缓凝水泥浆液置换冻结孔泥浆封水方法

摘要

一种缓凝水泥浆液置换冻结孔泥浆封水方法，在水泥浆搅拌前，先对冻结孔进行冲孔；按每池浆液用量准备好缓凝水泥浆液配制材料：水泥、水、钠基膨润土、缓凝剂和羧甲基纤维素钠；对缓凝剂和羧甲基纤维素钠加水进行溶解，所需水量从浆液总用水量中扣除；缓凝剂和羧甲基纤维素钠溶解结束或临近结束时，加水至搅拌池中，开机搅拌，并依次倒入水泥、钠基膨润土；使水泥浆液流入储浆池暂存；开启注浆泵，把储浆池中的浆液一次性泵入冻结孔；浆液注入完毕，立即将泥浆泵吸浆管转至泥浆池，向管路中压入定量泥浆，泥浆量必须准确计量；后续泥浆压注完毕，迅速上提钻杆，清理井口盘，转入冻结管下沉作业。优点是：高质量地完成冻结孔水泥浆置换工作。

主权项

一种缓凝水泥浆液置换冻结孔泥浆封水方法，采用的基本水泥浆液配比为：水灰比1～1.25∶1；在基本水泥浆液中掺加重量为1.5～2％的悬浮剂和缓凝剂；所述的缓凝剂为焦磷酸钠、三聚磷酸钠、酒石酸、酒石酸钾钠、柠檬酸或氯化锌六种缓凝剂中的一种或两种及两种以上任意混合比的混合物；其中焦磷酸钠的掺加重量为0.1％～0.5％，三聚磷酸钠的掺加重量为0.1％～0.6％，酒石酸的掺加重量为0.2％～0.4％，酒石酸钾钠的掺加重量为0.4％～0.5％，柠檬酸的掺加重量为0.05％～0.35％，氯化锌的掺加重量为0.2％～0.3％；上述水泥浆液中还掺加重量为0.8～1％的羧甲基纤维素钠；上述悬浮剂为钠基膨润土；其特征在于：所述的水泥浆液抽取井下冷水配制，所述的具体方法步骤如下：(1)在水泥浆搅拌前，先对冻结孔进行冲孔；(2)按每池浆液用量准备好缓凝水泥浆液配制材料：水泥、水、钠基膨润土、缓凝剂和羧甲基纤维素钠；(3)对缓凝剂和羧甲基纤维素钠加水进行溶解，所需水量从浆液总用水量中扣除；(4)缓凝剂和羧甲基纤维素钠溶解结束或临近结束时，加水至搅拌池中，开机搅拌，并依次倒入水泥、钠基膨润土；(5)水泥浆搅拌约3min，基本搅拌均匀后，掺入缓凝剂液，继续搅拌3min；然后将羧甲基纤维素钠溶液加入，再搅拌3min，水泥浆液搅拌完成；(6)开启搅拌池与储浆池之间的管道阀门，使水泥浆液流入储浆池暂存；(7)开启注浆泵，把储浆池中的浆液一次性泵入冻结孔；(8)浆液注入完毕，立即将泥浆泵吸浆管转至泥浆池，向管路中压入定量泥浆，泥浆量必须准确计量；泥浆的计算方法如下：1)首先根据水泥浆总体积及钻孔直径，计算出无钻杆条件下，水泥浆柱在冻结孔内的总高度；2)忽略钻杆内外压力平衡，假定底端敞口的钻杆插入水泥浆中，且插入部分的钻杆杆壁体积所占的泥浆全部“倒吸入”钻杆内，在此条件下，根据孔内水泥浆柱高度、钻杆的内外径，计算出钻杆之“插入到水泥浆内的部分”的杆壁体积；进而，换算出钻杆内水泥浆液柱相对于钻杆外的高差；3)钻杆内水泥浆液柱总高度已知的前提下，计算出上部钻杆的内部净空间，再计算出井口到泥浆池之间地面管路的内部净空间，二者之和即为需要后续压入的泥浆量；(9)后续泥浆压注完毕，迅速上提钻杆，清理井口盘，转入冻结管下沉作业。