泥漿配方講義

1、1）物理性質(zhì)膨潤(rùn)土一般為白色，淡黃，因其含鐵量不同又呈淺灰、淡綠粉紅、褐紅、黑雜等色。膨潤(rùn)土有的松散如土,也有的致密堅(jiān)硬。2）化學(xué)組成膨潤(rùn)土的主要化學(xué)組分是二氧化硅（SiO2）,三氧化二鋁（Al203）和水（H2O）。氧化鐵和氧化鎂含量有時(shí)也較高，鈣、鈉、鉀等常以不同含量存在于膨潤(rùn)土中。膨潤(rùn)土中的Na2O和CaO含量對(duì)膨潤(rùn)土的物理化學(xué)性能和工藝技術(shù)性能影響頗大。3）理化性能膨潤(rùn)土具有極強(qiáng)的吸濕性，吸水后膨脹，膨脹數(shù)可達(dá)30倍。在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液，這種懸浮液具有一定的粘滯性、觸變性和潤(rùn)滑性。它和水、泥或砂等細(xì)碎屑物質(zhì)的摻合物有可塑性和粘結(jié)性。有較強(qiáng)的陽(yáng)離子交換能力。對(duì)各種氣體、液體、有

2、機(jī)物質(zhì)有一定的吸附能力，最大吸附量可達(dá)5倍于它的重量，具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色物質(zhì)。膨潤(rùn)土的理化性能主要取決于它所含的蒙脫石種類和含量。一般鈉基膨潤(rùn)土較之鈣基或鎂基膨潤(rùn)土的物理化學(xué)性質(zhì)和工藝技術(shù)性能優(yōu)越。主要表現(xiàn)在：吸水速度慢，但吸水率和膨脹倍數(shù)大；陽(yáng)離子交換量高；在水介質(zhì)中分散性好，膠質(zhì)價(jià)高；它的膠體懸浮液觸變性、粘度、潤(rùn)滑性好，PH值高；熱穩(wěn)定性好；有較高的可塑性和較強(qiáng)的粘結(jié)性；熱濕拉強(qiáng)度和干壓強(qiáng)度高。所以鈉基膨潤(rùn)土的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。2泥漿的檢驗(yàn)方法測(cè)量泥漿密度的儀器目前用得最多的是密度秤。測(cè)量時(shí)，將泥漿裝滿于泥漿杯中，加蓋后使多余的泥漿從杯蓋中心孔溢出。擦干泥漿杯表面后

3、，將杠桿放在支架上（主刀口坐在主刀墊上）。移動(dòng)游碼，使杠桿成水平狀態(tài)（水平泡位于中央）。讀出游碼左側(cè)的刻度，即為泥漿的密度值。測(cè)量泥漿密度前,先用清水對(duì)儀器進(jìn)行校正。如讀數(shù)不在10處，可用增減裝在杠桿右端小盒中的金屬顆粒來(lái)調(diào)節(jié)。泥漿的密度是指泥漿的重量與規(guī)定體積水的重量之比。施工中現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的泥漿密度的大小主要取決于泥漿中造漿粘土重量和鉆屑重量之和。在有外加劑等其他物質(zhì)加入的時(shí)候，外加劑等的重量也須計(jì)入。3泥漿在不同地質(zhì)條件下的應(yīng)用及其影響在砂層、礫石、卵石以及破碎帶地層中鉆進(jìn)，由于顆粒之間缺乏膠結(jié)，鉆進(jìn)時(shí)孔壁很容易坍塌，故成孔的難度很大。對(duì)于這類地層用泥漿護(hù)壁，解決問(wèn)題的關(guān)鍵是增加孔壁顆粒之間

4、的膠結(jié)力。粘性較大的泥漿適當(dāng)滲入孔壁地層中，可以明顯增強(qiáng)砂、礫之間的膠結(jié)力，以此使孔壁的穩(wěn)定性增強(qiáng)。提高泥漿粘度，主要通過(guò)使用高分散度泥漿（細(xì)分散泥漿）、增加泥漿中的粘土含量、加入有機(jī)或無(wú)機(jī)增粘劑等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。細(xì)分散泥漿是含鹽量小于1%,含鈣量小于120ppm，不含抑制性高聚物的分散型泥漿。其組成除粘土、Na2C03和水外，為了滿足鉆孔需要，往往加有提粘劑、降失水劑和防絮凝劑（稀釋劑）。依所加處理劑的不同，可有不同種類，如鈉羧甲基纖維素泥漿、鐵鉻鹽泥漿、木質(zhì)素磺酸鹽泥漿和腐植酸泥漿等。用較高粘度的細(xì)分散泥漿在砂、礫層中鉆進(jìn)的成功工程很多，包括在流砂地層中鉆進(jìn)。3.1泥漿對(duì)鉆速的影響隨著泥漿密度

5、的增加，鉆速下降，特別是泥漿密度大于1. 061.10g/cm3時(shí)，鉆速下降尤為明顯。泥漿的密度相同，粘度愈高則鉆速愈低。3.2泥漿中含砂量對(duì)鉆進(jìn)的影響泥漿中的巖屑含量會(huì)給鉆進(jìn)造成很大的危害。使孔內(nèi)凈化不好而引起下鉆阻卡，而且可能引起抽吸，壓力激動(dòng)等，造成漏失或井塌。砂的含量高，孔內(nèi)沉淀厚。造成孔壁水化崩塌，而且易引起泥皮脫落造成孔內(nèi)事故。同時(shí)泥沙含量高，對(duì)管材、鉆頭、水泵缸套、活塞拉桿磨損大，使用壽命短。因此,在保證地層壓力平衡的前提下，應(yīng)盡量降低泥漿密度和含砂量。3.3在軟土地層中泥漿的密度在軟土地層中，泥漿密度過(guò)小或鉆進(jìn)速度過(guò)快，都將導(dǎo)致塌孔現(xiàn)象。通常在此土層中泥漿密度保持到125g/c

6、m3會(huì)更好。4常見泥漿的配方實(shí)例工程中泥漿種類繁多，但根據(jù)其化學(xué)成分可歸類為以下幾種，其配比方法如下：4.1Na-CMC（鈉羧甲基纖維素）泥漿該泥漿為最普通的提粘型泥漿，Na-CMC起進(jìn)一步提粘和降失水作用。配方為：優(yōu)質(zhì)造漿粘土150200g，水1000ml，純堿510Kg，Na-CMC6kg左右。泥漿性能為：密度1071.1g/cm3,粘度2535s,失水量小于12ml/30min,pH值約9.5。4.2鐵鉻鹽-Na-CMC泥漿該泥漿提粘且穩(wěn)定性較強(qiáng)，鐵鉻鹽起防絮凝（稀釋）作用。配方為：粘土200g，水1000ml，純堿液50%濃度加量約20%，鐵鉻鹽溶液濃度20%加量0.5%，Na-CMC

7、0.1%。泥漿性能為:密度1.10g/cm3，粘度25s，失水量12ml/30min，pH值9。4.3木質(zhì)素磺酸鹽泥漿木質(zhì)素磺酸鹽取材于亞硫酸紙漿廢液，一般與煤堿劑配合使用，在提粘的基礎(chǔ)上解決泥漿的防絮凝和降失水。配方為1m3泥漿用粘土100200kg，亞硫酸紙漿廢液3040kg，煤堿劑1020kg，NaOH510kg，消泡劑510kg，水9001000L。泥漿性能為：密度1.061.20g/cm3，漏斗粘度1840s，失水量510ml/30min，在鉆進(jìn)過(guò)程中為進(jìn)一步降失水可升加0.10.3kgNaCMC。4.4腐植酸泥漿腐植酸泥漿是用煤堿劑或腐植酸鈉做穩(wěn)定劑的，它可以與其他處理劑如Na-C

8、MC等配合使用，制備腐植酸泥漿的配方是1m3泥漿中加150200kg煤堿劑（干量）,35kgNa2CO3,9001000L水。泥漿性能：密度1031.20g/cm3,失水量410ml/30min,pH值9。5結(jié)語(yǔ)在水平鉆進(jìn)施工過(guò)程中，正確適當(dāng)?shù)哪酀{的配置對(duì)穿越起決定性作用。而選用不同密度的泥漿要視具體地質(zhì)情況而定。配大:一立方米水添加劑加入量：方二卵石或巖石1. 混合45-50公斤（2-3包）QUIK-GEL（很好地?cái)嚢瑁?. 加入3.0公斤PAC-HV或PAC-LV（緩慢加入）3. 加入3一4公斤BARAZAND（緩慢加入）4. 加入25公斤N-SEAL（2包）5. 繼續(xù)攪拌15-30分鐘6

9、. （備選）加入12公斤DIAMONDSEAL（3桶）HDD用泥漿配方-粘土地質(zhì)非開挖定向鉆技術(shù)2009-12-1618:38:36閱讀37評(píng)論0字號(hào)：大中小泥漿配方是要以正確鑒定我們鉆進(jìn)的土壤地層為基礎(chǔ)的。只有在了解了土壤地層的特點(diǎn)后，我們才能正確配制出合適的泥漿。比如，若是在沙地和卵礫石層中鉆進(jìn)，就必須要用膨潤(rùn)土泥漿；若是在粘土和頁(yè)巖中鉆進(jìn)，我們應(yīng)該添加聚丙烯酰胺（PHPA）在泥漿中。針對(duì)不同的土壤和地層，所用的泥漿原料和添加劑都是很有講究的。比如在沙地中，如果有卵石或者礫石層，我們就要考慮是否要添加膠凝強(qiáng)度促進(jìn)劑來(lái)增加泥漿懸浮能力，促進(jìn)排屑。如果是在極度干燥或是多孔而易滲水的地層，就需要

10、多加些降失水劑的聚合物來(lái)加強(qiáng)泥壁。我國(guó)的地表土壤分布狀況，按地層特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及土壤可簡(jiǎn)單分為下列幾大類：a粘土地質(zhì)b砂質(zhì)地質(zhì)c卵礫石層F面介紹基本的幾種HDD泥漿配置方法（產(chǎn)品為BAROID品牌）。（1）粘土地質(zhì)的泥漿性能要求及組成A粘土地質(zhì)的地質(zhì)特點(diǎn)：粗土、地質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，砂、沖積砂土層、種植土、回填土等、粉砂土及淤泥。細(xì)土地質(zhì)構(gòu)造較硬，吸水教強(qiáng)，其中黃色泥巖、褐色泥巖最具有代表性。B.其主要特占：八、成孔性好，可鉆性好，鉆具在土中旋轉(zhuǎn)推進(jìn)、造斜和出土都能比較好的成孔，不易坍塌，是相對(duì)比較適合穿越的地層。但是粘土遇水容易膨脹并使鉆頭粘結(jié)和卡鉆，增大扭矩，甚至堵塞鉆頭水眼憋泵的現(xiàn)象。C.泥漿性能要

11、中低粘度，增強(qiáng)泥漿流變性，抑制粘土反應(yīng)，提高求：潤(rùn)滑性，減少泥餅圈和鉆頭包泥現(xiàn)象。D.泥漿配方組成：水純堿膨潤(rùn)土-BORE-GEL®孔壁穩(wěn)定劑-EZ-MUD®表面活性劑-PENTROL®酉方一己低塑性粘土一立方米水添加劑加入量：1. 混合45公斤BORE-GEL（很好地?cái)嚢瑁?. 繼續(xù)攪拌15-30分鐘酉方二己高塑性粘土一立方米水添加劑加入量：1. 混合45公斤BORE-GEL（很好地?cái)嚢瑁?. 加入1升EZ-MUD（緩慢加入）3. 加入3.8升PENETROL（緩慢加入）4. 繼續(xù)攪拌15-30分鐘酉方三己高塑性粘土一立方米水添加劑加入量：1. 混合0.9公斤P

12、OLYBORE（很好地?cái)嚢瑁?. 加入3.8升PENETROL（緩慢加入）3. 繼續(xù)攪拌15-30分鐘理想HDD泥漿應(yīng)具備的特性和HDD專用泥漿的組成非開挖定向鉆技術(shù)2009-12-1618:47:02閱讀18評(píng)論0字號(hào)：大中小1理想的HDD用泥漿應(yīng)具備的特性理想的HDD用泥漿應(yīng)具備下列特性：（1）粘度適中（2）膠凝強(qiáng)度高（3）泥漿密度（比重）低（4）濾失量低，濾餅薄且堅(jiān)韌、光滑（5）含砂量低（6）摩擦系數(shù)低，潤(rùn)滑性能好（7）剪切稀釋性好下面就以上特性，詳細(xì)說(shuō)明為何這些特性是理想HDD用泥漿需要具備的特性。（1）粘度適中水平定向鉆中粘度的測(cè)量具有重要的意義，其重要性比在豎井鉆進(jìn)中要大。但是在水

13、平定向鉆中，并不是粘度越高越好，粘度要適中。與膠凝強(qiáng)度及濾失性相比，后兩者要更為重要。由于粘度就是流體的流動(dòng)阻力，所以在水平鉆定向鉆中粘度的重要意義就是保持一定的鉆液的流動(dòng)性。粘度太高容易導(dǎo)致以下幾點(diǎn)：- 會(huì)降低泥漿泵的效率（粘度愈高，需要愈高壓力的泵才能保持泥漿的循環(huán)流動(dòng)。） 過(guò)濃的泥漿流動(dòng)性差，會(huì)造成鉆孔內(nèi)壓力過(guò)高 導(dǎo)致路面破裂或隆起，導(dǎo)致泥漿流失到路面而造成環(huán)境污染和交通不便。 因特殊阻塞造成鉆桿卡彈 減低鉆掘速度基于上述原因，我們首先要考慮膠凝強(qiáng)度、凝膠生成量以及濾失控制，而不是單憑添加膨潤(rùn)土來(lái)增加粘度。這樣做的目標(biāo)就是讓設(shè)計(jì)出來(lái)的泥漿流體看起來(lái)“很瘦”（不濃），可工作起來(lái)“很肥”（運(yùn)

14、屑能力很強(qiáng)）。（2）膠凝強(qiáng)度理想的HDD用泥漿必須具備碎屑的支撐、懸浮和運(yùn)載能力。當(dāng)泥漿相對(duì)于鉆孔地層處于靜態(tài)時(shí)，必須保持要足夠的膠凝強(qiáng)度來(lái)懸浮被鉆下來(lái)的固體鉆屑，而且要在這些固體碎屑從鉆孔中排出來(lái)時(shí)，還要保持其懸浮狀態(tài)。最終形成的泥漿（鉆液和固體鉆屑）的功能就好像一條輸送帶來(lái)運(yùn)走固體碎屑，從而為待裝管線留出足夠的空間。如果泥漿不能懸浮鉆屑，鉆屑就會(huì)快速沉淀并在水平年井的底部，導(dǎo)致在拉管線時(shí)，尤其是大口徑的管線，就無(wú)法拉過(guò)去而被卡住。在粗粒土壤（如果砂土、礫石、鵝卵石）中膠凝強(qiáng)度尤其重要，而在粘土和頁(yè)巖層中，尤其是使用大口徑回?cái)U(kuò)頭時(shí)也具有重要意義，因?yàn)榇罂趶交財(cái)U(kuò)頭往往會(huì)產(chǎn)生很多碎屑。如果只用淡

15、水來(lái)鉆，由于淡水根本不具備膠凝強(qiáng)度或者凝膠生成量，因此絕對(duì)是不適合用作水平定向鉆泥漿。（3）泥漿密度低泥漿（也包括鉆進(jìn)后來(lái)自地層的活性固體或者惰性固體與先前配置的泥漿的混合物）密度高，會(huì)對(duì)泥漿整個(gè)鉆進(jìn)提供造成非常不利的影響，不但可能會(huì)阻塞鉆液干流，而且有可能造成泵體過(guò)度磨損。一旦發(fā)現(xiàn)泥漿密度過(guò)高，必須采取下列措施來(lái)降低。 趕緊想辦法來(lái)去除泥漿中的鉆屑固體來(lái)減低泥漿的密度 降低鉆進(jìn)速度 如果時(shí)間允許的話，廢棄當(dāng)前泥漿，重新配置新的。（4）濾失量低/濾餅質(zhì)量高優(yōu)質(zhì)的泥漿濾失量低，形成的濾餅又薄又光滑、堅(jiān)韌并強(qiáng)度較高。泥漿濾失量越高，濾餅越柔軟并且越厚。濾餅厚度增加會(huì)減小鉆孔內(nèi)部的環(huán)行空隙，鉆液和碎

16、屑在這個(gè)更窄的通道中輸送時(shí)，要求的壓力更大。在粘土地層中，因?yàn)檎惩寥菀子鏊磻?yīng)并膨脹，此時(shí)濾失量控制的非常重要。但是要達(dá)到較低的濾失量，質(zhì)量?jī)?yōu)異的濾餅必不可少。在沙層中，優(yōu)質(zhì)的濾餅更具有極其重要的意義。因?yàn)槿绻罅繛V液滲入地層會(huì)降低地層強(qiáng)度，甚至可能使地層坍塌。此時(shí)濾餅作為鉆液的一種密封劑或者穩(wěn)定劑保持鉆孔的穩(wěn)定性。濾餅最佳厚度應(yīng)該介于1/32”(0.79MM)至3/32”(2.375MM)之間。如果單用清水鉆進(jìn)，鉆進(jìn)過(guò)程中根本無(wú)法很好控制濾失量和形成優(yōu)質(zhì)濾餅，最終會(huì)為承包商帶來(lái)無(wú)數(shù)的問(wèn)題，如卡鉆、坍塌，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)工程失敗。(5) 含砂量低含砂量也是判斷一個(gè)泥漿是否優(yōu)良的重要標(biāo)準(zhǔn)。好的泥漿

17、含砂量可控制在2%至3%以內(nèi)。含砂量高對(duì)環(huán)流系統(tǒng)的效率存在不利影響，并會(huì)縮短泵送設(shè)備、泥漿馬達(dá)等裝置的壽命，也會(huì)降低鉆液的效率。(6) 磨擦系數(shù)低，潤(rùn)滑性能好在水平定向鉆施工過(guò)程中，如果泥漿摩擦系數(shù)低，潤(rùn)滑性能好，則會(huì)降低管道與土壤之間的摩擦阻力，從而有助于管道的安裝。（7）剪切稀釋性好鉆液的粘度隨減切率的增加而降低。優(yōu)質(zhì)的泥漿，剪切稀釋性好，使鉆液在靜止時(shí)成膠狀（半固體狀態(tài)）；而流動(dòng)時(shí)則呈液狀。2HDD專用泥漿的組成（1）配制泥漿用的水水水是最便宜的鉆井材料，也是最重要的材料之一。如果先把水處理好，可以省下很多的鉆井材料費(fèi)用。理想的用來(lái)配置泥漿的水,PH值應(yīng)該控制在8.5-9.5,不含Ca2

18、+,Mg2+,無(wú)固體雜質(zhì)，必要時(shí)要進(jìn)行預(yù)處理。純堿即碳酸鈉,又叫蘇打。純堿主要用來(lái)軟化水質(zhì),降低水的硬度和調(diào)節(jié)PH值。用純堿處理后的水更適合膨潤(rùn)土水化,使泥漿更好得發(fā)揮好的性能。（2）膨潤(rùn)土目前在市面上有各式各樣的膨潤(rùn)土,其品質(zhì)參差不齊,給使用者帶來(lái)很大的困惑。其實(shí)膨潤(rùn)土的判定標(biāo)準(zhǔn)是這樣的：-膨潤(rùn)土又稱斑脫巖、膨土巖，是以蒙脫石為主要成分的粘土。膨潤(rùn)土可根據(jù)所含蒙皂石族礦物的屬型而相應(yīng)劃分。蒙脫石以其層間可交換陽(yáng)離子的種類、含量劃分屬型，當(dāng)某一陽(yáng)離子的含量超過(guò)陽(yáng)離子交換容量50%時(shí)，即以該陽(yáng)離子命名。例如鈉基蒙脫石(ENa+/ECn50%)、鈣基蒙脫石(ECa2+/ECn50%)。當(dāng)層間沒(méi)有一

19、個(gè)陽(yáng)離子含量超過(guò)50%交換容量時(shí)，則以含量最多的兩個(gè)陽(yáng)離子命名，如鈣鈉基蒙脫石等。鈉基膨潤(rùn)土又命名堿型土，吸水后高度膨脹，適合用作鉆井泥漿。鈣基膨潤(rùn)土又名堿土型土，吸水后膨脹不太大，主要用于鑄造行業(yè)。目前天然的鈉基膨潤(rùn)土產(chǎn)地主要在美國(guó)懷俄明州；國(guó)內(nèi)所謂的鈉基膨潤(rùn)土都是鈣基膨潤(rùn)土改性鈉化而成，各項(xiàng)性能較純天然的鈉基膨潤(rùn)土要差，穩(wěn)定性也沒(méi)有天然的鈉基膨潤(rùn)土好。膨潤(rùn)土能吸附8-15倍其體積的水量，吸水后膨脹，好的可以達(dá)30余倍。在水介質(zhì)中能分散呈膠狀，具有一定的粘滯性，觸變性和潤(rùn)滑性；它和水、泥和砂等碎屑物質(zhì)的摻合物有可塑性和粘結(jié)性。膨潤(rùn)土的理化性能主要取決于它所含的蒙脫石種類和含量。美國(guó)懷俄明州所

20、產(chǎn)的天然鈉基膨潤(rùn)土中鈉基蒙脫石可高達(dá)85%以上。作為懷俄明州天然鈉基膨潤(rùn)土的主要供應(yīng)商，BAROID公司對(duì)膨潤(rùn)土有50多年以上的經(jīng)驗(yàn)，其膨潤(rùn)土產(chǎn)品是針對(duì)某種特殊鉆井技術(shù)的需求而專門生產(chǎn)的。膨潤(rùn)土產(chǎn)品（BAROID公司產(chǎn)品）HDD專用膨潤(rùn)土（水平井）BORE-GEL®）高粘膨潤(rùn)土（垂直井）QUIK-GEL®D般API膨潤(rùn)土CIVIL-GEL®3）泥漿添加劑泥漿添加劑種類繁多，有增加懸浮的，有提高或降低粘度的，有堵塞鉆孔孔壁縫隙有助于成孔的選擇什么樣的添加劑，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況具體確定。HDD泥漿常用的添加劑可簡(jiǎn)單分為下面幾類：-HDD常主要功能BAROID公司產(chǎn)用品泥漿

21、添加劑）降濾失劑主要用來(lái)控制濾失，穩(wěn)定地層,減低泥壁的厚度。PAC?-R（HV）PAC?-L（LV）QUIK-TROL®GOLD）孔壁穩(wěn)定劑主要適用于粘土和頁(yè)巖中鉆進(jìn),防止細(xì)土顆粒吸水膨脹和分散，以達(dá)到穩(wěn)定孔壁的作用，同時(shí)可防止粘土抱鉆，并起到潤(rùn)滑的效果。EZ-MUD®GOLDAPEZ-MUD®（液體）EZ-MUD®DPD懸浮促進(jìn)劑主要用來(lái)提高水基泥漿的懸浮能力，有助于運(yùn)出更多的鉆屑、粗砂和粗顆粒。尤其適合在鵝卵石和礫石層中鉆進(jìn)時(shí)添加。NO-SAG®BARAZAND®）表面活性劑（潤(rùn)濕劑，抗粘劑）用來(lái)降低泥漿粘性，抑制粘土膨脹，防止鉆

22、頭沾粘結(jié)球。DrillingDetergentJ堵漏材料可以阻止泥漿從縫隙或膠結(jié)力差的地層大量流失。N-SEAL?（纖維）DIAMONDSEAL®（聚合物）HOLEPLUG®（天然鈉基膨潤(rùn)土粒）成功穿越的訣竅-選用合適的泥漿非開挖定向鉆技術(shù)2009-12-1618:45:19閱讀17評(píng)論0字號(hào)：大中小摘要本文結(jié)合作者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工程事例，再次強(qiáng)調(diào)了合適的運(yùn)用泥漿是HDD鉆孔過(guò)程成敗的關(guān)鍵。使用恰當(dāng)設(shè)計(jì)的鉆液配方和合適的鉆液配置程序，將提高整個(gè)工程的效率，最終將節(jié)省工程費(fèi)用。合適的泥漿配方和合理的鉆進(jìn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)，就是要在鉆具周圍形成一個(gè)用來(lái)容納回拖管線的通敞的孔洞。引用了

23、國(guó)內(nèi)外專家的論述，更進(jìn)一步的證實(shí)了泥漿在整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程的重要。關(guān)鍵詞泥漿泥餅成孔成功鉆液（泥漿）是進(jìn)行各種鉆孔施工包括水平定向穿越項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)，這個(gè)問(wèn)題若擺在石油鉆井工業(yè)專家面前是不會(huì)產(chǎn)生爭(zhēng)論的，若詢問(wèn)泥漿材料的供應(yīng)商和水平導(dǎo)向鉆孔的大多數(shù)施工單位，他們會(huì)告訴你使用泥漿將使工程進(jìn)行的順利和輕松、經(jīng)濟(jì)并取得高效。但總有些工程單位在進(jìn)行鉆孔工程時(shí)不重視泥漿，或根本就不使用泥漿，他們?cè)阢@進(jìn)和回拖過(guò)程中只使用水來(lái)充當(dāng)泥漿，他們認(rèn)為水比較便宜又方便提取，還可以增加在巖層中的切削速度，其實(shí)這是一種錯(cuò)誤的觀念。下面就現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常遇到的幾種情況和問(wèn)題，結(jié)合本人多年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，并借用國(guó)外泥漿專家的觀點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)

24、評(píng)，以便在施工時(shí)對(duì)照學(xué)習(xí)和提高：我們知道水平導(dǎo)向鉆孔市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)是越來(lái)越激烈，但若能夠使用合適泥漿的操作者，即使在困難的地質(zhì)條件和較低的合同價(jià)時(shí)也肯定能賺大錢。因?yàn)椋唧w的土壤條件將決定你使用的泥漿的具體成分和構(gòu)成，不要舍不得把錢花在泥漿材料的投入上，其實(shí)泥漿材料的成本只占整個(gè)工程成本的1?5之間。否則可能會(huì)在工程中花更多的錢去處理鉆孔中的事故或?qū)е鹿こ淌。斐傻膿p失將大大超過(guò)泥漿材料的投入，若失去了相應(yīng)的市場(chǎng)那就更不值得。泥漿在工程中對(duì)提高總體的切削速度和懸浮鉆削起著重要的作用，只有使用適合地質(zhì)條件的泥漿，才能夠確保操作者快速順利的完成一個(gè)項(xiàng)目，同時(shí)，泥漿材料的工程消耗與占大頭的設(shè)備開支以及完

25、成工程項(xiàng)目后的價(jià)值相比，相對(duì)成本并不高。鉆液專家告訴我們：通常所說(shuō)的使用合適的泥漿，必須是符合地質(zhì)條件的淡水和泥漿材料的混合物，而不只是清水，由于流動(dòng)狀態(tài)的水不具有的相應(yīng)的攜帶能力和護(hù)壁性能，而且它也會(huì)不停地向周圍巖層滲透所以就會(huì)導(dǎo)致鉆孔塌方或縮徑，反而會(huì)使回拖和旋轉(zhuǎn)壓力上升，并且造成對(duì)鉆桿和鉆具的過(guò)度磨損。所以再次提示：僅使用水會(huì)產(chǎn)生許多不利的因素，有時(shí)水的不利因素遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其有利因素，甚至?xí)?dǎo)致工程的失敗。例如：在一個(gè)工作現(xiàn)場(chǎng)，在鉆孔時(shí)用清水在粘土中鉆進(jìn)，不用說(shuō)問(wèn)題是接踵而來(lái)。在導(dǎo)向孔打到大約100m鉆頭準(zhǔn)備出土的時(shí)候，鉆桿幾乎被粘住了。因?yàn)?，此時(shí)鉆機(jī)已經(jīng)達(dá)到最大旋轉(zhuǎn)壓力，而鉆桿幾乎不轉(zhuǎn)?；?/p>

26、拉壓力也達(dá)到了最大，回抽一根鉆桿要花45min到1個(gè)小時(shí)的時(shí)間,當(dāng)然，此時(shí)的機(jī)器絕對(duì)達(dá)到了能力極限，這些粘性的、膨脹了的泥土給設(shè)備造成了非常大的磨損和損害。在第二次打?qū)蚩讜r(shí)，根據(jù)地質(zhì)情況，采取了合適的泥漿配方，調(diào)整了泥漿性能，然后進(jìn)行鉆孔和回拖管道，整個(gè)過(guò)程中旋轉(zhuǎn)壓力只有最大值的1/3?1/4，并且輕而易舉地拖回了管道。以上是一個(gè)不使用鉆液導(dǎo)致粘管的例子。美國(guó)SunWest泥漿公司的工程經(jīng)理White說(shuō)：“這是一個(gè)主要問(wèn)題。如果不使用任何鉆液來(lái)將鉆屑清除出鉆孔它們就會(huì)留在鉆孔中并擠滿鉆桿、回?cái)U(kuò)頭和回拖件周圍的空間，從而導(dǎo)致三者都被粘牢，這就是一個(gè)因不使用鉆液而導(dǎo)致粘管的事例。原因就是粘土遇水

27、會(huì)膨脹并變得非常的粘，以至鉆桿不能轉(zhuǎn)動(dòng)或抽出的典型工程”。還有一個(gè)場(chǎng)合，“就是在不使用膨潤(rùn)土或其它添加劑的情況下在沙土中鉆進(jìn)。沙土?xí)兂弊兯?，使孔壁塌方或使整個(gè)孔壁緊貼在鉆頭或擴(kuò)孔器的周圍。如果你的鉆具被粘牢且不能挖出，價(jià)值成千上萬(wàn)的設(shè)備將會(huì)損失掉?！币韵戮褪且粋€(gè)典型的例子：在另一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)，鉆孔時(shí)直接推進(jìn)的力較大，旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)推力減小，停下來(lái)10min,再次鉆進(jìn)時(shí)就不好鉆入，停下來(lái)20min后，再想鉆進(jìn)或抽回時(shí)都很困難，原因是鉆進(jìn)到砂層，只使用水做鉆進(jìn)液不能夠使鉆孔成型，鉆進(jìn)的同時(shí)鉆孔也隨著塌方，所以，鉆進(jìn)或抽回都十分困難，費(fèi)了好多時(shí)間和材料才將鉆頭抽回，后來(lái)經(jīng)過(guò)使用泥漿材料，使泥漿具有相應(yīng)的懸浮

28、巖削的能力，鉆進(jìn)和回拖管道都十分順利。針對(duì)這類情況，美國(guó)捷高CETCO公司東南亞地區(qū)經(jīng)理JimPiasecki認(rèn)為，這些情況的原因都是因?yàn)椤皟H僅用水是不能懸浮切屑的，因?yàn)殂@液才具有穩(wěn)定鉆孔，懸浮并將切屑帶至孔外的作用，所以，不使用鉆液鉆孔時(shí)，懸浮性將成為一個(gè)問(wèn)題，它將使鉆削留在孔中，從而造成埋鉆和鉆液損失”。還要注意：無(wú)論什么情況下，都要使用膨潤(rùn)土配制的泥漿，不能只使用水做鉆進(jìn)液，只使用水的嚴(yán)重結(jié)果，是對(duì)鉆孔和你的泥漿泵系統(tǒng)的設(shè)備造成損害。對(duì)鉆孔的損壞的情況就如前述的在粘土和砂層中的鉆進(jìn)，一邊鉆進(jìn)一邊破壞原來(lái)的孔壁，使鉆孔難以進(jìn)行或工程失敗。對(duì)泥漿系統(tǒng)的損壞，主要體現(xiàn)在機(jī)件的磨損上，泥漿具有一

29、定的潤(rùn)滑性，而水沒(méi)有潤(rùn)滑性，通常說(shuō)水是發(fā)澀的，不能夠提供摩擦副之間的潤(rùn)滑膜，所以會(huì)造成泥漿泵柱塞和缸套和泥漿管路的磨損。所以，要求施工時(shí)一定要取用干凈的淡水，不能夠含有雜草，尤其注意不要將河底的沙子一并抽入泥漿罐中，以免造成泥漿系統(tǒng)的過(guò)度磨損。泥漿專家和有經(jīng)驗(yàn)的施工者都認(rèn)為：使用恰當(dāng)設(shè)計(jì)的鉆液配方和合適的鉆液配置程序，將提高整個(gè)工程的效率，最終將節(jié)省工程費(fèi)用。我們都有體會(huì)：合適的泥漿配方和合理的鉆進(jìn)工藝，對(duì)整個(gè)工程的順利是很重要的，關(guān)鍵是要在鉆具周圍形成一個(gè)用來(lái)容納回拖管線的通敞的孔洞，一定要依照地質(zhì)地層的實(shí)際情況，來(lái)配制泥漿，必要時(shí)還要加入相應(yīng)性能的化學(xué)添加劑，沒(méi)有萬(wàn)能的泥漿配方，同時(shí)要注意的是：添加劑一般都具有這樣和那樣的作用，選用時(shí)，要根據(jù)具體的情況來(lái)決定添加比例，不是越多越好，就像再好的藥都有副作用那樣，有時(shí)副作用會(huì)致人于死地的，泥漿添加劑也一樣。例如：有一家穿越公司，每次都采用同樣的幾種添加劑，用在一般粘土或亞粘土等普通地質(zhì)鉆孔工程，各種材料的比例和加入