延安化学泥浆粉经一般可选用塑性指数大于25,粒径小于0.074mm 的黏粒含量大于50%的黏性土制浆。当缺少上述性能的黏性土时,可用性能略差的黏性土,并掺入30%的塑性指数大于25 的黏 性土。当采用性能较差的黏性土调制的泥浆其性能指标不符合要求时,可在泥浆中掺入Na2CO3 (俗称碱粉或纯碱)、氢氧化钠(NaOH)或膨润土粉末,以提高泥浆性能指标。掺 入量与原泥浆性能有关,宜经过试验决定。一般碳酸钠的掺入量约为孔中泥浆土量的0.1%~ 0.4%。 2)泥浆原料膨润土的性能和用量 膨润土分为钠质膨润土和钙质膨润土两种。前者质量较好,大量用于炼钢、铸造中,钻孔泥浆中用量也很大。膨润土泥浆具有相对密度低、黏度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、 稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。一般用量为水的 8%,即8kg 的膨润土可掺100L 的水。对于黏性土地层,用量可降低到3%一5%。较差的 膨润土用量为水的12%左右。 [1]
3)泥浆外加剂及其掺量 a.CMC(Carboxy Methyl Celluose)全名羧甲基纤维素,可增加泥浆黏性,使土层表 面形成薄膜而防护孔壁剥落并有降低失水量的作用。掺入量为膨润土的0.05%~0.01%。 b.FCI,又称铁木质素磺酸钠盐,为分散剂,可改善因混杂有土、砂粒、碎、卵石及盐分等而变质的泥浆性能,可使上述钻渣等颗粒聚集而加速沉淀,改善护壁泥浆的性能指标, 使其继续循环使用。掺量为膨润土的0.1%~0.3%。 c.硝基腐殖碳酸钠(简称煤碱剂)分散剂,其作用与FCI 相似。它具有很强的吸附能力,在黏性土表面形成结构性溶剂水化膜,防止自由水渗透,能使失水量降低,使黏度增加, 若掺入量少,可使黏度不上升,具有部分稀释作用,掺用量与FCI 相同。两种分散剂可任 选一种。 d.碳酸钠(Na2CO3)又称碱粉或纯碱。它的作用可使pH 值增大到10。泥浆中pH 值
过小时,黏土颗粒难于分解,黏度降低,失水量增加,流动性降低;小于7 时,还会使钻具 受到腐蚀;若pH 值过大,则泥浆将渗透到孔壁的黏土中,使孔壁表面软化,黏土颗粒之间 凝聚力减弱,造成裂解而使孔壁坍塌。pH 值以8~10 为宜,这时可增加水化膜厚度,提高 泥浆的胶体率和稳定性,降低失水量。掺入量为膨润土的0.3%~0.5%。 e.PHP,即聚丙烯酰胺絮凝剂。它的作用为,在泥浆循环中能清除劣质钻屑,保存造 浆的膨润土粒;它具有低固相、低相对密度、低失水、低矿化、泥浆触变性能强等特点。掺 入量为孔内泥浆的0.003%。 f.重晶石细粉(BaSO4),可将泥浆的相对密度增加到2.0~2.2,提高泥浆护壁作用。 为提高掺入重晶粉后泥浆的稳定性,降低其失水性,可同时掺入0.1%~0.3%的氢氧化钠 (NaOH)和0.2%~0.3%的橡胶粉。掺入上述两种外加剂后,最适用于膨胀的黏质塑性土 层和泥质页岩土层。重晶石粉掺量根据原泥浆相对密度和土质情况检验决定。
g.纸浆、干锯末、石棉等纤维质物质,其掺量为水量的1%~2%,其作用是防止渗水 并提高泥浆循环效果。 以上各种外加剂掺入量,宜先做试配,试验其掺入外加剂后的泥浆性能指标是否有所改 善,并符合要求。各种外加剂宜先制成小剂量溶剂,按循环周期均匀加入,并及时测定泥浆性能指标,防 止掺入外加剂过量。每循环周期相对密度差不宜超过0.01。 4)调制泥浆的原料用量计算 在黏性土层中钻孔,钻孔前只需调制不多的泥浆。以后可在钻进过程中,利用地层黏性 土造浆、补浆。在砂类土、砾石土和卵石土中钻孔时,钻孔前应备足造浆原料,其数量可按如下公式计算:
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发布时间: 2020-12-24 14:30
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