安全生成的重大因素。根据矿井漏风的位置可以分析出不同漏风的原因以及不同的处理办法。新峪煤业结合本矿矿井漏风实际,采取了行之有效的措施和技术封堵井下漏风通道,提高矿井的有效风量,消除了产生有害气体和导致矿井内因火灾发生的根源,有效地保证了矿井的安全生产。

参考文献

[1]王海粟.浅议煤矿内部漏风的防范方式[J].财政研究,2010,21(1):56-58.

堵漏技术论文篇6

1.绪论

井漏是在钻井、固井、测试等各种井下作业中,各种工作液(包括钻进液、水泥浆、完井液及其它流体等)在压差作用下漏入地层的现象。井漏是钻井中常常遇到的井下复杂问题,井漏对油气勘探、钻井和开发作业也带来很大的危害。

2.川东北钻井过程井漏原因

产生漏的原因多种多样,但最基本的条件主要有以下三点:其一是地层中存在着漏失通道及较大的足够容纳液体的空间。若地层中不存在任何可以流入外来液体的各种通道如孔隙、裂缝等,那么外来工作液就无法流入地层中。只有当地层中有足够大的容纳液体的空间时,才有可能构成一定数量的漏失。其二是此通道的开口尺寸应大于外来工作液中固相的粒径。其三是地对地层存在着正压差,井筒工作液的压力大于地层孔隙、裂缝或溶洞中液体的压力(即地层孔隙压力),这样才有可能把工作液压入漏失通道。

3.川东北地区井漏对策的研究

3.1井漏的对策研究

川东北地区地质情况异常复杂,地层受古生代强烈的造山运动形成今天复杂的地质形态,地层倾向、倾角复杂变化,断层无数,上下各层地层压力系数差大,钻遇裂缝、溶洞多,漏层性质差异大、规律性极差。川东北褶皱交汇带须家河组以上地层压力系数低,长钻遇长段低压地带或破碎性地层引起严重井漏。

川东北地区几乎每钻一口井都会发生不同程度的井漏,其常规裂缝、孔隙型井漏占70%~80%以上,针对这些井漏,桥接堵漏技术与其它堵漏方法相比,具有速度快、效果好、成本低的特点,其桥接堵漏技术的原理:将泥浆和形状不同、大小不一、数量不等的多边角坚硬果壳、云母及各种植物纤维等惰性物质配成的复合堵漏浆液挤入漏层,利用这些物质的边缝与溶洞、裂缝、孔隙的腔壁产生较大的摩擦、阻挂和滞流作用,形成网状桥架;进而利用云母等材料薄而光滑、曲张变形的特点造成无孔不入、滑而易流动的环境;再以植物纤维的密集而堆砌,达到填孔、消除漏失的目的。

3.2桥接堵漏材料

桥接堵漏材料按其形状可分为三大类,即颗粒状材料、纤维状材料和片状材料。

颗粒状材料,常用的有核桃壳、橡胶粒、焦炭粒、碎塑料粒、硅藻土、珍珠岩、生贝壳、熟贝壳、生石灰、石灰石、沥青等,它们在堵漏过程中卡住漏失通道的“喉道”,起“架桥”作用。纤维状材料:来源于植物、动物、矿物,以及一系列合成纤维,如锯末、各种树木粉末、棉纤维、皮革粉、亚麻纤维、花生壳、玉米心、纸纤维、甘蔗渣、棉籽壳、石棉粉、废棕绳等,它们在堵漏浆液中起悬浮作用。片状材料:云母片、稻壳、赛璐珞、玻璃纸、鱼鳞等属于这类材料,它们在堵漏过程中主要起堵塞作用。

4.堵漏工艺现场应用

目前,采用“渐进法”桥接堵漏施工仅6口井、7次,成功率100%,当然不能说常规的桥接堵漏就不会达到一次成功的效果,以下举两口井的施工过程,可以说明该堵漏工艺是较先进的。

(1)cX372井,钻开气层时发生井喷,关井求压时蹩漏地层,后采用钻杆采气。后因裸眼井壁垮塌堵塞,再上钻机修井。在使用钻井液密度2.05g/cm3、用铣筒套铣钻铤时,在井深1919m发生漏速大于66m3/h有进无出井漏。停4小时后,环空灌浆14m3井筒不满,上提钻具又发生卡钻。配制加量5%裂缝暂堵剂LF 1、5%DF 1堵漏浆20m3,注入12.5m3,井口不返浆,当注入7m3时,活动钻具解卡。由于钻具能活动,漏速又大,估计裂缝开口尺寸太大,决定加粗料堵漏。所以立即加配高效堵漏剂GD 1(含锯末、花生粉、云母片及7’12目核桃壳、棉籽壳的成品堵漏剂)含量2.5%的堵漏浆13m3,注入10m3。当顶替井浆到7.5m3时,立压由O.5MPa突升至4.5MPa。经计算,是后注入加GD 1的堵漏浆出了铣筒,继续注1.5m3井口仍未返浆;静止40min后,又顶注井浆5m3,立压升至6MPa,井口仍未返浆;又静置40分钟,顶注井浆1.2m3后,井口返浆,立压7MPa(计算从起压到井口返浆,环间空480m)。后循环不漏,起钻至500m后关井挤压4.5MPa,稳压10min,堵漏成功。

(2)cX565井,使用密度1.94g/cm3钻井液、0311.2ram钻头、中139.7『ⅡⅡl钻杆钻进至井深2990m,突发了强烈井喷,关井压力最高达19.5MPa。用密度2.02g/cm3的重浆压井后建立循环,随后发生漏速16m3/h的漏失。静止11.5小时后,注入井浆6.6m3井口返浆。采用桥接堵漏施工顺序为:注总含量12%的LF 1、锯末、花生壳粉、云母的堵漏浆3m3一再加7’12目核桃壳的堵漏浆2m3一再加3“7目核桃壳堵漏浆7.3m3,顶替井浆26m3(施工中共漏失2.2m3)。计算为含7’12目核桃壳的堵漏浆出钻头1.2m3,此时关井挤注,先泵排量4。6L/s注入O.84m3,立压缓慢升至2.5MPa,停泵降至1.9MPa,再分四次挤注共O.84m3,每次立压较快升至3.1MPa,缓慢降至2.5MPa。后又三次挤注,立压均快速升至3.9MPa,停泵3.5MPa稳,计量未挤入(液面未降),稳压大于10分钟。开井循环及钻进正常,堵漏成功。经计算,开始挤注的是含7’12目核桃壳的堵漏浆,小排量连续挤注,立压上升慢,后立压上升较快的含3~7目核桃壳堵漏浆在漏层,且进入裂缝O.84m3,粒径较合适,形成桥塞,提高了承压能力(顶替井浆时是两个罐计量,有可能发生计量误差,则有可能是含7’12目核桃壳的堵漏浆起到了主要作用),堵漏成功。

川东北地区地质构造复杂,恶性井漏严重。逐级渐渐法桥接堵漏工艺技术简便,具有应用范围广,适应性强,堵漏时间短,一次成功率高,安全可靠,适合川东北地区对付恶性井漏的防漏堵漏。

参考文献

[1]徐同台,刘玉杰.防漏堵漏技术,北京:石油工业出版社,1997.

堵漏技术论文篇7

关键词 地层流体;地层压力;防塌防卡

中图分类号[TE99] 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)30-0175-02

沙南油田属老区油田开发,原始地层压力以被破坏,地层流体活跃,设计的泥浆密度无法平衡地层压力,流体进入泥浆中造成流变性变差,环空阻力增大,进入韭菜园组后将密度提至1.36g/cm3后平衡地层压力,减少流体对钻井液污染,同时使用有机硅稳定剂清除流体污染。2009年完成4口井,复杂时率低于往年。

沙南油田2008年~2009年复杂时间对比表

1 地层特性及主要难点问题

1)井壁稳定性较差,烧房沟、韭菜园、梧桐沟地层的硬脆性泥岩易垮塌,易出现严重憋钻、憋泵,井漏;

2)在1 800m地层有破碎带或断层,钻进中易井斜;

3)新生界地层胶结疏松,防垮塌。吐谷鲁底部、八道湾地层含砾石,易掉牙轮;

4)泥浆使用的后期,无用固相较难控制,加入油层保护剂磺化沥青时,泥浆流变性难以控制;

5)地层流体活跃泥浆极易污染,PDC钻头钻至后期扶正器泥包,造成环空不畅,易井漏;

6)目的层注水可能导致有高压层,防喷、防漏。进入石炭系,极易发生井漏,液柱压力降低后易发生溢流。

2 复杂控制技术措施

1)全井防斜;

2)二开Φ216mm井眼循环时,缸套160mm即可,梧桐沟组底部换150mm缸套;

3)落实长短提措施,严格按操作规程操作,严防卡钻事故发生;

4)强化钻井技术参数,做好泵压上台阶工作;

5)钻穿八道湾进入克拉玛依组后,保证井底干净,方可下PDC钻头;

6)PDC每钻进70m洗井,确保岩屑返出。PDC长短提前充分洗井,坚持两短一长措施;

7)提下钻过程中,中途洗井选择在吐谷鲁中部的泥岩段,其他井段没有特殊情况严禁洗井;

8)发生井漏时应优先上提钻具至安全井段,以免井壁垮塌导致埋钻具,尤其是在下部的烧房沟、韭菜园、梧桐沟组;

9)韭菜园和梧桐沟组交界处地层极易垮塌而导致井漏,在此遇阻时,应反复活动尽量不开泵,如不能正常,先上提1~2柱钻具,慢慢划下去;

10)加强泥浆净化工作,最大限度的降低泥浆中的有害固相;

11)做好井控工作,重点落实周围500m注水井的停注外排工作,加强座岗制度和防喷演习制度;

12)克拉玛依顶界以上井段下钻速度控制在60S/柱,以下控制在90S/柱。井底到烧房沟顶界井段提钻速度控制在I档低速;

13)全井长短提时,上提遇卡,以下放为主,下放遇阻,以上提为主,严禁超权限违章强压硬提。

3 事故、复杂的预防措施

3.1 防塌、防卡技术措施

1)进入韭菜园前100m加够防塌剂,泥浆密度走上限;

2)进入韭菜园以后观察岩屑返出,验证泥浆性能和密度;

3)设计泥浆密度不能保证井壁稳定时,及时提钻至安全井段,调整泥浆性能;

4)控制提下钻速度,下钻90S/柱,提钻I档低速;

5)严禁在烧房沟、韭菜园、梧桐沟中途洗井;

6)认真落实防卡技术措施,洗井、测单点等辅助作业时,由专人负责活动好钻具,如检修设备等时间过长的辅助工作时必须把钻具提到表套管或安全井段,确保井下安全;

7)井塌后要尽量保持循环畅通,严禁超权限违章强压硬提。

3.2 防漏措施

1)降低排量减小钻井液对井壁的冲刷;

2)针对梧桐沟地层划眼、垮塌,详细划分密度段,控制排量25L/S以下,严禁在烧房沟、韭菜园及梧桐沟组地层中途洗井;

3)将完井泥浆密度提到1.36g/cm3,确保井眼稳定和畅通;

4)发生漏失现象,及时采用加堵漏材料进行解决;

5)操作上强化精雕细刻,在易漏地层钻进时要控制钻速,保证岩屑及时返出,,减少压力激动,防止井漏的发生;

6)提下钻要控制速度,下钻速度控制在90s/柱,洗井井段避开易漏层位,开泵循环遵循“上提开泵”的原则,先用小排量循环正常后,再用正常排量循环钻进;

7)严格落实坐岗和干部跟班制度,以便及时发现异常并采取相应处理措施;

8)根据实钻资料分析,该区块漏失为渗透性漏失,一般采用桥堵方法即可解决漏失问题。

3.3 堵漏技术措施

1)二开钻进时,上部如出现渗透性漏失,采用桥塞堵漏即可堵住;

2)漏失严重采取桥塞堵漏时,应及时提钻5柱以上后,进行静止堵漏;轻微漏失的采取边堵边钻的方法处理;

3)在桥塞堵漏的过程中,要做好防堵水眼和防卡工作,勤活动钻具防止堵漏剂形成砂桥造成卡钻,堵漏时钻头位置应选择在漏层以上20m,井底漏失应提离井底20m以上,不得在井底堵漏造成无法处理的复杂情况。

堵漏技术论文篇8

随着社会市场经济的发展,现代水利工程发展越来越迅速。现代水利工程本身是一项非常复杂的系统工程,存在着不足之处,比如发生渗漏。所以在工程中加强防水堵漏施工技术变得尤为重要。本文将先介绍现代水利工程中发生渗漏的原因,再具体介绍防水堵漏技术,最后说明防水施工质量控制需注意的问题。

关键词:

现代水利工程渗漏;防水堵漏施工技术;质量控制

1现代水利工程中发生渗漏原因

1.1结构漏水

如果在水利施工中,由于人员疏忽大意或者工程材料质量不合格,工程中出现了小孔或小洞,这些小孔位于工程结构局部,漏出的水也不太多,这样的小孔漏水就叫做点漏水,对工程危害并不是很大,只要把这些洞都堵上,漏水问题就会得到缓解。在工程中有这样的例子,工程的管线都需要焊接,一旦焊接不严或焊接技术不好,管线衔接处就会出现很多小孔,这些孔就会使得水发生点渗漏;另一种情况的渗漏是发生在点和孔上,而是发生在底板上,人员会在底板设置降水基坑,一旦降水基坑的设置低于垫层的高度,就会出现积水的现象,这些积水难以排出,所以就只能带水施工,还有一种漏水是由于混凝土匹配不合理导致的,当人员的专业技术水平不过硬时,混凝土匹配的数值计算不准确,导致调制出的混凝土稀浓度不够,成型以后并不牢固,从而发生漏水,这种漏水情况属于大面积漏水,处理起来较为复杂,施工人员在操作时需注意。

1.2施工裂缝漏水

在工程施工中,混凝土施工往往是一个整体,但有时施工任务繁多,施工人员压力大,他们为了省事,就把整体施工划分为很多部分,一步一步的施工,但这样就会出现很多问题,比如施工时出现裂缝,就会使得渗漏发生,当然施工缝是可以处理的,在填补这类裂缝时,需要把缝面上的杂质清理干净,并且在施工时,人员须十分小心谨慎,使用结实的材料,以免因材料的问题出现裂缝;还有一种施工裂缝漏水是变形缝引起的,顾名思义,变形缝就是混凝土成型后不牢固,止水带发生偏离,导致混凝土变形,表面出现数不清的小孔,发生漏水。

2防水堵漏施工技术

2.1防渗墙施工技术

防渗墙施工技术是依靠墙体来达到防渗漏的目的。这种墙体的特点是墙面薄,但是防渗透系数高,而且花费成本低,在水利工程中应用较广。防渗墙施工技术分为几个种类,其中射水法成墙施工需要用到钻孔机,需要钻孔机喷射出高速水流来钻孔,形成泥浆护壁,将壁面上的杂质排出,然后再铺上一层混凝土,最终形成防渗透墙;另一种是需要用水泥,此种方法简便易行,而且花费较低,先将具有钻头的钻杆钻入土中,再将水泥倒入,和泥土一起进行搅拌,成型后变为土桩,再接连依照相同的步骤做成多个土桩,把所有的土桩连接在一起,形成防渗墙;还有一种要用到锯槽机,锯槽机通过上下运动将机器中的土排出,但需要泥浆护壁的帮助,虽然此种方法筑成的防渗墙结实牢固,但是花费成本高,应用不是很广泛。

2.2高压喷射灌浆技术

高压喷射需要用高压枪喷射出泥浆对土层形成冲击,使土层和水泥泥浆能够结合,这样材料会更加结实牢固,高压喷射灌浆技术成本低廉,而且材料结实,但是施工仪器设备所需较多,技术含量高。高压喷射灌浆技术需要以下几个步骤:首先是准备阶段,需要施工人员计算好水泥搅拌的稀释度,水泥的配比度等数据,所以这需要施工人员高超的技艺,接着就是准备施工机械设备了,注浆管和高压喷嘴都是必须的,还需要准备水泥,调和好的比例应是1:1。在施工前需要人员对施工现场进行全面的考察,寻找最合适的点进行钻孔,需要钻孔机找准定位,再进行特殊钻孔。这一系列的工作都需要严格按照要求来进行,并且计算好施工参数,再进行二次灌浆。高压喷射灌浆技术施工时需要注意实地考察,并选取一小块地段的地址块进行试验,看是否能够喷射成功,并确定出孔距、孔深、压力等参数,提升工作效率。一旦浆浓度较大,但孔口浆浓度偏小,就会造成不返浆的现象,这时就需要加大泥浆的浓度,可以在泥浆中加入速凝剂,调和泥浆浓度。如果在钻孔时,就发生了渗水的现象,应先把渗水孔堵上,再进行高压喷射灌浆。如果在喷射灌浆时发生中断停止,应该记录下来并分析原因,想出相应的解决措施。如果在喷射过程中,喷口发生堵塞,那需要把喷射管先进性疏通再喷射。

3防水施工质量需要注意的问题

3.1多道设防

现代水利工程是一项复杂的工程,所以在施行防水堵漏施工时需要特别注意,需要用到多种手段结合的方法。在水利工程建设中,不仅要对已经渗漏的点进行堵,还要对没有渗漏的部分采取防治手段,把这两种手段结合起来,达到共同治理的目的。另外,在匹配水利工程材料时,需要采用质量上乘的材料,以免发生因材料不合格而造成的渗漏现象;在修筑水利工程时,应该全面考虑会发生的渗漏现象,采取多种坚固材料来加强它的牢固度,并采取多种防护手段多道设防,以加强防渗透能力。

3.2选择材料

材料的选择是水利工程建设的基础,所以要挑选质量合格的防水性材料。但现在工程市场的竞争力越来越强,工程市场上的材料鱼目混杂,许多质量不一的材料混在一起,所以这需要加强 有关人员和部门对市场的监管;而且随着社会经济的提高,防水材料的种类越来越多,功能不一,如果人员对材料和渗漏类型没有正确的认识,那么也不能挑选到正确的材料。所以人员需要具体问题具体分析,对不同类型的渗漏现象使用不同类型的材料和手段。

3.3加强质量监管

加强质量监管不仅需要加强对市场的监管,还需要加强对水利工程的质量监管。上文提到工程材料市场上鱼目混杂,所以需要加强对市场的监管。然而,水利工程是一项关乎到国计民生的大事,是国家的基础设施建设,也需要重视。所以施工的质量显得尤为重要,如果出现了渗漏现象,那么施工质量就得不到保障,最后的工程质量也将不会得到大家认可。所以要保证施工质量,加强质量监管。

4结束语

现代水利工程是一项国家建设事业,所以施工质量非常重要,其中防水渗漏技术是核心技术,对施工质量起着决定性作用,从而保障最终的水利工程质量,提高国民经济增长力,促进人民生活水平的提高。

参考文献

[1]李强.防水堵漏技术在水利工程中的应用[J].水利技术监督,2013(01):64~65.

[2]康勇.浅析现代水利工程中防水堵漏施工技术[J].民营科技,2015(04):133~134.

堵漏技术论文篇9

关键词:套外漏;小井眼;封堵成功率

1 前 言

套管外漏井逐年增多,且呈现出外漏形式多样的特点。截止2012年底,全厂共发现套外漏井93口,占总开井数的1.87%,有少数井呈现出一次治理成功后仍有套管外漏情况发生,且浅层水气外窜井治理难度较大,造成井场周围环境安全环保隐患大,急需探索更加有效的治理技术。

2 套外漏类型及治理工艺

套外漏井外漏类型较多,且外漏量有大有小,主要外漏类型为套管短节及以上部位外漏、套管本体及丝扣连接处外漏和浅层油气水上窜套管外漏,前二种外漏类型较多且治理难度小,第三种外漏类型较少但治理难度较大。

2.1 漏点在套管短节及以上部位

漏点在套管短节及以上部位的主要原因为套管短节丝扣不标准或受损或套管短节腐蚀穿孔,针对此类型外漏井,可首先将井口挖开,漏出套管短节及套管头,然后采用反注或反洗方法判断确定外漏位置。在保证安全环保前提下可采取焊接补贴、小修更换套管短节进行治理,2011-2013年已成功治理此类外漏井115口井,一次治理成功率可达90%以上。

2.2 漏点在套管本体或套管丝扣连接处

漏点在套管本体或套管丝扣连接处的主要原因为化学药物腐蚀致套管穿孔、套管完井时套管丝扣密封不好、长期高压注水导致地层受剪切力破坏导致套管破裂或错断等原因,针对此类型外漏井,可通过作业对射孔井段以上进行套管试压,打压12MPa,稳压5min,压力不降为合格,也可以作业过程中下适当规格铅模进行印证,通过铅模形状确定外漏位置或套管损坏程度。对此类型的外漏井可通过大修作业对套损处进行加固管补贴加固治理漏点部位或大修作业进行外漏不问的套管取换,2011-2013年已成功治理此类外漏井32口井,一次治理成功率可达90%以上。

2.3 浅层油气水上窜套管外漏

浅层油气水上窜套管外漏的主要是水泥环胶结差或浅层高压致使油气水上窜,此类外漏井治理难度大,一次治理成功率较低,主要特点为:①外漏井数较多,截至2012年年底,共发现套管外油气水上窜井9口;②外漏特点明显,此类外漏井一般呈现外漏部位较多,外漏物为清水或泥浆,初期外漏量大,多数井漏失量逐渐减少;③治理难度较大,由于套管外漏部位多,部分井存在漏点封堵成功后其余部位再次外漏的情况,治理难度较大。

2.3.1 典型井葡X井治理

该井于2007年7月12日完钻,2012年4月23日套管外漏,外冒液体为大量水和泥浆,挖至1.5m左右挖至井口水泥帽未发现漏点,2012年5月30日大修队进行施工,对井段以上试压20MPa未发现有漏失,套铣至井深208m;水泥浆封固后仍冒水和泥浆。

为实现该外漏井的有效治理,与井下地质技术人员多次现场核实和资料分析基础上,对多种方案进行可行性优选,最终确定了套管外外漏部位两侧钻小井眼井后水泥封堵的治理方案,2012年6月6日大修队继续进行施工,对外漏部位下钻2口200m深小井眼井,并进行循环封固,治理后套管外不冒,封堵成功。2011-2013年已成功治理此类外漏井5口井,但一次成功率仅60%。

3 结论及认识

3.1漏点在套管短节及以上部位井,可在保证安全环保前提下可采取焊接补贴、小修更换套管短节进行治理。

3.2 漏点在套管本体或套管丝扣连接处,可通过大修作业对套损处补贴加固或取换套管进行治理。

3.3浅层油气水上窜套管外漏可采取浅部取换套管后水泥封堵或套外漏部位下钻小井眼井进行二次封堵技术进行治理。

参考文献:

[1]杜丙国,马清明等.浅层套管漏失井封堵新工艺的开发与应用.油气地质与采收率,2009.5,16(3)

[2]闵 玉,汪勇章,闵 刚.浅层套管堵漏工艺. 钻采工艺,2007.7,24(3)

堵漏技术论文篇10

关键词:化学灌浆;防水

序言

伴随着我国城市化进程的进一步加快,城市地下空间的开发利用已经成为当今各城市发展趋势,并成为衡量城市现代化的重要标志。伴随着城市地铁修建的热潮,人行地道、地下车库等配套设施的修建,地下工程防水问题日益突出。

在地下工程砼施工中,伸缩缝、施工缝的渗水及温度应力裂缝的处理一直是一个世界性难题。为了最大可能减少砼施工过程中各种裂缝的发生,在砼施工过程中,我们不断在原材料的选用、工艺流程方面大做文章,并且不断制定、优化质量保证体系和控制措施,以确保施工各环节完全受控,但往往不能达到我们的预期目标,在砼施工中还是不同程度的发现有各种缺陷产生。

化学灌浆就是砼缺陷处理的一种非常有效的补救方法,它能有效解决地下工程中因混凝土结构缺陷包括接缝、施工缝、变形缝、蜂窝麻面及混凝土收缩等引发的渗漏水问题,止水防水效果显著。由于化学灌浆技术有着其他防水技术方法所无法代替的优点:应用灵活、简便、高效、快速并能够迅速控制渗水,因此它在城市地下工程中被日益广泛应用。作为地下工程防水、堵漏的一项主要手段,化学灌浆防水技术正日益受到越来越多的关注和重视。

1化学灌浆技术简述

化学灌浆一般是指将由化学材料配制的浆液,通过钻孔埋设灌浆嘴,使用压力将其注入结构裂缝中,使其扩散、凝固,达到防水、堵漏、补强、加固的目的。常用于修补较深的砼结构裂缝。根据灌浆的压力和速度,可分为高压快速灌浆法和低压慢速灌浆法。

2作用机理

(1)对裂缝形成化学链结。

(2)对表面的孔隙形成高强度锚栓。

(3)高压力的推挤下填充所有裂缝。

3材料选择

聚氨酯化学灌浆材料:它遇水后立即反应,体积迅速膨胀,生成一种不溶于水、有较高强度和弹性的凝胶体。

聚氨酯灌浆材料分水溶性(亲水性)和油溶性(疏水性)两种。

水溶性、油溶性聚氨酯灌浆材料共异性分析:

(1)共性:二者都能用于防水、堵漏。

(2)异性:水溶性聚氨酯灌浆材料包水量大,渗透半径大,固结体弹性好,最适合混凝土动缝的防渗堵漏;油溶性聚氨酯固结体强度大,防渗透性好,固结体弹性小,最适合混凝土静缝的防渗堵漏及加固。

城市地下空间工程渗水属于动态防水,故采用水溶性聚氨酯化学灌浆材料。

水溶性聚氨酯灌浆材料物理性能:

(1)水溶性聚氨酯灌浆材料亲水性好,包水量大,适用于潮湿裂缝的灌浆堵漏、动水地层的堵涌水、潮湿土质表面层的防护等;

(2)水溶性聚氨酯具有良好的亲水性,浆液遇水后自行分散、乳化、发泡,立即进行化学反应,形成不透水的弹性胶状固结体,有良好的止水性能。它能与水以某种比例混合(最高达1:40),在注浆过程中使用是经济的。

(3)水溶性聚氨酯预聚体可加入20~40%的稀释剂,而油溶性聚氨酯预聚体可加入10~20%的稀释剂,前者的粘度为后者的1/4~1/6。

(4)整理水溶性聚氨酯对水质适应性强。不论海水、矿水、酸性或碱性水质对浆液性能影响不大。

(5)水溶性聚氨酯与水混合后粘度小,可灌性好,固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。

(6)水溶性聚氨酯对水的溶解度及亲和力比其它化学浆材高,在流动水中,浆液不易被流动水冲散,固结体的固结面积反而扩大,且随着动水流速的增加,其堵水面积而相应扩大。

(7)水溶性聚氨酯反应后形成的弹性胶状固结体有良好的延伸性、弹性及抗渗性、耐低温性,在水中永久保持原形。

(8)水溶性聚氨酯浆液遇水反应形成弹性固结体物质的同时,释放C02气体,借助气体压力,浆液可进一步压进结构的空隙,使多孔性结构或地层能完全充填密实。具有二次渗透的特点。

4施工机具

主要施工机具有:注浆泵、止水针头、电锤。5施工工艺

(1)定位:详细检查、分析渗漏情况,确定灌浆孔位置及数量。

(2)钻孔:使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧进行钻孔,钻头直径与注浆嘴(止水针头)直径一致,钻孔角度宜≤45。,钻孔深度≤结构厚度的2/3,钻孔必须穿过裂缝。但不得将结构打穿(壁后灌浆除外)钻孔与裂缝间距≤1/2结构厚度。

(3)埋嘴:在钻好的孔内安装灌浆嘴(又称之为止水针头),并用专用内六角扳手拧紧,使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙,不漏水。

(4)封缝:将洗缝时出现渗水的裂缝表面用水泥基防水材料(抗渗1号堵漏型)进行封闭处理,目的是在灌化学浆时不跑浆。

(5)灌浆:使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注化学灌浆料。当相邻孔开始出浆后,保持压力3~5分钟,即可停止本孔灌浆,改注相邻灌浆孔。

(6)拆嘴:灌浆完毕,确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。

(7)封口:用水泥基防水材料(抗渗1号防水型)进行灌浆口的修补、封口处理。

(8)防水:用单组份PA防水胶将已灌部位涂三遍(底涂、中涂、面涂)宽度10~20cm,两端各长出20~30cm。

6应用实例

杭州市天日山路益乐路口/紫金港路口过街地道工程设计采用全封闭防水,在基坑回填结束后,地下水位不断上升,加上当时正值雨季,整个主体结构完全被水浸泡,很快,主体结构就出现了不同程度渗水,主要集中在明暗挖结合处、设备用房与主通道结合处、拱顶、楼梯地板等部位,出水点多达几十处。为此,施工单位在广泛调研论证后,决定采用水溶性聚氨酯注浆堵漏技术,对出水点全面堵漏。施工过程中,因旧的出水点已封闭,在混凝土薄弱处,新的出水点还不断出现,然后再次进行注浆防水堵漏。在洞内装饰开始施工前,主通道内的出水点已基本消失,取得了良好的效果。