모형실험을 이용한 안정액 주입 시 공벽붕괴방지 효과 분석
Experimental Study on Effect of Injected Drilling Fluid for Bore Hole Collapse Prevention
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초록
본 논문에서는 해상 시추 시 공벽붕괴 방지를 위해 적용되는 시추 안정액(drilling fluid)의 다양한 배합설계에 따른 공벽붕괴방지 효과에 대한 실험적 연구 결과를 다루었다. 이를 위해 내염성점토와 벤토나이트 안정액의 공벽 붕괴 방지 성능을 비교하였으며 아울러 첨가제 혼합 시 안정액의 성능지표 변화에 대한 실험결과를 간략히 기술하였다. 또한 지반시추(굴착) 및 안정액투입을 모사하는 토조 장치를 구축하여 세립분이 포함된 화강풍화토 및 모래지반을 대상으로 해수에 배합된 다양한 안정액에대한 실험을 수행하고 안정액 투입량, 굴착가능 깊이 등을 측정하여 공벽붕괴 방지 효과를 고찰하였다. 그 결과 내염성 점토와벤토나이트 모두 폴리머 첨가시 공벽붕괴 방지효과가 단일 안정액에 비해 증가하는 것으로 검토되었으며 첨가제로 CMC 보다 폴리머가 우수한 것으로 검토되었다. 본 논문에서는 도출된 연구결과가 실무적 차원에서 지니는 의미에 대한 내용을기술하였다.
Abstract
This paper presents the results of a reduced-scale physical model investigation into the effect of drilling fluid with different mix designs for use in offshore bore hole collapse prevention. Compare the bentonite and Attapulgite use. Reduced-scale model tests were then carried out considering field procedures for cases with decomposed granitic soil with fines and a sand with various drilling fluids with different mix designs. The results were indicated that the addition of polymer to the bentonite based drilling fluid decreases the amount of injected drilling fluid and increases the final depth of excavation. Also revealed that the effect of polymer on the performance of drilling fluid is more pronounced in the decomposed granite soil with fines than sand. Practical implications of the findings from this study are discussed in detail.
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