工程钻井泥浆压力对泥浆失水过程影响实验分析.pdfVIP

－ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ　　工程地质学报　２０１５／２３（５）０９７１０５ ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０５．０２２ 工程钻井泥浆压力对泥浆失水过程影响实验分析 ①②③ ② ② 杨　坪 　吴民晖 　李天斌 （ 同济大学　岩土及地下工程教育部重点实验室　上海　２０００９２） ① （ 同济大学　土木工程学院地下建筑与工程系　上海　２０００９２） ② （ 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室（成都理工大学）　成都　６１００５９） ③ 摘　要　工程钻进过程中钻井泥浆在井液压力作用下通过孔壁泥皮失水是导致水敏性地层失稳的主要原因。为了深入了解 井液失水规律，本文通过改变井液的压力差，对不同井液压力作用下钻井液漏水情况进行了模拟试验研究。实验结果表明： 在相同时差内，失水量随井液压力的增大呈现先减小后增大规律；在相同井液压力下，失水的速率随时间逐渐减小，并最终趋 于稳定值，失水速率的稳定值与井液压力大小没有明显的相关性；不同井液压力下，随钻井液压力的增大，前期失水量所占的 比重增加；形成泥皮的质量随着井液压力的增大而增大。标准失水量随形成泥饼质量的增加呈现先减小后增大的规律。研 究成果为钻井泥浆的失水特征评价、失水量的控制提供了参考依据。 关键词　钻井泥浆　井液压力　失水过程　失水量 中图分类号：Ｐ６３４　　文献标识码：Ａ ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳＯＮＥＦＦＥＣＴＯＦＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＲＩＬＬＩＮＧ ＦＬＵＩＤ ＰＲＥＳＳＵＲＥ ＴＯ ＰＲＯＣＥＳＳ ＯＦ ＦＬＵＩＤ ＩＮＦＩＬＴＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＬＥＡＫＡＧＥ ①②③ ② ② ＹＡＮＧＰｉｎｇ 　ＷＵＭｉｎｈｕｉ　ＬＩＴｉａｎｂｉｎ （ ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００９２） ① （ ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００９２） ② （ ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｈａｚａｒｄＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＧｅｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＣｈｅｎｇｄｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００５９） ③ Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｔｈｒｏｕｇｈｗａｌｌｃａｋｅｐｏｒｅｕｎｄｅｒｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｆｌｕｉｄｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｔｈｅｃａｕｓｅｏｆ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｗａｔｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｄｕｒｉｎｇｄｒｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｂｅｔｔｅｒｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｌａｗｓｏｆｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ， ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｔｅｓｔｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｌｕｉｄｐｒｅｓｓｕｒｅｓ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｈｅｎｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｔｉｍｅｉｓｔｈｅ ｓａｍｅ，ｔｈｅｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｗａｔｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｉｒｓｔａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｆｌｕｉｄｐｒｅｓｓｕｒｅ．Ｗｈｅｎｆｌｕｉｄｐｒｅｓｓｕｒｅ ｉｓｔｈｅｓａｍｅ，ｔｈｅｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｒａｔｅｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｉｍｅａｎｄｅｖｅｎｔｕａｌｌｙｔｅｎｄｓｔｏａｓｔａｂｌｅｖａｌｕｅ．Ｔｈｅｓｔａｂｌｅ ｖａｌｕｅｏｆｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｒａｔｅｈａｓａｌｏｗｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｆｌｕｉｄｐｒｅｓｓｕｒｅ．Ｗｈｅｎｆｌｕｉｄｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆ ｐｒｅｖｉｏｕｓｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｖｏｌｕｍｅａｎｄｔｈｅｃａｋｅｍａｓｓ（ｕｎｄｅｒｄｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）ｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｆｌｕｉｄｐｒｅｓｓｕｒｅ． Ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｉｒｓｔａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓ