关于钻孔套管注浆加固技术探索与研究
各类钻孔套管处理不当,极易导致降低钻孔效果或引起其他事故发生,针对此类问题必须提前实施钻孔注浆加固,现将实际工作中遇到的各类情况及采用的措施分析研究如下。
一、注浆材料选取钻孔技术要求较低时可选取水泥作为注浆材料,加固、堵漏一般选取速效膨胀封堵材料,钻孔出水一般选取具有堵水功效的材料。水灰比例按照选取的注浆泵、材料使用说明及实际效果确定。
二、钻孔注浆封孔
钻孔孔口因技术要求,需下孔口套管并实施注浆固管,因倾角、用途不同可采取不同的注浆方式。
1、仰角钻孔技术要求较低时,可直接在孔口套管与岩壁之间预埋注浆管路并实施预封堵后注浆固管。
2、仰角钻孔技术要求较高时,需在孔口套管与岩壁之间预埋长短各一根注浆管路(短管长度一般为3至5米,长管长度一般小于孔口套管0.5米。)实施预封堵后先实施短管带低压注浆固管,待初次注浆凝固后再实施长管带高压注浆固管(一次注浆时长注浆管作为返浆管使用,二次注浆时孔口套管作为返浆管使用。)。
3、俯角钻孔技术要求较低时先施工至套管预定深度以下2米后先下套管(考虑岩粉沉淀深度)。套管与岩壁之间直接倒入浆液固管,注意必须先倒入半流体状浆液堵住套管底部空隙。
4、俯角钻孔技术要求较高时采取双层套管结构且必须先固孔口管再钻进,即先施工至孔口管深度(第一层终空位置必须深入稳定岩层至少3米),当下好第一层孔口套管先用高压水自套管内压水冲岩屑,冲干净后再向套管内注入浆液固管,此时可采取带泵注浆或加高孔口管自压注浆等方式,待浆液凝固后扫孔至底后延伸至第二层套管深度实施二次带压注浆固管,(此时若钻孔试压能够满足要求则可继续后续施工,若不能满足要求必须再次扫孔注浆直至达标,因此前第一层套管未使用高压注浆固管,切忌在未进行二次补注浆前下第二层套管),待浆液凝固后实施二次扫孔并延伸至少2米再下第二层套管带压注浆固管,二层套管试压达标后继续后续施工,否则继续扫孔注浆直至试压达标。
三、特殊情况应对措施
1、开孔位置破碎时必须提前喷浆堵漏后再开孔,必要时在喷浆完成后先在设计钻孔周边施工短孔实施注浆堵漏。
2、钻孔孔内出水时必须确保孔口套管止水方可继续钻进。若出水点在孔底可直接埋设套管并在套管周边喷浆堵漏,若出水点在开孔位置至孔底之间时,可在管壁与岩壁之间预埋一路引水管至出水点,待周边堵漏加固完毕后通过引水管注浆堵水。
3、注浆期间发现裂隙较大,采取直接注浆堵漏困难时,可在浆液中添加细棉纱或干海带丝,添加料大小按照可通过注浆泵确定。
4、注浆期间因部分裂隙较小,浆液进入裂隙困难时,必须先注浓度较低的浆液,待稳定后再逐渐增加浆液浓度,切忌直接注高浓度浆液导致无法封堵细小裂隙。
5、注浆流量采取分段选取,严禁采取高挡流量直接注浆,开始阶段可用中档流量注浆,待压力开始上升后逐渐换低档流量,最后压力稳定阶段必须确保在最低挡流量下,因浆液向裂隙流动需要一段过程,所以当注浆压力在要求时间范围内稳定后先停泵,待压力降低一半或等待5分钟后再补注2-3次。
6、因钻孔孔壁周边可能存在细小裂隙,采取高档位试压时因流量较大会导致压力“虚高”,孔内水、气体后期可能通过细小裂隙向外泄漏,所以钻孔清水试压必须选择最低档流量。
结束语
钻孔施工开孔固管阶段最为重要,孔口处理不彻底极易给后续施工带来很大的困难,甚至可能导致孔壁出水、漏气等事故发生,同时处理期间一定要注意注浆流量和浓度的合理控制,以防发生实际耐压强度低于需要数值的现象发生。
上一文章:螺旋过滤管厂家日常清洗
下一文章:石油套管37Mn5钢级的套管焊接分析