鉆進(jìn)液在非開挖中的常規(guī)應(yīng)用

鉆進(jìn)液在非開挖中的常規(guī)使用從事過鉆井工程的工程人事都能感受到，鉆進(jìn)液在整個(gè)鉆進(jìn)工程中扮演的是怎么樣一個(gè)角色。它在地質(zhì)工程勘察、石油天然氣鉆井、地下水等資源鉆采、礦山鉆掘工程、工程地質(zhì)鉆探、基礎(chǔ)工程施工、地質(zhì)災(zāi)害治理等領(lǐng)域中。對(duì)鉆進(jìn)過程鉆進(jìn)液所起到的作用可以歸納為：保護(hù)孔壁、平衡地層土壓力、冷卻潤滑鉆具、提供井底動(dòng)力、液力碎巖、返送井底巖樣等作用。在基礎(chǔ)工程、市政工程等通常都將粘土、水（或油）和少量處理劑混合而成，具有可調(diào)控性、比重和降失水性等性能，在相當(dāng)多的情況下能夠滿足懸渣，穩(wěn)定井壁、防止漏失、冷卻潤滑鉆具的基本鉆進(jìn)需要，并且來源廣泛，成本較低，配置實(shí)用方便的一種混合液體稱之為泥漿。根據(jù)不同的適用條件，可以把泥漿分為：用于砂層、卵礫石層、破碎帶等機(jī)械性分散底層的泥漿，簡稱松散地層泥漿；用于土層、泥巖、頁巖等水敏性地層的抑制性泥漿，簡稱水敏抑制性泥漿；用于巖鹽、鉀鹽、天然堿等水溶性地層的泥漿，簡稱水溶抑制性泥漿；用于較為穩(wěn)定、漏失較小的硬巖鉆進(jìn)的泥漿，簡稱硬巖鉆進(jìn)泥漿；用于異常低壓或異常高壓地層的低比重泥漿或加重泥漿；用于超深井、地?zé)峋雀邷貤l件下的抗高溫泥漿。下面就相對(duì)應(yīng)的地層所使用的泥漿通常的使用泥漿所需要的性能以及常見的一些配比做具體的說明：砂、礫層中使用的泥漿在砂層、礫石、卵石以及破碎帶地層中鉆進(jìn)，成孔的難度很大。這類地層稱為機(jī)械松散性地層。由于顆粒間缺乏膠結(jié)，鉆進(jìn)時(shí)井壁很容易坍塌。解決思路：增加井壁顆粒間的膠結(jié)力，粘性較大的泥漿適當(dāng)滲入井壁地層中，可以明顯增強(qiáng)砂、礫之間的膠結(jié)力，以此使井壁的穩(wěn)定性增強(qiáng)。提高泥漿粘度，主要通過使用高分散性泥漿（細(xì)分散性）、增加泥漿中的粘土含量、加入有機(jī)或無機(jī)增粘劑等措施來實(shí)現(xiàn)。在這種地層中鉆進(jìn)所采用系分散性泥漿成功的工程實(shí)例還是很多的，下面就此類地層舉出一下一些典型的配方實(shí)例：Na-CMC(鈉羧甲基纖維素)泥漿這是一種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150～200g水1000ml，純堿5～10g，Na-CMC6g左右。泥漿比重1.07～1.1粘度25～35s失水量小于12ml/30min，pH值約9.5。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，純堿液濃度50%，加量約20%，鐵鉻鹽溶液濃度20%，加量0.5%，Na-CMC0.1%。泥漿性能為比重1.10，粘度25s，失水量12ml/30min，pH值為9。木質(zhì)素黃酸鹽泥漿配方：1m3泥漿用80～200kg粘土，30～40kg亞硫酸紙漿廢液，10！20kg煤堿劑，5～10kgNaOH,5～10kg消泡劑，900～940L水。泥漿性能為比重1.06～1.20，漏洞粘度18～40s，失水量5～10ml/30min，靜切力1min時(shí)為6～45dPa，10min時(shí)為12～90dPa，在鉆進(jìn)過程中為進(jìn)一步降失水可每立方米加1～3kgNa-CMC。腐植酸泥漿繳制備腐杏植酸泥雙漿的配蠢方是紗：羅1m帽3調(diào)泥漿蛇用鉆5禾0打～貸200述k景g咳煤堿劑腹（干助量懂)害，灣3臉～伙5kg繪NaC司O揮3強(qiáng)，問90些5轉(zhuǎn)～鏟955奴L營水。泥腳漿性能棵為比久重儲(chǔ)1.0渴3孤～濁1.2絲0列，漏斗爭粘領(lǐng)度峰2踏0勞～謙60桑s錫，失水策量濫2既0片～帽60超s助失水錯(cuò)量濕4康～糧10m裳l/m銷i辭n茅，靜切菠力夫1mi腳n闖時(shí)星為販1眼8劣～瘡60d雪P疾a竿，沾10m赴i騾n問時(shí)剪為頭3乓6材！乏～鎖120籠dP蕩a毅，罰p并H惱值捕為鳳9儲(chǔ)～欺1剝0有。池土層、玻泥頁巖轟中使用北的泥漿瞞對(duì)于水孤敏性地計(jì)層，應(yīng)濁盡量減紡少鉆進(jìn)隆液對(duì)地淋層滲水疑，也就侮是降低民泥漿的軌失水量響以及增爬強(qiáng)井壁掉的巖土疲的抗水寧敏性，扎抑制分頌散是最蘆為關(guān)鍵指的問題擾。從泥枝漿失水熊量影響問因素的絞分析和柳對(duì)巖土張的水化按性分析絞可以歸爪納出針粥對(duì)水敏棒性地層魔配制泥重漿時(shí)的炮幾個(gè)要牽點(diǎn)：將選優(yōu)質(zhì)孕土。由隔于水化饞效果好電，粘土澤顆粒吸偶附了較隙厚的水恢化膜，豐泥漿體腳系中的計(jì)額自由耳水量大蛛大減少奔，所以制優(yōu)質(zhì)土伶泥漿的介失水量爪遠(yuǎn)低于拋劣質(zhì)土笨的或。陸廣采排用中“現(xiàn)粗分征散辦”辯方法。沿使粘土饒顆粒適穴度絮凝靜，而非舍高度分度散。從共而使井巨壁巖土團(tuán)的分散竊性減弱睜，保持逢一定的語穩(wěn)定性康。競駐添加降出水劑態(tài)。津Na-露CM博C階、臘PA賀M治等降水侮劑通過炭增加水右化膜厚脾度、增忙大滲透讓阻力、曬起井壁餐網(wǎng)架隔寺膜作等逐，可使嘉失水量級(jí)明顯減璃少裁。訂辛提高基停液粘度條。泥漿酷中年的璃“院自由狼水俗”得實(shí)際上援是濾向球地層的胳基漿，濕其粘度葉愈高，潔向地層揮中滲濾夫的速率細(xì)就愈低縱。茄脖調(diào)整泥鏈漿比重?fù)?，平衡燥地層壓?xùn)力。井挽眼中液剛體壓力橡與地層職中的流冶體的壓壺力差是揪泥漿失跌水的動(dòng)限力，盡亮可能減亡少壓力境差，維溉持平衡秒鉆進(jìn)是舒降失水兼的有效咽措施蜘。撓左利用大俱分子鏈隔網(wǎng)在井墓壁是那閱個(gè)的隔軍膜作認(rèn)用萌借利用特需殊粒子縣對(duì)地層手的途“側(cè)鈍槽化脹”觸作用肉。兔龜利用微為顆粒的夠堵塞作蜘用態(tài)。價(jià)救活度平趁衡她。坊撥下面介越紹適于金水敏性旅地層鉆猴進(jìn)的抑節(jié)制性泥樓漿，包恒括鈣處美理泥漿恐、鉀基族泥漿、韻乳化瀝掏青泥漿倘和油包油水活度果平衡泥煌漿的配后方。這方些泥漿論抑制水改敏往往替是利用踏上述多密個(gè)原理絲，而以魔其中之完一為主積。折石疑膏草—杏鐵鉻鹽捎泥漿。弦配方：芬石膏加腔量一般晴為泥漿偏體積唐的歷1.1壩4缺%天～朱1.7嚼%趨，鐵鉻扮鹽加量嗚為兔0.8所6側(cè)%歡～等1.7喘%請(qǐng)，純堿伐為宣0.2途8輩%隨～臟0.4辯2兇%疤，為降宗失水可傍加血入玻0.1字4例%冒～旬0.4抗2情%優(yōu)的時(shí)CMC息.哪配置的貨程序是刮：在淡永水泥漿將中先加臂入少量伴的鐵鉻帶鹽和純碎堿及一烏部分水章，攪拌蒸后把其襯余的鐵陣鉻鹽和含石膏一廉起加入獻(xiàn)，再后葬加側(cè)CM肆C拳控制失癥水量侄。達(dá)豆氯化悶鈣呀—落褐煤泥終漿。配宇方：以潑加名有約0.3沈%遍～盛0.5蠟%躬純堿的他比重藍(lán)為車1.1綁0扶～男1.2字0感的新漿購一份，徑與煤堿伙劑拴（慣1蓮5蘇：殲2敲～符3焰：節(jié)10矛0暈～斑15玻0順）一份你相混合艇，配成劑煤堿劑均泥漿，滴然后加澡入?yún)?.5踐%女～精1.0暢%耽的氯化砌鈣（配熊成溶液悼加入）挨經(jīng)攪拌虜而成簽。凡斜PA選M皆—誤KC碼l雀泥漿。興配方：本粘土加妙量按在像泥漿中虎所占體惠積計(jì)詠為獸3揉%畫～侄5科%達(dá)，分子惰量毅在肆300笨×10步4揭以上以栽上明，盜30湊%萌水解度不的繳PA取M捷加量胸為電1.4存3受～凡3.5統(tǒng)8kg殺/m計(jì)3日，旁KC歇l西加量同為種3胖%殿～河15滴%勾左右。損為除鈣弄和提高賢抗溫性捐能，可蚊加鮮入具5徹%昌左右的共（喪NH灑4芽）歌2SO膽4.賢分散型罵氯化鉀報(bào)泥貿(mào)漿若.摟配方：珍配盛制纖1m游3米泥漿，陪粘渾土蠻5系0勤～澡100執(zhí)k稻g做，弦KCl森3賊0士～行50k涌g框，聚合去物（淀殊粉等赴）芝5志～援10k殼g把，縮合浮亞硫酸說酒精廢宴液貧3夾0貍～竊50k拍g催。忍KOH掌5勺～獎(jiǎng)10k降g苦，消泡丘劑閉2鼻～槳3k岸g恥?；宜?dāng)R92負(fù)0籠～截940去L里。姜襪KO琴H?！购置耗嗵m漿。配濟(jì)方：用湖于不宜甘含氯離頓子過高施的地區(qū)晉，用聚襪合物來姻控制失置水和調(diào)乏節(jié)流變關(guān)性，也解可添歌加考KC枝l去來彌補(bǔ)利鉆井中搬的汪K駕+掃的消耗聯(lián)，涂但招C短L狼—醬不能呢勵(lì)個(gè)超過牢規(guī)定的氣水平，犯這種泥培漿起抑郊制作用往的組分勒為理KO低H慶和聚KH刑M恒，并主辛要妙靠爹KO虜H瘦來維持昂鉀含量盜和料p斗H瞇值禁。軌嗽KO巴H渣—議磺酸鹽乒泥漿。煉配方：融用于鉆五井蒙脫揚(yáng)石含量領(lǐng)高的地裕層泡。維錘鋁基泥元漿。配徑方：鉀角離子和范鋁離子采共同起惱抑制作粉用，聚耗合物用弓丙烯酰喪胺共聚銳物，這贊種泥漿賣在蘇聯(lián)竟油田中鄰得到應(yīng)沈用。配襯制鼠1m英3毅泥漿，三粘漿土匠6溝0肉～趨150誓kgK債Al(剃SO4溉)2木3食～銀5k槽g帶，站KOH遵1鉤～照3k陶g厚，梁K2C盈r2O郊70.叔3~0龍.5k伏g趨,許鉻木素庫磺酸算鹽妖2翅0儀～渣30k啞g開甲基丙堅(jiān)烯酸與循甲基丙估酰胺共找聚記物紡3埋～竟5k優(yōu)g丹，泉水很92咸0匪～奔960設(shè)L.冷溶蝕性由地層泥欣漿墨以氯化借鈉鹽層胃最為典擇型，遇故到水后疫發(fā)生溶義解，是穴鉆井液助孔壁溶池蝕，提椅出導(dǎo)致捕的結(jié)果戚是孔壁醋坍塌或撕超井。盲主要從丘兩方面彈入手解辦決：一廣是降失樓水；二撤是降低謙鉆井液忌對(duì)地層婆的溶蝕肅性。在怠鉆井液糠中添加名于地層懲被溶物嶼相同的脫物質(zhì)，缺使溶解飄度趨于捷飽和，浸就是常港見的治繼理溶蝕劃的方法獸。鹽水舍泥漿是他粘土懸障浮液中胸氯化鈉駁含量大膽于乏1閃%小，或用哈咸水（罷海水