对于sm植物胶在多布水电站地质钻探中的应用研究

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1、工程施工北水利水电2014年第10期【文章编号]1o02一o624(2O14)1O一0024一O3SM植物胶在多布水电站地质钻探中的应用研究张述清，王佳佳，唐慧云(西北水利水电工程有限责任公司，甘肃兰州730050)[摘要】在水利水电勘探施工中，深厚覆盖层的钻探取芯一直是影响钻探质量的关键因素。文章针对深厚覆盖层岩芯采取率较低的问题，对SM植物胶钻进的特点进行分析和研究，认为SM植物胶钻进具有速度快、润滑性好、护壁性能好等特点，并在多布水电站深厚覆盖层勘探施工中取得了良好的应用效果，保证了工期及勘探质量。[关键词]深厚覆盖层；地质钻探；SM植物胶；多布水电站[中图分类号】TV53[文献标识码】

2、B1工程概况3SM植物胶应用研究1．1工程概况SM植物胶(含28．8％高聚多糖)是一种利用多多布水电站工程位于西藏林芝地区尼洋河干年生草本植物的根加工而成，呈土黄色的固体料流上，距拉萨约375km，电站规划以发电为主，初粉末，无毒、无气味，在干燥的环境下可保持多年拟正常蓄水位为3076．00m，正常蓄水位以下库容不变质。SM植物胶水解后是含无机盐和有机高分为6316万m3，坝高为45m，装机容量为150Mw。子的溶液，与泥浆相比，因其不含固相，比重低，适1．2研究目的及要求合较高的转速，它的性能在一定范围内可以调节，1)为保证地层岩性的各种力学参数，深厚覆因而与清水相比有较好的携带岩屑能力，同

3、时可盖层中的岩芯采取率达到90％以上。在孔壁上形成薄膜而起到护壁作用。2L孑丁^基岩2m，终孔孔径~75mm。3．1SM植物胶作用1)提高了钻进速度。SM植物胶因比重小，3)必须满足地质任务书要求的工期内完成。相含量低且不分散，大大提高了钻进速度。4)进一步探索SM植物胶浆液的各种性能变化2)SM植物胶的润滑性能好。SM植物胶水解情况，收集各种数据，不断更新钻孔循环液，改进后形成混合型高分子表面活性剂，可吸附在金属深厚覆盖层钻探工艺。管子和岩石表面起润滑作用，减小钻杆柱与孔壁2勘探过程中存在的问题间的摩擦阻力。其次润滑性能好，减少了钻杆折断1)常规钻探方法钻进，清水作为冲洗液，岩芯和卡钴事故，

4、减轻了设备易损件的磨损，提高了使采取率较低，平均岩芯采取率不到70％。用寿命。2)施工人员对植物胶工艺参数了解不足，造成3)SM植物胶护壁性能好，并有防渗和堵漏效了孔内机械事故频发，进而造成工程进度严重滞后。用。SM植物胶高分子化合物，在岩层表面因多点3)钻孔过程中的工艺参数选取不当，造成台吸附可形成薄的吸附膜，能够减轻浆液对地层的班钻孔效率低。浸蚀作用，而且对于破碎地层，可阻止滤液渗入裂·24·o14生筮Q期东北水利水电工程施工缝和多点吸附膜的保护而不易坍塌掉块，具有良形成大小不一的团块，从而降低浆液的性能，堵塞好的护壁效果。同时在裂隙上形成多点吸附膜，阻吸水头，给钻进工作制造障碍。止水的渗

5、透，增强了孔壁的堵漏效果。2)当发现浆液中含砂量较高、性能迅速降低4)SM植物胶造孔孔内清洁，减少了卡埋钻等时，应立即进行换浆。孔内事故。首先，SM植物胶由于其流变性能好，即3)为了净化浆液，在泥浆循环系统中至少应动塑比和K，n值比较好，剪切稀释性好，在环空中有一个沉淀箱，且循环槽的长度按适当的坡度设易调节到改型层流，因而其携带岩屑的能力较强，计，不得小于10m，否则将影响浆液中岩屑的沉孔内净化效果好。其次，SM植物胶有较强的絮凝淀，降低浆液循环使用的时间。作用，浆液体系中的岩屑颗粒粗，返出地表后易用4)在钻进过程中，如发现浆液漏失，应立即进机械除砂装置或者在重力作用下沉淀下来，除砂行堵漏。如

6、漏失严重堵漏无效时，可下套管进行隔效果好。因此，SM植物胶使得孔内清洁，减少了二离，严禁顶漏钻进，否则极易造成孔壁坍塌事故。次破碎，钻具回转平稳和升降顺畅，从而减少了卡5)限制起下钻的速度，减少孔内泥浆的激荡埋钻等孔内事故。压力对孔壁稳定造成的影响，每次起下钻时应向3．2设备情况孔内回灌泥浆以维持孔内的压力平衡，保持孔壁1)投入XY一2型钻机2台，口径西75nllTl，钻的稳定。进能力为300m，匹配BW一200／40泥浆泵2台，3．4SM胶钻进参数研究SD双管单动金钢石钻具，以及简易净化系统。净1)在钻进规程参数选择中，对于砂层应遵循化系统包括加浆兼除砂功能的回浆槽、沉淀池和低压、中转速、小

7、泵量的原则，即钻压应控制在2～搅拌机。3MPa范围内，转速在600~700r／rain比较适合，2)地勘钻孔常规孔身结构开孔孔径为146mm，而泵量则应尽可能的小，以减少泥浆对孔壁的冲终孔孔径75rnnl及相应的钻具、岩芯管等钻材。刷力；而对于中硬较完整岩层则采用低压、高转速3)全孔取芯兼作各种水文地质试验的仪器设备。及大泵量的原则，保证比较快的钻进速度。3．3SM植物胶配制与维护2)在钻进中，应