摘要：依托成都轨道交通资阳线盾构工程穿越泥岩地层进行盾构防泥饼渣土改良方案研究和大量实践,分析了泥饼的形成过程和影响因素,并结合泥岩地层特性,提出了合理的渣土改良方案,包括用取改良材料、开展渣土改良试验、确定改良参数的范围,并根据现场实际情况进行修正,指出实施安全质量控制要点和掘进控制措施,可以有效预防盾构泥饼对掘进施工产生的负面影响。

摘要：渗透层段因泥浆过滤形成泥饼,造成井径缩径,这对声波时差测井会产生一定影响。本文设计了一种三层介质的声波传播模型,首次提出了泥饼滑行波和泥饼折射滑行波的概念,给出了存在泥饼时的声波时差计算公式。用数值分析法研究了声波滑行波传播时间随泥饼厚度的变化规律,表明发射探头到接收探头的距离控制了接收声波的来源,1m源距的常规声波测井仪器接收的总是泥饼折射滑行波,当泥饼厚度均匀且各向同性时无需进行泥饼校正。而当为提高声波分辨率减小源距时,声波测井仪器所接受到的声波受泥饼厚度的影响。

摘要：面板式土压平衡盾构机在黏性地层中掘进时刀盘容易出现结泥饼问题,泥饼形成后会覆盖刀具、堵塞刀盘开口,从而降低刀盘的掘进效率,甚至使得盾构机完全丧失掘进能力,给盾构隧道施工带来严重影响。首先介绍了刀盘与土颗粒之间的黏附机理,通过自制的面板式刀盘掘进模拟装置开展了室内试验,研究了盾构掘进速度和刀盘扭矩的变化规律及其与刀盘堵塞之间的相关关系。研究表明:刀盘堵塞是一个连续渐进的过程,土颗粒首先在刀具密集处黏附聚集,然后逐渐扩大形成泥饼;泥饼形成后会覆盖刀具,降低刀具对地层的贯入度,并堵塞开口,降低渣土通过效率;在掘进参数上面主要体现为刀盘扭矩增大、盾构掘进速度减慢、排土顺畅度降低;刀盘开始结泥饼后,刀盘扭矩的增长符合三次多项式函数关系,掘进速度呈指数型降低;试验同时表明,土体含水率对刀盘结泥饼及堵塞具有显著影响,当其接近塑限时,泥饼最容易形成,盾构掘进效率最低,刀盘开口堵塞风险最大。研究成果对于评估黏性地层面板式土压平衡盾构掘进刀盘结泥饼及堵塞的风险具有借鉴意义。

摘要：钻井液滤失是一个时间长且复杂的过程,泥浆成分、地层压力、温度和渗透率是影响滤失行为的关键因素。随着在高温和高压区域钻进的深入,需引入预测滤液侵入和颗粒桥接的研究。通过在基础水基泥浆中添加重晶石和不同粒径大小的碳酸钙来研究颗粒桥接、滤液侵入和渗透性对其造成的影响。通过渗透率为15.9~653 mD的砂岩岩心在不同时间进行高温高压滤失测试的方式来模拟颗粒桥接效应。该研究还利用分析模型来计算使用不同混合设计的试验的泥饼渗透率。通过扫描电子显微镜(SEM)分析颗粒侵入随深度和时间的预期趋势。结果表明:碳酸钙颗粒大小与滤失损失成正相关,多孔介质的渗透性是影响累积滤失量的关键因素;重晶石将充填岩心中微孔隙,颗粒分布较为均匀且致密,使得岩心渗透率得以降低。本研究的结果可用于设计井筒强化流体,以减轻井眼稳定性和地层损害。

摘要：钻井液在页岩钻探中对维护孔壁稳定十分重要,其滤失形成的泥饼对保护储层同样有着举足轻重的作用。为了研究页岩岩粉侵入低固相钻井液中对泥饼基本性能的影响,选取湘西北硅质页岩岩粉为研究对象,通过正交试验设计并对结果进行了极差分析和方差分析。研究结果表明:岩粉的含量是影响泥饼厚度的主要因素;影响泥饼韧度的主要因素为滚动时间以及岩粉的粒径;质量分数为6%的200目岩粉在滚动6 h后形成的泥饼最薄;150目的岩粉在质量分数为6%时滚动12h后形成泥饼的韧度最大;级配为(200+100)目时,质量分数为2%的岩粉滚动24h后形成泥饼最薄;级配为(200+150)目时,质量分数为4%的岩粉在滚动12h后形成泥饼韧度最大。研究结论对钻井液现场的固相控制有积极意义。

摘要：本文导出了电磁波传播测井(EPT)中裂缝天线电磁场的计算公式,并就大庆典型的地层、泥浆状况考察了泥饼对EPT的影响。考察结果表明,在大庆地区,采用EMD—L阵列天线较好。还指出,泥饼厚度h_(mc)≤0.6cm时,其影响可以忽略,为此,在设计EPT仪器时,应着意加入刮泥器。

摘要：研究变温条件下泥饼对二界面封固系统的影响有助于改善二界面封隔性能。利用自行设计的二界面胶结强度实验装置测定了不同温度变化条件下,岩心表面水湿、岩心表面涂有泥饼等情况的二界面胶结强度。分析发现:温度变化时会使界面胶结强度降低,且温度变化幅度越大,界面胶结强度降低幅度越大,温度循环变化时比单次温度变化时的界面胶结强度降低的幅度更大;与岩心表面水湿时相比,岩心表面有泥饼时二界面胶结强度对温度变化更加敏感,降低幅度更大。研究结果可用于指导设计和施工,以降低温度变化对界面封隔性能的不良影响。

摘要：工程渣土在水洗砂过程中产生的洗砂泥浆存在脱水效果差、不稳定的问题,这与泥浆的脱水性能密切相关。通过模拟现场洗砂工艺获得不同脱水性能的洗砂泥浆,开展了改进滤失试验及模拟压滤试验,研究了洗砂泥浆脱水性能受洗砂工艺的影响规律,获得了一种能够快速表征泥浆脱水性能的指标,用以指导优化渣土洗砂工艺。结果表明:洗砂泥浆脱水性能受洗砂粒径和加水量影响明显,滤失量及渗透系数与脱水性能有较好的相关关系;而30min滤失量与最终滤失量、最终泥饼含水率呈现较好的相关性,能够较准确地反映泥浆脱水性能;经模拟压滤试验进一步验证,30 min滤失量可以作为洗砂泥浆脱水性能的快速表征指标。基于此提出了一套洗砂泥浆脱水性能的快速检测及工程渣土洗砂工艺优化方法,能够及时为洗砂工艺参数调整提供指导,以获得脱水性能较优的洗砂泥浆,最终使脱水效果得以改善和稳定。

摘要：复合地层盾构掘进中,盾构机刀盘结泥饼的现象是城市地铁隧道施工中的一个难题。文章以广州地铁四号线某区间隧道工程为例,从地层地质、盾构机自身设计制造及施工控制等因素对刀盘结泥饼的原因进行了分析,提出了防治泥饼的施工措施,为类似工程提供了解决此类问题的思路和途径。

摘要：为了测定不同泥浆体系所形成泥饼的粘附-粘滞强度(ACBS)和粘附-粘滞模数(ACM)，开发研制了一种独特的测试程序和一套新型的测试装置。测试装置是一台Wyke—ham Farrance无级压缩机，测试时它将柱形压块嵌入泥饼基质一定深度，然后施加一个提拉力将压块从泥饼中拔出。有一个数字式仪表能记录加载和提拉过程中压块的嵌入深度和位移，同时有一台电子天平记录嵌入和提出过程中作为位移函数的压力和提拉力。此外，还有一个千斤顶可将泥饼提升到预定高度，而一个计算机数据自动采集系统则能记录测试数据并监测测试过程。实验测试结果表明，嵌入深度相同而成分不同的泥饼，其ACBS和ACM会有明显不同。提拉力的大小及其与嵌入面积减少量的关系曲线形状，受控于泥饼材料的粘附和粘滞力及其性质。电解质的存在能明显影响金属与泥饼以及矿物与矿物的结合力。阳离子的水合离子直径对泥饼的粘附和粘滞性质也有一定影响。泥饼基质中存在重晶石能够明显增大泥饼的ACBS和ACM，其原因可能是重晶石颗粒的填充和质量粘附效应以及分子间作用力。研究了三种降失水剂对NaCl-膨润土泥饼ACBS的影响，它们是改性淀粉、CMC和PAC。在NaCl-膨润土泥浆中加入CMC和改性淀粉，其泥饼的ACBS和ACM几乎没有变化，而在NaCl-膨润土泥浆中加入PAC，其泥饼的ACBS有一定增加，但ACM明显减小。这此测试结果在不同泥饼对钻具、扩眼器、稳定器、钻头以及斜井和水平井眼的钻屑间的结合力方面提供了极有价值的资料。这些测试方法可用于筛选钻井泥浆添加剂，而本文的研究结果则可用于设计有理想泥饼质量的钻井液。