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法方的配置泥浆旋挖钻孔灌注桩是一项隐蔽性地下连续作业一次性完成的施工技术，特别是在旋挖钻孔期间，在复杂地层地段施工中，为了确保施工质量，要向孔内不断添加在钻孔开工前制作的泥浆来确保使孔壁不发生坍塌。
在好的地层段施工（如在黄粘土层地段）进行旋挖钻孔施工可采用清水成孔作业或干成孔作业即成本低而且施工效率高。
在特殊地层段施工如砂层（粗砂层和细砂层）、粉砂层、砂岩层、粉质土层、流砂层等等时，工地开工之前都要进行大量膨润土采购进行先期泥浆调制。
在使用过程中，还要继续不断地进行泥浆制作，若是遇到含沙量大，砂砾石及流砂的地层施工，这就要求现场管理工人员必须具有良好尽业素质及丰富的施工经验。
本文只针对旋挖钻机钻孔泥浆和不同而选用不同地层情况进行论述。
一、旋挖钻孔灌注桩护壁泥浆分类通常情况下，在施工现场大多是通过人工利用搅拌机械进行膨润土泥浆制造，造浆时灰尘弥漫，不但污染环境且对人身也有一定伤害，所消耗膨润土最少也得用几十吨甚至上百吨，既是用量这么大但护壁效果还是不理想，孔内沉渣量大，普通地层孔内沉渣量也在米是很常见。
2~3膨润土分为钠基土、钙基土和锂基土三种。
前两者质量较好，大量用于旋挖钻孔泥浆配制和炼钢铸造中。
虽然膨润土泥浆具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量小、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。
但对地层适应性较差。
实例：2008年9月两台NCB钻机在某高铁线上施工，该地段为粘土层和泥岩层地质，该施工单位当时选用钠基土按1000kg 水：20kg土:8kg碱的配比量进行进场造浆，添加碳酸钠（Na2CO3）进行孔内护壁，受现场其它因素的影响成孔后需等待3~5小时，甚至7~10小时才能进行砼灌注，在现场技术员的严格把关下孔内经过多次清孔后沉渣量控制在10~15cm范围内方可灌注。
由于泥岩地层浸泡时间长常造成孔壁踏落，使砼灌注超方大，万元。
完工后直接造成经济损失25目前市面上的造浆材料很多，但钠基土和钙基土在钻孔泥浆上用的较为普遍，其理论﹪，较差~5﹪3的水，对粘质土地层用量可降低100L㎏的膨润土可掺8﹪，即8用量：为的膨润土用量为水的12﹪左右。
钻探工程中的复杂地层钻进技术分析新疆维吾尔自治区阿克苏地区阿克苏市 843100摘要：为了满足水文、矿产等诸多方面的需求，地质钻探已然成为一门炙手可热的重要行业。
但在实际钻探生产过程中，总会因为复杂地层而引发各种孔内事故。
不仅影响钻探工程进度，还影响了矿芯采取率。
因此，本文主要从复杂地层的成因入手，深入分析钻进技术的应用策略，并对措施成果进行小结，以供参考。
关键词：钻探工程；复杂地层；钻进技术引言在复杂地层中进行钻进工作始终是小口径岩心钻探的技术难题。
复杂地层从护壁角度来讲，指的是对钻进工作具有阻碍作用的所有特殊岩性的地层。
复杂地层包括胶结不良地层、遇水膨胀性地层、软硬互层、松散地层、溶蚀性地层以及由于地质运动导致的裂隙、破碎、断裂性地层。
在这些复杂地层中进行钻进容易导致漏失、涌水、掉块、坍塌等情况，若如处理失当，还会导致钻进困难甚至施工事故。
1、应用钻进技术过程遇到的问题及其原因分析（1）风化作用下形成的复杂地层：松散的孔隙地层（如流砂层、砂砾石层等）或者风化裂隙发育地层，钻探过程中遇到这种类型的地层，很容易出现孔壁垮塌、超孔超径、涌砂等状况。
（2）地质运动导致的复杂地层：岩层在形成过程中在不同地质运动（若挤压、沉积、溶蚀等）的作用下，形成像碎石带、松散层等复杂情况。
钻进工程中若遇到构造裂隙或成岩裂隙等因素形成的断层、节理发育地层，就会导致井壁掉块、坍塌、漏水等情况。
（3）地层本身的矿物岩石组成造成的复杂地层：由于地层本身存在着储油、气、水的封闭型的背斜构造，或者逆掩断层封闭构造，会给钻探施工带来极大的工作难度。
一旦出现问题将会出现井喷等一系列不良后果。
（4）岩性自身导致的复杂地层：由于岩浆活动或放射性矿物相关的地层，都属于高温地层，当地热井或超深井遇到这类地层时，泥浆处理剂将会失效，导致地层不稳定，带来的危害也是可想而知的。
因此，在钻进施工过程中，若不能及时处理很容易出现掉钻、埋钻等情况。
（5）溶蚀作用导致的复杂地层：地下水主要通过水化与溶解对岩石进行破坏。
煤矿离层注浆减沉技术及其应用
煤矿离层注浆减沉技术是一种利用注浆材料对煤矿地层进行加固和密实，减小地层下沉的一种方法。
通过将注浆材料注入地层中的空隙中，填充和固化地层，增加地层的强度和稳定性，从而减小地层下沉的发生。
煤矿离层注浆减沉技术的应用主要包括以下几个方面：
1. 加固煤矿采场：在采煤过程中，地层受到了严重的破坏和变形，煤矿面临着严重的下沉风险。
采用离层注浆减沉技术可以对煤矿采场进行加固，提高地层的稳定性，减小地面沉降。
2. 复杂地质条件下的工程建设：在复杂地质条件下，如软黏土、湿地、砂质土层等，地层下沉的问题较为严重。
通过离层注浆减沉技术可以加固和稳定地层，保证工程的安全进行。
3. 地下管线的维护修护：地下管线的维护修护过程中，地层的下沉会导致管线的破坏和泄漏。
采用离层注浆减沉技术可以加固地层，修复和保护地下管线。
总的来说，煤矿离层注浆减沉技术是一种环境友好、高效可靠的地层加固方法，可以有效减小地层下沉问题，提高工程的安全性和稳定性。
在煤矿开采和工程建设中具有广泛的应用前景。
泥浆的配置方法旋挖钻孔灌注桩是一项隐蔽性地下连续作业一次性完成的施工技术，特别是在旋挖钻孔期间，在复杂地层地段施工中，为了确保施工质量，要向孔内不断添加在钻孔开工前制作的泥浆来确保使孔壁不发生坍塌。
在好的地层段施工〔如在黄粘土层地段〕进行旋挖钻孔施工可采用清水成孔作业或干成孔作业即成本低而且施工效率高。
在特殊地层段施工如砂层〔粗砂层和细砂层〕、粉砂层、砂岩层、粉质土层、流砂层等等时，工地开工之前都要进行大量膨润土采购进行先期泥浆调制。
在使用过程中，还要继续不断地进行泥浆制作，假设是遇到含沙量大，砂砾石及流砂的地层施工，这就要求现场管理工人员必须具有良好尽业素质及丰富的施工经验。
本文只针对旋挖钻机钻孔泥浆和不同而选用不同地层情况进行论述。
一、旋挖钻孔灌注桩护壁泥浆分类通常情况下，在施工现场大多是通过人工利用搅拌机械进行膨润土泥浆制造，造浆时灰尘弥漫，不但污染环境且对人身也有一定伤害，所消耗膨润土最少也得用几十吨甚至上百吨，既是用量这么大但护壁效果还是不理想，孔内沉渣量大，普通地层孔内沉渣量也在2~3米是很常见。
膨润土分为钠基土、钙基土和锂基土三种。
前两者质量较好，大量用于旋挖钻孔泥浆配制和炼钢铸造中。
虽然膨润土泥浆具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量小、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。
但对地层适应性较差。
实例：2008年9月两台NCB钻机在某高铁线上施工，该地段为粘土层和泥岩层地质，该施工单位当时选用钠基土按1000kg水：20kg土:8kg 碱的配比量进行进场造浆，添加碳酸钠〔Na2CO3〕进行孔内护壁，受现场其它因素的影响成孔后需等待3~5小时，甚至7~10小时才能进行砼灌注，在现场技术员的严格把关下孔内经过多次清孔后沉渣量控制在10~15cm范围内方可灌注。
由于泥岩地层浸泡时间长常造成孔壁踏落，使砼灌注超方大，完工后直接造成经济损失25万元。
目前市面上的造浆材料很多，但钠基土和钙基土在钻孔泥浆上用的较为普遍，其理论用量：为8﹪，即8㎏的膨润土可掺100L的水，对粘质土地层用量可降低3﹪~5﹪，较差的膨润土用量为水的12﹪左右。
泥水平衡式顶管穿越复杂地层施工工法泥水平衡式顶管穿越复杂地层施工工法一、前言泥水平衡式顶管是一种常用的非开挖施工方法，用于在复杂地层中穿越地下障碍物，例如河流、铁路、高速公路等。
该工法具有施工方便、成本低廉、工期短等优点，因此被广泛采用。
二、工法特点泥水平衡式顶管穿越复杂地层的工法具有以下几个特点：1. 适应性强：该工法可以适应各种地质条件，包括软土、硬土、弱岩层等。
同时，该工法可以应用于不同直径和不同长度的顶管施工。
2. 环保节能：相比传统的开挖方式，泥水平衡式顶管不需要进行大规模的挖土和填土工作，有效减少了对环境的破坏，同时减少了能源的消耗。
3. 施工速度快：通过泥水平衡式顶管施工，可以有效缩短工期，提高施工效率。
这一点在需要尽快改善交通状况的地区尤为重要。
三、适应范围泥水平衡式顶管穿越复杂地层的工法适用于以下场景：1. 河流、湖泊穿越：可以用于在河流、湖泊等水域底部穿越安装管道，无需进行河床的开挖和填土。
2. 道路、铁路穿越：在道路、铁路等交通要道下方施工，避免对交通的影响，节省施工时间。
3. 城市密集地区施工：在城市内部或建筑群周围施工，减少对民居和周边设施的干扰。
四、工艺原理泥水平衡式顶管穿越复杂地层的工艺原理是通过泥浆的压力控制，实现顶管在地层中推进的过程。
具体工艺包括：1. 输送泥浆：通过专用的泵站将泥浆输送到工作面，泥浆同时具有切削、润滑和支撑地层的作用。
2. 管道安装：安装顶管并固定，保证顶管与地层之间的连续性和稳定性。
3. 推进顶管：通过调节泥浆的压力，控制顶管的推进速度和方向，使顶管穿越复杂地层。
五、施工工艺泥水平衡式顶管穿越复杂地层的施工工艺分为以下几个阶段：1. 前期准备：确定施工方案，涉及地层勘察、管道设计、机具准备等。
2. 施工准备：搭建泵站、安装控制系统、调试机具设备等，确保施工前的准备工作完成。
3. 推进施工：根据设计要求，调节泥浆压力，控制顶管的推进速度和方向，穿越复杂地层。
复杂地层中泥浆技术的应用
介绍了复杂地层中钻井泥浆技术研究与应用的现状和发展，针对大型复杂地层中钻井工程，指出了泥浆性能指标难以保持、性能参数调整困难、稳定性要求高等技术难点，以及泥包钻头、膨胀缩径等容易出现的问题并提出了解决问题的方法。
标签：复杂地层中钻井泥浆处理剂现状
1复杂地层中钻井泥浆技术研究与应用的现状及难点
复杂地层中立井常规钻井泥浆的配制一般使用膨润土和添加剂，常用的添加剂有钠羧甲基纤维素、三聚磷酸钠和FA367 等，钻井泥浆性能参数见表1。
复杂地层中钻井工程井筒深、冲积层厚、钻进直径大等特点为泥浆技术的研究及应用带来一定的困难，目前为止，复杂地层中钻井泥浆制作工艺仍需进一步研究和完善。
相对来讲，石油钻井技术中的泥浆制作工艺已比较成熟，这也许能为解决复杂地层中钻井泥浆问题开辟一条新的途径。
1.1复杂地层中钻井泥浆性能指标难以保持
复杂地层中立井钻井施工采用反循环洗井方式，即利用压气升液的原理，在空心钻杆上部插入一根尾部钻有许多小孔的风管，通入压缩空气后，气浆混合，钻杆内外形成压差，使带有岩屑、泥渣的泥浆通过钻头体下面的吸收口进入钻杆中的环形空间，经水龙头排到地面。
深部钻进时，一个完整循环大概需要十几个小时，使得大量泥浆长时间滞留在井内，容易产生沉沙、离析等现象将直接影响破岩效率和排渣效果；钻进过程中遇到的黏性土层和砂性土层较多，自然造浆量较大，维护泥浆性能的添加剂浓度不断降低，含砂量不断增加，泥浆性能指标难以保持。
1.2复杂地层中钻井泥浆的性能参数调整困难
复杂地层中深立井钻井直径大，所需的泥浆量大（如山东龙固煤矿 2 个主井井筒钻井深度582.75 m、钻井直径8.7 m，风井井筒钻井深度580 m、钻井直径9.0 m，每口井泥浆量3.5 万m3 左右），泥浆性能参数调整比较困难，处理时间长，资金投入大。
2复杂地层中钻井泥浆容易出现的问题及解决方法
2.1泥包钻头问题
工程实际中，通常采用不同泥浆体系和提高操作工艺来避免或减少泥包钻头。
采用抑制性泥浆体系，减少黏土的水化膨胀和分散；选取低黏度、低切力的
泥浆参数；加大泥浆冲洗量；在易泥包地层段钻进时采用低钻压和高转数钻进方式，密封风管和钻杆，加大供风量，以加强井底泥浆的流速和携带岩屑的能力；控制给进速度均匀进尺；每次下钻时，钻头距井底0.5～1.0 m 开始扫孔；钻进过程中时常上下窜动钻具，反复扫孔清洗。
2.2黏性土层井帮膨胀缩径问题
钻头通过膨胀黏土层后，井帮在泥浆的浸泡下因黏土吸水膨胀造成井径缩小，将会影响钻头的升降作业，对护壁泥皮有一定的破坏作用。
施工时应合理选择泥浆参数、及时维护泥浆性能避免或减小井帮缩径。
（1）选择合理的泥浆密度根据所钻地层的坍塌压力和破裂压力来确定合理的泥浆密度，适当提高井筒内的液柱压力，抗衡地层所产生的侧压力，使井壁处于力学稳定状态，以防止岩层发生塑性变形而造成井筒缩径。
（2）使用化学处理方法抑制泥浆水化分散为保持井帮稳定，采用高聚物处理泥浆，控制滤液性质，既要减少泥浆滤液进入地层的数量，又能增强护壁效果。
（3）使用除砂器、除泥器及时清除泥浆中劣质固相，减少劣质颗粒在泥皮上的黏附，避免泥皮透水性增加。
2.3泥浆稳定性问题
针对超声波测井和井壁下沉时对泥浆稳定性的需要，引入了石油用处理剂FA367 来增强复杂地层中钻井泥浆的稳定性。
FA367 是由多种非离子、阳离子和阴离子单体共聚而成的水溶性高分子两性离子聚合物。
其中阳离子基团起着中和黏土表面电荷和提供强烈吸附力的作用，它能把黏土颗粒包被起来，在外面形成紧密的包被层，抑制其分散。
而阴离子基团主要形成空间网架结构，使体系稳定性增强。
FA367 处理剂在风井钻井工程中的应用实例表明，FA367 处理剂能增强泥浆悬浮岩屑能力，提高泥浆稳定性，为井壁安全、顺利的下沉提供了保证条件。
2.4废弃泥浆处理问题
（1）利用废弃泥浆高效液-固转化，化学絮凝、压滤泥浆固化技术，排放水、固化物达到无害化。
在朱集西矿矸石井和平煤八矿2# 井进行了规模化应用，基本实现了钻井废弃泥浆零排放。
（2）在废弃泥浆中添加聚合材料，使钻井废弃泥浆具有良好的流动、结石性能，满足其作为注浆、充填材料的基本要求，可用作地面预注浆，降低工程成本，减少环境污染。
（3）采用单一的“一扩成井”或“一钻成井”新技术，泥浆排放量可以减少20%～30%。
而采用“一扩成井”或“一钻成井”并结合固液分离技术，先是在朱集
西矿矸石井进行了大规模应用，后在平煤八矿2# 井实现了废弃泥浆的全部处理。
3结语
引入石油用处理剂FA367 增强了复杂地层中钻井泥浆的稳定性，有效保证下沉井壁的安全顺利进行，满足钻进和测井的要求，使得钻井法在大直径深立井工程中的应用更有保障。
随着设备能力的提高，相继研发了“一扩成井”和“一钻成井”等新工艺技术。
减少扩孔次数的同时减少了泥浆的使用量和排放量。
废弃泥浆固化及综合利用新技术，为解决长期以来难以解决的泥浆占地和影响环保问题开辟了道路。
今后应进一步研究完善废弃泥浆的固化技术、固液分离技术和再利用技术等，将处理后的泥浆用于壁后充填固井材料或制作建材的原料，做到零污染、无公害。
石油钻井泥浆工艺技术比较成熟，对复杂地层中钻井泥浆的发展有一定的借鉴价值。
建议研究使用低固相或无固相泥浆体系，抑制泥包钻头的发生，提高破岩效率。
参考文献
[1]刘志强，洪伯潜. 改革开放30 年煤矿井筒建设技术及装备发展[J]. 建井技术，2011，32（Z1）：4-7.
[2]吴刚，赵文平. 孙庄铁矿立井钻井法凿井施工技术[J]. 建井技术，2012，33（3）：19-21，31.。
