泥漿在北票巴圖營子找煤工程中的應用

（東北煤田地質局一○七勘探隊，遼寧 阜新 123000）

1 泥漿的主要材料

作為泥漿材料的粘土，一般具有以下特點，遇水有粘性、有時還會膨脹、可塑性好、用手能搓成手指粗細的長條、用刀切開后，表面細膩而光滑，干燥的粘土塊強度較大不易用手掰開、含砂量少。根據粘土的質量好壞，可分四等級：甲級-膨潤土，乙級一次膨潤土，丙級-白土、高嶺土，丁級-黃土、紅土、膠泥土等。

水是造泥漿的原料之一。自然界的水由于各地質條件不同，含有鈣、鎂、鈉的碳酸鹽、硫酸鹽、酸性碳酸鹽、氯化物、硫化物及硝酸鹽等礦物質。水中礦物質多了，會使粘土顆粒的水化作用不好，容易沉降，對泥漿性能影響很大。根據水含鈣、鎂礦物質多少，將水分軟水和硬水，一般硬度小于6度為軟水，超過6度為硬水，1升水內含氧化鈣1/150克為1度，制造泥漿的水不應超過12～15度。硬度過高的水可以用磷酸鈉(Na2po1)或焙燒蘇打(Na2o2)進行軟化。一般制漿時不必先軟化水，而是根據對泥漿性能的要求直接處理泥漿。

2 造漿方法與粘度要求

制造泥漿有兩種方法：（1）機械法，是利用機械能力，提高泥漿攪拌質量和粘土顆粒分散程度。（2）化學法，通過加入不同化學成分處理劑，改變粘土顆粒的表面性質與表面狀態，改變水的性質以獲得所需要的泥漿質量及性能。

泥漿粘度質量的好壞直接影響著鉆進速度。泥漿粘度高的能減少在裂隙地層中的漏失，懸浮巖粉能力強，但是在循環泥漿過程中不易凈化，對泥漿中的巖粉沉淀有影響，泥漿泵抽送增加阻力，鉆進過程中鉆頭處有時會形成泥包鉆頭現象。泥漿粘度過小，對于裂隙、松軟、縮徑、砂層、漏失等地層中使用易發生漏失，不利于保護孔壁，攜帶孔內巖粉困難不易排出，對取芯、取樣做試驗都有一定的影響，所以不同地層在鉆進時選用不同粘度的泥漿是很有必要的。

3 鑒別泥漿質量與凈化泥漿過程

一般泥漿粘度只測量相對粘度，現場測量泥漿粘度使用1006型漏斗式粘度計最為簡便，清水為計測粘度標準(水的標準為500ml/15秒)。測量方法為500ml的水，500ml泥漿，裝在相同的兩個漏斗內，同一時間開始漏放，水與泥漿流出的時間差就是泥漿的粘度。泥漿的流速越慢粘度越高。一般標準為500ml/20秒。在相對穩定的地層中鉆進時，用粘度20秒以下的泥漿均可以。裂隙、縮孔、坍塌掉塊、涌砂、滲水地層鉆進時，根據嚴重程度選用30～50秒左右的泥漿比較好。

泥漿在使用過程中巖粉及砂粒逐漸增多，濃度增大，粘度和失水量增加，膠體率下降，要求泥漿中的含砂量越少越好，不易超過4%。處理方法：（1）取450ml的清水，50ml泥漿同裝入500ml的測量杯中搖均，然后靜止1分鐘，讀出砂粒在量杯中沉淀占用的刻度數，再乘以2即為泥漿含砂量的百分數。（2）在鉆孔泥漿循環流道中間設置數個沉淀坑槽，不斷將沉淀巖粉撈出，來保持泥漿的質量。

4 泥漿土的鑒別與配制

造漿前，要對粘土進行鑒定，若是次等級粘土，備好化學處理劑再進行制漿。優質粘土造漿可以獲得比較滿意的泥漿。但優質粘土(甲級膨潤土)不是到處都有的。為了節約開支，減少運輸可就地取材，采用當地質量稍次的粘土也行。如黃土、紅土、膠泥等。要經過化學劑處理以改善泥漿性能提高泥漿質量。為了提高造漿速度，先把粘土風干，碎成細塊，用水浸濕。攪拌時先向攪拌機內注入1/3-1/2清水，開動攪拌機，然后逐漸加入所需數量的粘土和水，攪拌1小時左右即可。如果需要化學處理劑處理時，可按攪拌機容積，加入定量劑，經測定泥漿性能達到指標后，再放出。

粘土成本低、來源廣，淺孔一般地層鉆進時，若需質量稍次的粘土，可以就地取材，如黃土、紅土、膠泥等稍加化學劑處理均可使用。深孔及復雜地層鉆進時，就得用好的粘土來制泥漿，需要到專門生產廠家購買。

5 泥漿在北票巴圖營子工程中的應用

北票巴圖營子找煤工程中鉆孔經常出現坍塌、漏失，給鉆探工作帶來很多困難，影響鉆進速度和取樣質量，有時達不到技術要求。針對施工中實際存在的問題，采用當地的粘性土、膠泥制造泥漿，做鉆孔鉆進沖洗液，粘度不夠時，添加粘度化學劑配合制漿，保護孔壁。根據不同的地層來配制泥漿。遇到漏失嚴重時，采取先投泥球，然后再制粘度高達30～40秒的泥漿，進行堵漏，通過實際使用，效果很好，縮徑、坍塌漏失很少出現，鉆進速度有了明顯提高，開始前幾天，每天取樣鉆進20m，感到很困難，通過改用泥漿沖洗液，已提高到每天30～40m進尺，取樣質量、井身質量，均達到技術要求。

結語

復雜地層中鉆進使用泥漿做沖洗液，提高了鉆進效率還節省開支，實踐證明，泥漿在北票巴圖營子工程施工中，起到了重要作用，帶來明顯的經濟效益和社會效益。

[1]馬玉軍.泥漿在鉆探施工中的重要作用[J].城市建設理論研究，2012年第5期.