钻探施工中泥浆的应用研究

2019年23期应用科技科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication钻探施工中泥浆的应用研究窦小龙（甘肃煤田地质局庆阳资源勘查院，甘肃庆阳745000）

泥浆的主体构成主要是水和细黏土，在形态上有乳浆稠度，便于施工过程中注浆使用，提升钻探效率。钻探施工过程存在较多的危险性，地层结构不同，孔壁往往会出现坍塌，处理不到位就会造成施工事故，那么，为了全面保持稳定，则需要在施工过程中，采用泥浆护壁方式，确保孔壁不出现坍塌，维护生产建设安全。同时，泥浆也有着另外一种功能，就是在进行钻探施工过程中，出现的渣体需要清除，那么通过泥浆的流出，具有良好的携渣能力，有效提高工作效率，减少孔底淤积物，混凝土流动时的阻力才能变小，保证了施工速度与质量。泥浆注入过程中，也能够对发热的钻头进行冷却处理，通过泥浆钻入井下的过程，慢慢减少钻头发热时间，所以说，进行施工过程中，泥浆质量是工程质量与安全的重要保障，只有全面保证泥浆质量符合施工要求，满足技术标准，才能全面保证钻探施工质量，实现优质工程的总体目标。1制作泥浆材料1.1水泥浆需要在施工前进行制作，进行施工时，才能够保证数量与质量，那么，制作泥浆最主要的水则显得非常重要，水的使用最好是自来水，但往往施工不在城市，自来水并不方便，大多数钻探施工场地都在田野或山区，如果使用自来水，就非常不方便，所以说，水的选择与使用，就需要做好配比，且酸碱浓度呈现中性的水，符合这类标准的水均能用于制作泥浆，如果没有合适的水源，则需要进行全面的处理，化验合格后才能使用。配制时不能使用海水，因为海水有着高浓度的盐类，其性质不稳定，不适合做泥浆水源，如果使用了不符合标准的水，则制作出来的泥浆稳定性就差，施工中就会带来危险性与潜在隐患。1.2黏土黏土也是重要的原料，其性能和质量决定了泥浆性能，因为在进行泥浆配比时，需要使用泥浆处理剂，如果原料不合格，就会影响使用效果。黏土有多种类型，根据钻孔深度和地质情况不同，划分为普通粘土泥浆和油田泥浆两种，例如我们在施工长庆油田石油开发钻井工程时就采用的油田泥浆，在施工兰州中心城区地热资源勘探时就采用的普通粘土泥浆，均取得了良好的钻探效果。要对施工环境进行分析，根据不同场合选用合适黏土，水化性强、吸附性好的膨润土是最好的材料。钻探施工一般处于田野或山区，要想选择合格的黏土，就需要掌握选择的方式，要有良好的抗剪性能，干燥后其后边棱应尖锐有力，一般情况下，切开黏土以后的切面是紧致有光泽的，可以根据不同的标准适当加入一些水调配，土质要有良好的吸水性，通过加水搅拌均匀形成泥条后，手上粘的泥土不易清洗。1.3泥浆处理剂当前，市场上的泥浆处理剂多种多样、种类繁多，按照不同的标准可以划分为不同的形式，如果按作用看，有加重剂、降黏剂和增黏降失水剂等。进行施工时，需要根据工程量、工程标准、工程技术条件等要求，合理选择经济、实用、性能可靠的泥浆处理剂。加重剂主要是涌水钻孔压涌处理时使用，通过把重晶石粉混合到泥浆的方式，提升泥浆整体的密度、黏度及凝胶度，这在施工中的使用量是非常大的。降黏剂有纯碱、铁铬盐及腐殖酸钾等不同的形态。纯碱能够提高泥浆pH值、改变黏土颗粒性及提高水化分散力，确保稳定。铁铬盐能够全面提升黏土颗粒水化膜能力，使切力下降，保证抗盐、抗钙能力。2泥浆性能指标摘要：钻探施工对泥浆要严格使用，这样，才能确保钻探施工全面顺利进行。从技术层面看，制浆材料的选择、泥浆处理剂配比都直接关系到泥浆性能，只有全面保证性能优质，才能更好地提升施工效果。文章重点分析了各种常用制浆材料及化学处理剂性能，进一步提出在泥浆中的作用,为钻探施工正确应用泥浆提供借鉴。关键词：钻探施工；泥浆；使用中图分类号院P634文献标志码院A文章编号院2095-2945渊2019冤23-0173-02Abstract：Drillingconstructionshouldbestrictlyusedformud,soastoensurethatthedrillingconstructioncanbecarriedoutsmoothlyinanall-roundway.Fromthetechnicalpointofview,theselectionofpulpingmaterialsandtheratioofmudtreatmenta鄄gentsaredirectlyrelatedtothemudperformance.Onlybycomprehensivelyensuringthehighqualityoftheperformancecantheconstructioneffectbebetterimproved.Thispaperfocusesontheanalysisofvariouscommonlyusedpulpingmaterialsandtheprop鄄ertiesofchemicaltreatmentagents,andfurtherputsforwardtheroleinmud,soastoprovidereferenceforthecorrectapplicationofmudindrillingconstruction.Keywords：drillingconstruction;mud;use

173--2019年23期应用科技科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication2.1密度泥浆是施工中不可缺少的重要物质，是一种塑性流体，要想全面保证泥浆稳定性，则需要合理控制好化学稳定性、物理稳定性、流变性等性能，保持塑性流体基本特征才能形成良好的性能，要想保证泥浆的质量，则需要在性能指标上做好有效控制，泥浆性能指标的合理调整是保证泥浆性能稳定的关键。泥浆密度是一项重要的指标，密度主要是指同体积泥浆和水的质量比。根据不同的施工环境条件，选择泥浆密度就较为重要，进行密度选择时，需要全面考虑到各种影响因素，比如钻探地层稳固情况、地下水承压情况及钻进效率等，任何一项因素都会影响到施工的质量。泥浆密度选择需要分析井壁侧压力和地下水出水压力，密度过低，就会渗水，出现施工事故，只有保证泥浆合理密度范围，才能全面发挥泥浆的根本作用，有效防止孔壁坍塌和涌水事故，避免出现施工危险。通常，在实际钻探施工时，密度指标往往会高于标准值，影响了施工速度与质量，导致密度值高的原因是制作泥浆黏土不合格，质量不好、颗粒悬浮，造成了浆体达不到使用标准，为了降低密度，保持流动性，则需要根据地质环境的特殊性，适度加入浓度为30%的聚丙烯酰胺，这样就能够使泥浆中的絮凝沉淀，另外，为了过滤果颗粒，使用泥浆净化器进行全面的清除，确保泥浆劣质颗粒不影响施工质量。2.2黏度泥浆黏度也是重要的参数指标，是泥浆分子、固相颗粒以及液相间内部摩擦力的体现。为了保持黏度，则要根据孔壁稳定性、钻孔速度等进行选择，这样才能形成综合意见，保证泥浆的黏度符合施工技术要求。泥浆黏度决定了施工的质量，更决定了施工安全，如果黏度高就会造成岩粉不沉淀、密度大等问题，严重影响到钻井效率；如果黏度不够，容易冲刷井壁泥皮，影响下一步混凝土介入施工。所以说，施工中需要全面解决好泥浆黏度的问题，泥浆黏度高低由黏剂进行调节，如果过高，则适当增加，保证增黏剂问题，确保优质泥浆提高施工效率。2.3含砂量含砂量是泥浆重要指标，如果过高则黏度不大，影响钻探施工安全，增加了钻具水泵等的磨损，控制不好还会损坏设备。含砂量过高就会形成孔壁泥皮松弛，这样孔壁稳定性就变差，施工过程就存在潜在的危险性，一般情况下，泥浆的含砂量要低于3%，这样才能提高施工速度与质量，保护设备安全，避免出现过度磨损。2.4失水量泥浆含水量决定了密度与黏度，但是，在实际施工过程中，失水现象是不能避免的正常现象。为了保证泥浆标准，则需要控制好失水量，避免过度流失，如果失水过多，就会破坏井壁黏土结构，降低孔壁支撑力，孔壁疏松后就会出现泥皮护壁效果差的情况，泥皮剥落会造成安全生产事故，全面处理好失水量能够保证施工安全，通过处理剂共同作用保证水量，如果只使用一类处理剂，则会出现指标失衡的情况，影响到其他的指标标准。2.5pH值泥浆酸碱度对施工的影响较大，为了保证安全，一般控制在8耀9弱碱性为最好，这样的标准能够提升处理剂效果，全面发挥好泥浆的功能作用，使黏土颗粒水化能力不断提升。3泥浆使用净化和调节3.1泥浆变粘稠的处理进行钻探过程中，往往会因为施工地质条件的不同，出现黏土层，这样，配比合理的泥浆进入后，就会增加泥浆粘稠度，影响到施工的速度与质量，为了全面提高施工质量，保证施工速度，则需要通过科学的方法进行解决：遇到这样情况时，需要对泥浆勾兑清水，可稀释泥浆浓度也能够利于沉渣处理。要不断做好过程分析，兑水后泥浆胶体率过低时，需要用砂泵搅拌，保持泥浆均匀度和胶体不流失。另外，钻探深层出现大量泥岩时，泥浆也变粘稠，解决的方法是用腐殖酸钾兑水，通过这种处理，确保泥浆稀释度，有效提高泥浆失水能力，避免失水过多，影响泥浆的密度。3.2含渣量高时不能人工捞取钻探扩孔会遇到砂土层和流砂层，导致泥浆含渣量增多，出现这样的情况时，不能进行人工捞取，可以加入腐殖酸钾溶液让渣沉淀，同时用砂泵把泥浆抽到纱网上做好有效的过滤，每次抽排泥浆时，需要保证是池容量的四分之一。3.3制定良好的施工方案进行钻探施工是非常复杂的一个过程，为了保证各班组施工顺利，需要全面制定施工方案，这样各班组才能有效做好工作配合，根据不同的施工目标做好钻探施工，各班组需要安排巡查，做好捞渣处理，确保泥浆性能稳定。4结束语泥浆是钻探工程中重要的环节，需要合理选择、配制和管理，这样，才能有效提高工程速度与质量，降低劳动强度，减少井内事故发生，实际施工过程中，要按照规范控制泥浆质量，确保钻探施工科学顺利推进。参考文献院[1]费连成，白宝云，黄卫东，等.盐水泥浆在罗布泊大陆环境科学钻探中的应用[A].第十三届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术研讨会论文专辑[C].2005.[2]黄卫东，安海文，赵尔信，等.系列原状取心钻具在中国大陆环境科学钻探中的应用[A].第十三届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术研讨会论文专辑[C].2005.[3]白光洪.解决贵州山区钻探施工工程性缺水问题初探[A].第十四届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术研讨会论文集[C].2007.[4]姜清龙.气举反循环深孔钻进[A].亚洲大陆深部地质作用与浅部地质-成矿响应学术研讨会论文摘要[C].2008.174--