JPS60164593A

JPS60164593A - 逸泥防止方法

Info

Publication number: JPS60164593A
Application number: JP1887784A
Authority: JP
Inventors: 母里　浩一; 伊東　明男
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1984-02-03
Filing date: 1984-02-03
Publication date: 1985-08-27
Also published as: JPH0368997B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は坑井泥水掘削工法における逸泥防止方法に関す
るものである。

石油、天然ガス又は鉱山における探鉱などで行なわれる
ポーリング（以下掘削という）にはベントナイト、水溶
性高分子、分散剤、及び潤滑剤、その他必要に応じた添
加剤などを組み合わせた水溶媒の懸濁流体（以下泥水と
いう）を用いる泥水工法が使用されている。

かかる坑井泥水掘削工法における泥水の効果は掘削土砂
の地質−＼の搬出、ビット及びドリルカラーなどの冷却
、さらには掘削坑壁の保睦、高圧層における油、ガス又
は水などの噴出防止などの機能がある。しかしこの掘削
に際して破壊地層やポーラスな地層に遭遇した場合に１
泥水が地層内に逃げる逸泥現象なる事故がおこる○この
逸泥が起ることによって坑内障害を併発して掘削工事の
進行を妨げることが多い。このような逸泥にはいろいろ
なタイプがあるが、その逸泥の程度によって次の３段階
に分けることができる。

（１）ｔＪ＼逸泥−逸泥層で少量ずつ逸泥があるが、泥
水の循環が充分できる。

（２）中逸泥−逸泥層において逸泥現象が顕著で、少量
の泥水のみが循環でき大部分が逸泥する。

（３）大逸泥−逸泥層で逸泥現象が起り、泥水が完全に
循環しなくなる。

このような逸泥の程度によって、その防止対策は異った
方法がとられる。又この逸泥対策の成功、不成功によっ
て掘削期間の短縮や掘削コストの低減などに重大な影響
をおよばずことになる。この逸泥対策には従来からいろ
いろな方法がとられている。例えば小逸泥に対しては泥
水中にクルミ殻、雲母片、ファイバー物質や綿実油しホ
シ滓などの逸泥防止剤を泥水中に添加して逸泥層の割れ
目や間隙を閉塞する方法によって効果を上げることがで
きる。

これに対して中以上の逸泥に対してはセメントフラッシ
ュやセメントスキーズなどの方法がとられるが、これら
の場合にも、との逸泥の規模に応じである粒径を有する
逸泥防止剤を添加しなければならない。又セメントフラ
ッシュやセメントスキーズなどに用いるセメントスラリ
ーは比重が高く、さらに水中に分散し易いために地層水
を多く含む逸泥層などにおいては地層中に逃けてしまっ
た）、又逸泥した泥水と混合したりして逸泥地層内で固
化せずに再掘削時に得び逸泥を起す結果となる。本発明
者らは坑井泥水掘削工法に於けるこれらの逸泥を防止す
る方法について鋭意検討した結果、本発明を完成するに
到ったのである〇即ち本発明の逸泥防止方法は坑井泥水掘削工法の際、逸
泥を予想される地層に水溶性高分子を配合したセメント
スラリーを注入し、逸泥層に浸透固化させることにょシ
逸泥を防止するものである。

本発明に用いる水溶性高分子としては、各種のセルロー
スエーテル類、例えばメチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセ
ルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロー
ス等が使用出来、又合成水溶性高分子としては、ポリエ
チレンオキシド、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸
ソーダ、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン等
がある。このほかデンプン及びその鋳導体、アルギン酸
ソーダ、カラギーナン、グアガム、ローカストビーンガ
ム等の天然高分子も適用され得る。又これらの水溶゛性
高分子は単独もしくは２種以上を併用することも可能で
ある。

又本発明のセメントスラリーには、普通ポルトランドセ
メント、中庸熱ポルトランドセメント、高炉セメントを
けじめとする各種の水硬性セメントを用いることができ
る。

本発明における七メントスラリー組成は、七メン）１０
０１量部に対し、１％水溶液粘度が５０〜５０００セン
チボイズ（ｃｐｅ）の水溶性高分子全０．０５〜５．０
３３部と、水／セメント比＝０．３〜０．８に和尚する
水を配合したものが適当である。

本発明のセメントスラリーにおける水溶性高分子の添加
による効果は、セメントスラリーに適当な粘性を与えて
スラリーが地下水や泥水中へ拡散するのを防ぐものであ
ると推定される。

すなわち本発明のスラリーは逸泥地層の開口部（割れ目
、ポーラス地層）から地層内に浸透し、地層内の地下水
や泥水へ拡散し難いため、稀釈されることなく逸泥Ｊ〜
内で固化し逸泥孔隙を閉塞し逸泥を防止するものである
と推定される。

本発明の実施に当って、水溶性高分子の１％水溶液粘度
が５０　ｃｐｓ以下のものでは、拡散を防止するのに十
分なセメントスラリーの粘性が得られず、５０００ｃｐ
ｓ以上のものでは逆にセメントスラリーの粘性が大きく
なシすぎて、流動性に欠は逸泥地層に浸透しにくくなる
。従って１％水溶液粘度が５０〜ｓ　ｏ　ｏ　ｏ　ｃｐ
ｅの水溶性高分子を使用するのが望ましい。同様に水溶
性高分子の配合量はセメント１００重量部に対して０．
０５〜５．０重量部の範囲が望ましく、０．０５重量部
よシ少ない場合は十分な粘性が得られず、５．０重量部
を越える場合は粘性が大きくなシ過ぎて、本発明の目的
が十分達せられない恐れがある。

本発明の実施に当っては、泥水掘削に際して逸泥を予想
される地層に遭遇した場合、まず水溶性高分子を配合し
たセメントスラリーをこの逸泥層の下部からドリルパイ
プを用いてｍ削坑内に充填し、重力によシ又は加圧する
ことによって逸泥層内に浸透せしめ、静置しで逸泥層内
で固化させて逸泥孔隙を閉塞せしめる。しかる後１再び
泥水を用いて掘削を続ければよい。

また、本発明に於て使用するセメントスラリーに、アス
ベスト、マイカ、ベントナイトなどの鉱物性繊維、粉末
または粒状物もしくは植物性繊維、粉末または粒状物な
どを混入することも効果的であ勺、必要に応じて凝結促
進剤、凝結遅延剤、流動化剤、減水剤などの添加剤を配
合してもよい。

以下実施例を以って本発明を説明するが、これらの実施
例は本発明を何ら限定するものではない。

実施例１表１に記載の４種の粒径を有するガラス球をそれぞれの
円筒に詰めてモデル逸泥層を作成し、モデル逸泥層の空
隙を水で充填して次の試験を行った。

（リ　循環泥水を重力で注入し、逸泥量を測定した。

（２）　水溶性高分子を配合しない通常のセメントスラ
リー（水／セメント比＝　０．５　）を、１ｋｇ／ｄの
圧力で加圧注入し、モデル逸泥層に十分に浸透せしめた
後２時間静置した。

その後、循環泥水を重力注入および０．５゜１．５．７
ｋｇ／ｃｄの圧力で加圧注入し、３０分後の逸泥量を測
定した。

（３）１％水溶液の粘度が、１２００　ｃｐｓのヒドロ
キシエチルセルロースヲ、セメント１００Ｍ量部に対し
１重量部配合した本発明のセメントスラリー（水／セメ
ント比＝０．５）ｔｌｋｆ／−の圧力で加圧注入し、モ
デル逸泥層に十分圧浸透せしめた後、２時間静置した。

その後、循環泥水を重力注入および０−５１　１）　５
＋　７ｋｆ／ｅ＋＃で加圧注入し、５０分後の逸泥量を
測定した。

以上の試験結果を表１に示す。表の結果よシ本発明のセ
メントスラリーを用いた場合の逸泥防止効果が顕著であ
ることがわかる。

表　１実施例２小杭径（杭径５７７８インチ）の掘削現場において深度
７２０メートル（坑底温度１１０Ｃ）で中逸泥に遭遇し
た。この逸泥防止対策として、通常のセメントスラリー
を２，０５０を注入し、３時間静置し、再び掘削を開始
したところ、泥水が２循目で同一深度で再び中逸泥を起
した。

その後同じ操作を２回はど繰シ返したが、中逸泥は防止
できなかった。ここで、実施例１で用いた本発明のセメ
ントスラリー１，５００ｔを注入し、３時間静置した後
再び掘削を開始したところ、その後深度７２０メートル
での逸泥は全くなく、充分な逸泥防止効果があった。

出願人代理人古　谷　馨

Claims

【特許請求の範囲】

逸泥を予想される地層に水溶性高分子を配合したセメン
トスラリーを注入し、逸泥層に浸透固化させることを特
徴とする坑井泥水掘削工法における逸泥防止方法。