绳索取心聚氨酯孔内灌注器的设计.pdfVIP

2017年3月第37卷第1期 I匹tJll地质学报 V01．37No．1Mar．，2017 绳索取心聚氨酯孔内灌注器的设计 周志雄 (武警黄金第九支队，海口571127) 摘要：聚氨酯堵漏材料是一种快速堵漏浆液，在水工建筑和地下工程防渗堵漏以及矿井加固堵漏等方面应 用广泛。由于其遇水固化反应时间短，一般需借助灌注器注射浆液，传统聚氨酯孔内灌注器不可循环注浆，现 设计一种与$75配套的绳索取心聚氨酯孔内灌注器，欲实现不提钻循环注浆，以便有效解决大裂缝漏失性地层 的漏失问题。 关键词：绳索取心钻探；孔内灌注器；灌浆材料 中图分类号：P634．4 文献标识码：A 文章编号：1006-0995(2017)01-0155-04 DoI：10．3969／j．issn．1006-0995．2017．01．035 钻探技术是矿产地质勘探常用的勘探手段，是评估矿区资源储量的最要依据。我国是资源大国，但 500～4 是已有矿床的勘探开采深度一般在500m以内，而一些矿业大国的勘探开采深度已达到2 000m。 人类生活离不开矿产资源，各国对资源的勘探开发都十分重视，许多国家已开展玻璃地球计划，我国在 2009年中科院向国家建议了4 000m透明计划。目前我国还未对各地实施详细的地质调查，将来国家的钻 探工作量会越来越大，与之紧密相连的钻探技术手段也需相应提高。 孑L漏是钻探过程中经常遇到的冲洗液从钻孑L漏入地层的现象。孔漏常发生在钻探过程中或起下钻过 程中，是地质钻探工作中普遍存在的复杂问题。由于孔漏引起的孔下复杂事故，对钻探施工危害极大， 是各国地勘单位一直非常关心的问题。钻探作业中，一旦发生孔漏，不仅费时费力，损失冲洗液，而且 还可能引起孔壁失稳，踏孑L、卡钻及埋钻等一系列复杂事故，更严重可能造成整个钻孔报废，给施工方 造成重大损失。 钻孔漏失在钻探工作中有时是难以避免的，所以工作中及时有效地治理钻孔漏失是非常重要的。研 究钻孔漏失治理问题，对有效避免由孑L漏引起的复杂事故、经济损失及延误时间至关重要。聚氨酯堵漏 材料是一种快速堵漏浆液，在水工建筑和地下工程防渗堵漏以及矿井加固堵漏等方面应用广泛，在钻孔 堵漏方面应用较少。由于聚氨酯浆液与水反应固化时间短且成本较高，不宜从孔口直接注入。为有效解 决绳索取心钻探技术中所遇到的较严重漏失问题，可以采用聚氨酯浆液进行快速封堵，稳固其高效的钻 进特点，研制一种与$75绳索取心钻具配套使用的聚氨酯孔内灌注器有重要意义。 1 绳索取心聚氨酯孔内灌注器堵漏工艺原理 绳索取心钻探的优点为钻孔质量好、成本低、钻进效率低及劳动强度小，是各国岩心钻探领域普遍 采用的技术手段。在孔隙、裂隙发育及破碎岩层中钻进时，钻孔漏失发生率较高，漏失严重阻碍工作进 展，造成经济损失且易导致孔内事故。在绳索取心钻探中，一般是通过降低冲洗液密度来解决漏失问题， 如采用泡沫冲洗液等，降低冲洗液压力而减少压差，但这种方法有一定的局限性，只可处理一般较小的 漏失问题。遇到较严重的钻孔漏失问题，还是要采用传统的提下钻方式进行处理。快速堵漏方法可以有 效地处理地层的漏失问题，即使在动水地层中也可有效止水堵漏，其在各种防渗堵漏工程中应用广泛。 聚氨酯堵漏材料可与水直接反应固化，其材料活性大，固结体具有较好的强度和一定的弹性，膨胀 率较大，止水堵漏能力强，在大量水下也可施工，固结体没有毒性。聚氨酯堵漏材料是一种快速堵漏浆 液，在水工建筑和地下工程防渗堵漏以及矿井加固堵漏等方面应用广泛Ⅲ。 聚氨酯浆液中异氰酸酯组份中的一NCO基团具有极高的活性，易与含有活性氢基团的化合物发生反 应，聚氨酯固化相关反应如下瞄·。 收稿日期：2016-05—16 作者简介：周志雄(1988一)，男，湖北襄阳人，助理工程师，主要从事水文地质j工程地质、钻探相关工作 155 万方数据 绳索取心聚氨酯孔内灌注器的设计