泥漿配方

1、:27|by:kongyaozu]水平導向鉆機的基本工作原理是：鉆頭、鉆桿等工具先由進口端鉆到出口坑，然后帶動回擴頭將孔擴大以便管線可以順利地鋪入鉆道中。對于一些剛剛有興趣涉獵這個領域的人們，我們也常常碰到這樣的詰問：“回擴這么大這么長的孔，那么多的泥土哪去了？”。同時，對于那些剛剛進入這個領域但對施工尚無經驗的人們、或者在最初的施工過程中尚未碰到困難和復雜地質狀況的人們，常常認為推進和回拖力是鉆進成功的關鍵；而對于鉆液的關鍵作用，卻還

2、沒有充分的認識。事實上，推進回拖力、旋轉扭矩再加上鉆液是水平鉆進的具體要素；鉆孔越長，土質條件變化越多，情況就越復雜，鉆液的作用就越明顯。一、水平導向鉆進中使用的鉆液的概念極其相關術語的定義為了能是更清楚地理解水平導向鉆機工作時孔道中的泥土的去向，首先要了解鉆液的概念極其功能。鉆液又常常被認作為泥漿，但事實上，這兩者是有區(qū)別的，鉆液是指在水平導向鉆進施工中用以與鉆孔中切削下來的土（或沙石）屑混合、懸浮并將這些混合物排除鉆孔的一種液體。在

3、不同的條件下，這種特殊的液體的組成可能不同，但是它的功能卻是相同的，它具有冷卻鉆頭（從而冷卻和保護其內部的傳感器）、潤滑鉆具的作用，更重要的是可以懸浮和攜帶鉆屑，使混合后的鉆屑可以成為流動的泥漿，順利地排出孔外，既為回拖管線提供足夠的環(huán)型空間又可以減少回拖管線的重量和阻力。而泥漿則是這些鉆液與鉆孔中的鉆屑的混合物，它殘留在鉆孔中部分還可以起到穩(wěn)定鉆孔的作用。鉆液的質量越好，與鉆孔中的鉆屑混合越適當，所制造的泥漿的流動性和懸浮性越好，回擴

4、成孔的效果越理想，成功的概率越大。大家都知道，在過去的豎向鉆或者石油鉆井中有不少關于鉆液／或泥漿的術語，但是水平導向鉆進工藝畢竟不能等同于豎向鉆或者石油鉆井工藝，為了更好地理解鉆液的概念，理解水平導向鉆進工藝中泥鉆液的有關術語是很重要的。1、粘性：是鉆液的一種特性，通過測定其對流動的阻力來確定。粘性本身并沒有用，它并不能將固體從鉆孔中移走，粘性過高，泵送鉆液很可能需要很高的壓力才能使固體移動。同時泵也可能因此而受到損害。2、濾餅：是圍著

5、鉆道的四周形成的一層鉆液隔離層，其作用是維持鉆道的完整性；濾餅不是糊住鉆道周圍，而是只有在鉆道中的鉆液有壓力時才會出現(xiàn)。而且在鉆孔中必須不斷有鉆液流過其環(huán)形空間并將某些鉆屑帶出。3、膠結強度：是鉆液的懸浮性能，它指鉆液是所支撐的問題懸浮起來的能力。膠結強度在將必要的鉆屑特別是粗顆粒的固體帶出鉆道時非常有用。如果鉆液的膠結強度不夠，鉆屑會沉淀到鉆孔的底部，回拖管線時就可能出問題。例如水沒有膠結強度，因此它不能將沙土帶出鉆孔。同時膠結強度和

6、黏度不完全相同。許多鉆機的操作新手以為黏度較高的鉆液會增進液體支撐鉆屑的能力，這種想法實際上是錯誤的。到目前為止，水平導向鉆進技術工業(yè)并不十分重視鉆液的黏度。4、含沙量：是指在鉆液中含沙子的多少，雖然有些沙來自所用的膨潤土，但沙子最初是來自水。沙子會損壞泥漿混合系統(tǒng)中的泵、水平鉆機上的鉆液泵以及昂貴的巖石鉆具。做沙含量測試可以測得鉆液中的含沙量。水平導向鉆機所用鉆液的最大允許沙含量是2%，超過2%的含沙量都會損壞鉆液泵極其附件。一般，水

7、平導向鉆機鉆液供應商會提供沙含量測試工具。二、常用的鉆液的組成和配置原則前已述及，不同條件下，鉆液的組成可能不同，但從大的種類上劃分，不外乎三大部分：水、膨潤土和聚合物。水是鉆液的主要成分，膨潤土和聚合物通常也稱之為鉆液添加劑。1、水水是任何鉆液的具體要素，在鋪設的管線口徑小，鉆進條件特別優(yōu)越的時候，水就是一種很好的鉆液。但是，由于水沒有膠結強度，當在沒有密實性的土中鉆進不斷有鉆屑要排出時，水卻是很糟糕的鉆液，這時，水的不利因素遠遠超過

8、其有利因素，流動狀態(tài)的水并沒有膨潤土鉆液所具有的如果沒有高聚合物的隔水作用，吸收水分膨脹后的黏土會迅速粘在鉆桿、鉆頭或回擴頭上，這時，粘滿黏土的回擴頭可能很難甚至根本無法起到切割泥土擴大孔洞的作用。同樣，鉆道中過粘的土也就不能隨鉆液流過回擴頭而排出，從而形成所謂液壓鎖現(xiàn)象。同時，聚合物可以降低鉆桿和管線所受的摩擦。4、鉆液的配置原則鉆液的配置取決于鉆孔時所面臨的土壤狀況。在水平導向鉆進工藝中，通常只是將泥土分成粗土和細土；粗土有是活動的

9、，沒有吸水性，可以使水自由流過顆粒；例如沙、礫石等單個顆粒很容易相互分離；細土包括黏土和頁巖，它阻止水滲透到地層，吸水膨脹；當然，實際施工中鉆機所面臨的土質，界限也并不特別明顯，可能變化頻繁或不同土質混合出現(xiàn)，因此沒有哪一種鉆液在任何土質中都會是最好的，我們的目的只能是配置最合適的鉆液；大致的原則是，在粗土中使用膨潤土，在細土中使用聚合物。因為在鉆孔中土壤狀況可能隨時改變，因此通常同一個工程可能要幾種鉆液結合起來用。鉆液添加劑供應商可以

10、提供合適的鉆液配比。下面提供了美國兩家主要的鉆液生產商提供的鉆液配比表，以供參考：表一：美國捷高公司的鉆液配比表鉆進條件鉆進條件產品產品劑量劑量(按每按每100加侖水算加侖水算)黏度黏度(1)普通條件普通條件沙土HydraulEZ2530lbs.(磅)4550沙土和礫石HydraulEZSuperPac3035lbs.0.51quart5055黏性泥土HydraulEZInstaVis1015lbs.0.51quart3540不清楚Hy

11、draulEZSuperPac2535lbs.0.51quart4555困難條件困難條件砂礫和鵝卵石HydraulEZSuperPacSuspendIT2535lbs0.51quart12lbs.7090濕脹性泥土在普通條件上加DrillTerge12quarts3540非常黏的黏土在普通條件上加DrillTerge23quarts3540(1)黏度的測試工具是一個濕漏斗，以液體流出的速度(秒)計表二：美國白路德公司的鉆液配比表土壤狀況

12、土壤狀況加入水中的最小添加劑加入水中的最小添加劑沙土(細)BeGel25磅100加侖沙土(粗)BeGel35磅100加侖砂和頁巖BeGel50磅100加侖頁巖BeGel50至75磅100加侖鵝卵石BeGel75磅100加侖#1BeGel25磅100加侖#2沙、鵝卵石和黏土或頁巖(根據(jù)沙和土的比例改變配比)#2EZMUD1品脫100加侖黏土和膨脹性黏土PolyBe0.5磅100加侖黏土硬PolyBe0.5磅100加侖和ConDet1夸托1