鉆探施工中泥漿的應(yīng)用研究

　泥漿的主體構(gòu)成主要是水和細(xì)黏土，在形態(tài)上有乳漿稠度，便于施工過(guò)程中注漿使用，提升鉆探效率。鉆探施工過(guò)程存在較多的危險(xiǎn)性，地層結(jié)構(gòu)不同，孔壁往往會(huì)出現(xiàn)坍塌，處理不到位就會(huì)造成施工事故，那么，為了全面保持穩(wěn)定，則需要在施工過(guò)程中，采用泥漿護(hù)壁方式，確?？妆诓怀霈F(xiàn)坍塌，維護(hù)生產(chǎn)建設(shè)安全。同時(shí)，泥漿也有著另外一種功能，就是在進(jìn)行鉆探施工過(guò)程中，出現(xiàn)的渣體需要清除，那么通過(guò)泥漿的流出，具有良好的攜渣能力，有效提高工作效率，減少孔底淤積物，混凝土流動(dòng)時(shí)的阻力才能變小，保證了施工速度與質(zhì)量。泥漿注入過(guò)程中，也能夠?qū)Πl(fā)熱的鉆頭進(jìn)行冷卻處理，通過(guò)泥漿鉆入井下的過(guò)程，慢慢減少鉆頭發(fā)熱時(shí)間，所以說(shuō)，進(jìn)行施工過(guò)程中，泥漿質(zhì)量是工程質(zhì)量與安全的重要保障，只有全面保證泥漿質(zhì)量符合施工要求，滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，才能全面保證鉆探施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)工程的總體目標(biāo)。

　　1 制作泥漿材料

　　1.1 水

　　泥漿需要在施工前進(jìn)行制作，進(jìn)行施工時(shí)，才能夠保證數(shù)量與質(zhì)量，那么，制作泥漿最主要的水則顯得非常重要，水的使用最好是自來(lái)水，但往往施工不在城市，自來(lái)水并不方便，大多數(shù)鉆探施工場(chǎng)地都在田野或山區(qū)，如果使用自來(lái)水，就非常不方便，所以說(shuō)，水的選擇與使用，就需要做好配比，且酸堿濃度呈現(xiàn)中性的水，符合這類標(biāo)準(zhǔn)的水均能用于制作泥漿，如果沒(méi)有合適的水源，則需要進(jìn)行全面的處理，化驗(yàn)合格后才能使用。配制時(shí)不能使用海水，因?yàn)楹Ｋ兄邼舛鹊柠}類，其性質(zhì)不穩(wěn)定，不適合做泥漿水源，如果使用了不符合標(biāo)準(zhǔn)的水，則制作出來(lái)的泥漿穩(wěn)定性就差，施工中就會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn)性與潛在隱患。

　　1.2 黏土

　　黏土也是重要的原料，其性能和質(zhì)量決定了泥漿性能，因?yàn)樵谶M(jìn)行泥漿配比時(shí)，需要使用泥漿處理劑，如果原料不合格，就會(huì)影響使用效果。黏土有多種類型，根據(jù)鉆孔深度和地質(zhì)情況不同，劃分為普通粘土泥漿和油田泥漿兩種，例如我們?cè)谑┕らL(zhǎng)慶油田石油開(kāi)發(fā)鉆井工程時(shí)就采用的油田泥漿，在施工蘭州中心城區(qū)地?zé)豳Y源勘探時(shí)就采用的普通粘土泥漿，均取得了良好的鉆探效果。要對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行分析，根據(jù)不同場(chǎng)合選用合適黏土，水化性強(qiáng)、吸附性好的膨潤(rùn)土是最好的材料。鉆探施工一般處于田野或山區(qū)，要想選擇合格的黏土，就需要掌握選擇的方式，要有良好的抗剪性能，干燥后其后邊棱應(yīng)尖銳有力，一般情況下，切開(kāi)黏土以后的切面是緊致有光澤的，可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)加入一些水調(diào)配，土質(zhì)要有良好的吸水性，通過(guò)加水?dāng)嚢杈鶆蛐纬赡鄺l后，手上粘的泥土不易清洗。

　　1.3 泥漿處理劑

　　當(dāng)前，市場(chǎng)上的泥漿處理劑多種多樣、種類繁多，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)可以劃分為不同的形式，如果按作用看，有加重劑、降黏劑和增黏降失水劑等。進(jìn)行施工時(shí)，需要根據(jù)工程量、工程標(biāo)準(zhǔn)、工程技術(shù)條件等要求，合理選擇經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、性能可靠的泥漿處理劑。加重劑主要是涌水鉆孔壓涌處理時(shí)使用，通過(guò)把重晶石粉混合到泥漿的方式，提升泥漿整體的密度、黏度及凝膠度，這在施工中的使用量是非常大的。降黏劑有純堿、鐵鉻鹽及腐殖酸鉀等不同的形態(tài)。純堿能夠提高泥漿pH值、改變黏土顆粒性及提高水化分散力，確保穩(wěn)定。鐵鉻鹽能夠全面提升黏土顆粒水化膜能力，使切力下降，保證抗鹽、抗鈣能力。

　　2 泥漿性能指標(biāo)

　　2.1 密度

　　泥漿是施工中不可缺少的重要物質(zhì)，是一種塑性流體，要想全面保證泥漿穩(wěn)定性，則需要合理控制好化學(xué)穩(wěn)定性、物理穩(wěn)定性、流變性等性能，保持塑性流體基本特征才能形成良好的性能，要想保證泥漿的質(zhì)量，則需要在性能指標(biāo)上做好有效控制，泥漿性能指標(biāo)的合理調(diào)整是保證泥漿性能穩(wěn)定的關(guān)鍵。泥漿密度是一項(xiàng)重要的指標(biāo)，密度主要是指同體積泥漿和水的質(zhì)量比。根據(jù)不同的施工環(huán)境條件，選擇泥漿密度就較為重要，進(jìn)行密度選擇時(shí)，需要全面考慮到各種影響因素，比如鉆探地層穩(wěn)固情況、地下水承壓情況及鉆進(jìn)效率等，任何一項(xiàng)因素都會(huì)影響到施工的質(zhì)量。泥漿密度選擇需要分析井壁側(cè)壓力和地下水出水壓力，密度過(guò)低，就會(huì)滲水，出現(xiàn)施工事故，只有保證泥漿合理密度范圍，才能全面發(fā)揮泥漿的根本作用，有效防止孔壁坍塌和涌水事故，避免出現(xiàn)施工危險(xiǎn)。通常，在實(shí)際鉆探施工時(shí)，密度指標(biāo)往往會(huì)高于標(biāo)準(zhǔn)值，影響了施工速度與質(zhì)量，導(dǎo)致密度值高的原因是制作泥漿黏土不合格，質(zhì)量不好、顆粒懸浮，造成了漿體達(dá)不到使用標(biāo)準(zhǔn)，為了降低密度，保持流動(dòng)性，則需要根據(jù)地質(zhì)環(huán)境的特殊性，適度加入濃度為30%的聚丙烯酰胺，這樣就能夠使泥漿中的絮凝沉淀，另外，為了過(guò)濾果顆粒，使用泥漿凈化器進(jìn)行全面的清除，確保泥漿劣質(zhì)顆粒不影響施工質(zhì)量。 　　2.2 黏度

　　泥漿黏度也是重要的參數(shù)指標(biāo)，是泥漿分子、固相顆粒以及液相間內(nèi)部摩擦力的體現(xiàn)。為了保持黏度，則要根據(jù)孔壁穩(wěn)定性、鉆孔速度等進(jìn)行選擇，這樣才能形成綜合意見(jiàn)，保證泥漿的黏度符合施工技術(shù)要求。泥漿黏度決定了施工的質(zhì)量，更決定了施工安全，如果黏度高就會(huì)造成巖粉不沉淀、密度大等問(wèn)題，嚴(yán)重影響到鉆井效率;如果黏度不夠，容易沖刷井壁泥皮，影響下一步混凝土介入施工。所以說(shuō)，施工中需要全面解決好泥漿黏度的問(wèn)題，泥漿黏度高低由黏劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，如果過(guò)高，則適當(dāng)增加，保證增黏劑問(wèn)題，確保優(yōu)質(zhì)泥漿提高施工效率。

　　2.3 含砂量

　　含砂量是泥漿重要指標(biāo)，如果過(guò)高則黏度不大，影響鉆探施工安全，增加了鉆具水泵等的磨損，控制不好還會(huì)損壞設(shè)備。含砂量過(guò)高就會(huì)形成孔壁泥皮松弛，這樣孔壁穩(wěn)定性就變差，施工過(guò)程就存在潛在的危險(xiǎn)性，一般情況下，泥漿的含砂量要低于3%，這樣才能提高施工速度與質(zhì)量，保護(hù)設(shè)備安全，避免出現(xiàn)過(guò)度磨損。

　　2.4 失水量

　　泥漿含水量決定了密度與黏度，但是，在實(shí)際施工過(guò)程中，失水現(xiàn)象是不能避免的正常現(xiàn)象。為了保證泥漿標(biāo)準(zhǔn)，則需要控制好失水量，避免過(guò)度流失，如果失水過(guò)多，就會(huì)破壞井壁黏土結(jié)構(gòu)，降低孔壁支撐力，孔壁疏松后就會(huì)出現(xiàn)泥皮護(hù)壁效果差的情況，泥皮剝落會(huì)造成安全生產(chǎn)事故，全面處理好失水量能夠保證施工安全，通過(guò)處理劑共同作用保證水量，如果只使用一類處理劑，則會(huì)出現(xiàn)指標(biāo)失衡的情況，影響到其他的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.5 pH值

　　泥漿酸堿度對(duì)施工的影響較大，為了保證安全，一般控制在8～9弱堿性為最好，這樣的標(biāo)準(zhǔn)能夠提升處理劑效果，全面發(fā)揮好泥漿的功能作用，使黏土顆粒水化能力不斷提升。

　　3 泥漿使用凈化和調(diào)節(jié)

　　3.1 泥漿變粘稠的處理

　　進(jìn)行鉆探過(guò)程中，往往會(huì)因?yàn)槭┕さ刭|(zhì)條件的不同，出現(xiàn)黏土層，這樣，配比合理的泥漿進(jìn)入后，就會(huì)增加泥漿粘稠度，影響到施工的速度與質(zhì)量，為了全面提高施工質(zhì)量，保證施工速度，則需要通過(guò)科學(xué)的方法進(jìn)行解決：遇到這樣情況時(shí)，需要對(duì)泥漿勾兌清水，可稀釋泥漿濃度也能夠利于沉渣處理。要不斷做好過(guò)程分析，兌水后泥漿膠體率過(guò)低時(shí)，需要用砂泵攪拌，保持泥漿均勻度和膠體不流失。另外，鉆探深層出現(xiàn)大量泥巖時(shí)，泥漿也變粘稠，解決的方法是用腐殖酸鉀兌水，通過(guò)這種處理，確保泥漿稀釋度，有效提高泥漿失水能力，避免失水過(guò)多，影響泥漿的密度。

　　3.2 含渣量高時(shí)不能人工撈取

　　鉆探擴(kuò)孔會(huì)遇到砂土層和流砂層，導(dǎo)致泥漿含渣量增多，出現(xiàn)這樣的情況時(shí)，不能進(jìn)行人工撈取，可以加入腐殖酸鉀溶液讓渣沉淀，同時(shí)用砂泵把泥漿抽到紗網(wǎng)上做好有效的過(guò)濾，每次抽排泥漿時(shí)，需要保證是池容量的四分之一。

　　3.3 制定良好的施工方案

　　進(jìn)行鉆探施工是非常復(fù)雜的一個(gè)過(guò)程，為了保證各班組施工順利，需要全面制定施工方案，這樣各班組才能有效做好工作配合，根據(jù)不同的施工目標(biāo)做好鉆探施工，各班組需要安排巡查，做好撈渣處理，確保泥漿性能穩(wěn)定。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　泥漿是鉆探工程中重要的環(huán)節(jié)，需要合理選擇、配制和管理，這樣，才能有效提高工程速度與質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少井內(nèi)事故發(fā)生，實(shí)際施工過(guò)程中，要按照規(guī)范控制泥漿質(zhì)量，確保鉆探施工科學(xué)順利推進(jìn)。