泥漿配比實(shí)用培訓(xùn)資料-文庫吧
2025-03-18 00:01 本頁面
【正文】 、水和化學(xué)處理劑基本組分的水基泥漿。（2）泥漿的組成①粘土（膨潤土）水平定向鉆進(jìn)泥漿中的粘土主要由很細(xì)（2微米以下）的粘土礦物顆粒組成。它們主要含氧化硅、氧化鋁和水，還有少量的鐵、堿金屬和堿土金屬，粘土礦物的化學(xué)成分是含水鋁硅酸鹽。粘土礦物的種類很多，常見的和對泥漿工藝較為重要的只有四種：高嶺石、伊利石、蒙脫石和海泡石。水平定向鉆進(jìn)泥漿中的粘土是以蒙脫石為主的膨潤土（又稱粘土）。②化學(xué)處理劑為了保證水平定向鉆進(jìn)泥漿的穩(wěn)定性和提高泥漿的各種工藝性能，以適應(yīng)各種情況下的鉆進(jìn)要求，泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑（泥漿添加劑）。水平定向鉆進(jìn)泥漿常用的化學(xué)處理劑（泥漿添加劑）有：；；；；；；A. 純堿碳酸鈉（Na2CO3），又叫蘇打。純堿在水中容易電離和水解，在配制時(shí)加入從而有效地改善粘土的水化分散性能，因此加入適量純堿可使泥漿的失水下降，粘度、切力增大。主要有：腐殖酸鉀、瀝青粉、磺化瀝青粉、磺化酚醛樹脂、煤堿液；：具有兩重性，可以用于水基鉆井液中，能增加泥餅的潤滑性，有防粘卡效應(yīng)，能堵塞泥餅孔隙和調(diào)節(jié)泥餅中固相顆粒之間的粘結(jié)力，有降濾失量和防塌作用。：我們使用的聚合物類為：聚丙烯酰胺（PAM）；聚合物有絮凝、防塌、剪切三大作用。：降失水劑有：鈉羧甲基纖維素（Na—CMC）CMC、聚丙烯腈；：在水平定向鉆進(jìn)中使用的為極壓潤滑劑、聚氧乙烯、硬脂酸酯、CP－233磺化妥爾油瀝青等。由于潤滑劑分子的親水基吸附在金屬或粘土的表面上，形成一層堅(jiān)固的化學(xué)膜，使接觸面之間的摩擦發(fā)生在親油基之間，它提高了泥漿的潤滑性，從而降低了摩擦力，減少鉆具與泥漿的摩擦，可防止粘附性卡鉆。③水泥漿中的水，我們選擇淡水pH值控制在78。(3) 泥漿配方①泥漿配方研究方案的選擇根據(jù)地層特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)、鉆進(jìn)措施等具體條件，泥漿配方研究方案分為：A．按地層的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及土壤分類進(jìn)行泥漿的配方研究；根據(jù)我們現(xiàn)行水平定向鉆進(jìn)的實(shí)際情況，結(jié)合我國的地表土壤分布狀況,按地層的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及土壤分類。選擇具有普遍性、廣泛適用于各類地區(qū)及施工需求的泥漿配方進(jìn)行研究。土壤的類型可分為：；；；；；；以上六種土壤是我國地表（距大地表面30m深以上）分布比較普遍和廣泛的，是我們在施工中接觸最多，需要首先解決的泥漿配方；B．按鉆進(jìn)措施、鉆進(jìn)工序和使用的機(jī)具進(jìn)行泥漿的配方研究按鉆進(jìn)措施、鉆進(jìn)工序和使用的機(jī)具進(jìn)行泥漿的配方研究，是根據(jù)水平定向鉆進(jìn)每次設(shè)計(jì)的實(shí)際工藝和工序進(jìn)行泥漿配方研究。這一方案具有復(fù)雜性，既要泥漿的配方符合實(shí)際工藝和工序的要求，又要泥漿的配方符合土壤的類型。因此，該方案實(shí)際操作難度大需長期研究，同時(shí)需要大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行對比篩選，我們目前無論是項(xiàng)目的研究時(shí)間，還是現(xiàn)場施工的技術(shù)數(shù)據(jù)都不具備條件，這一方案可做為今后研究的課題；②粘土層的泥漿性能要求及組成A．粘土層的地質(zhì)特點(diǎn)：粗土、地質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，砂、沖積砂土層、種植土、回填土等、粉砂土及淤泥。細(xì)土地質(zhì)構(gòu)造較硬，吸水較強(qiáng)，其中黃色泥巖、褐色泥巖最具有代表性。B．其主要特點(diǎn)：成孔性好，可鉆性好，鉆具在土中旋轉(zhuǎn)推進(jìn)、造斜和出土都能比較好的成孔，不易坍塌，是最適宜穿越的地層。c．漿性能要求：密 度粘 度切 力PH 值失水（中壓）泥 餅3540″02/2647mld. 泥漿的組成：膨潤土 + 純堿 + 降失水劑 + 潤滑劑泥漿的配合比（Kg/m3）：1：::在一般的條件下，采用上面的配合比；施工中要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。③砂層和細(xì)砂、卵石、礫石（少量的）地層的泥漿性能要求及組成A．砂層的地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)：少量的粘土或粉質(zhì)土夾雜大量的黃砂，其中還含有一定量的卵石、少量的礫石。B. 其主要特點(diǎn)：成孔性一般，易塌、易漏失、吸水能力強(qiáng)。導(dǎo)向孔和回?cái)U(kuò)孔時(shí)極易坍塌，泥漿含砂量高造成機(jī)具對巖屑的重復(fù)破碎，機(jī)具和設(shè)備磨損較重。：密 度粘 度失 水（中壓）PH 值泥 餅切 力5065″45ml24/48K≥11（提高K值有利于防漏、防塌，提高K值在定向鉆的現(xiàn)場最直接的方法就是加膨潤土、或加高分子聚合物）；n≤（降低n值有利于攜帶巖屑、洗孔）；t0動切力≥15 （屈服值 ，達(dá)因/厘米2）：膨潤土（高含量）+ 防塌劑 （聚合物、濃度適宜）+潤滑劑（Kg/m3）：1：：在一般的條件下，可采用上面的配合比；施工中要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。④砂層和細(xì)砂、卵石、礫石（少量的）地層的泥漿性能要求及組成A．地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)：完全的黃砂、含水量較大的流砂，其中包括卵石、礫石，此種地層一般比較少。B．其主要特點(diǎn)：成孔性極差、易坍塌、易漏漿，易造成大區(qū)段的井壁坍塌包裹或掩埋鉆具或機(jī)具，鉆進(jìn)速度慢，鉆具、機(jī)具磨損嚴(yán)重，泥漿含砂量大，鉆具、機(jī)具重復(fù)破碎情況嚴(yán)重。c．泥漿性能的要求：密 度粘 度失 水（中壓）PH 值泥 餅切 力6070″45ml26/610K≥15 n = t0 =20d．泥漿的組成：膨潤土（高含量）+ 防塌劑（聚合物）+ 降失水劑 + 潤滑劑e. 泥漿的配合比（Kg/m3）：1：：：在一般的條件下，可采用上面的配合比；施工中要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。注：以上三組配方獲國家發(fā)明專利；以“西氣東輸”工程我們穿越的六條河流為例，說明自行研制的泥漿所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，下面的舉例計(jì)算是穿越時(shí)孔洞所必需的數(shù)量，未考慮損失量和循環(huán)用量。我們研制的水平定向鉆進(jìn)用的泥漿，通過在施工中的應(yīng)用是成功的，達(dá)到了水平定向鉆進(jìn)工藝設(shè)計(jì)的要求，完全滿足水平定向鉆進(jìn)在各種地質(zhì)條件的成孔技術(shù)，已達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，獲國家發(fā)明專利；其費(fèi)用非常低廉，經(jīng)濟(jì)效益顯著，可節(jié)約大量的投資，降低施工成本；它也可以做為產(chǎn)品，對外銷售創(chuàng)收達(dá)到以收抵支的良性循環(huán)；隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，水平定向鉆進(jìn)用泥漿也會不斷地向前發(fā)展。因此要不斷的跟蹤先進(jìn)技術(shù)及時(shí)地補(bǔ)充水平定向鉆進(jìn)用泥漿配方，使水平定向鉆進(jìn)泥漿配方始終保持其先進(jìn)性。序號工 程 名 稱穿 越長 度(米)穿越管道直徑(mm)土壤類別經(jīng)濟(jì)效益對比 （萬元）研 制外 購節(jié)約投資1“西氣東輸”管道工程B24滁河穿越工程φ1016粉質(zhì)粘土2“西氣東輸”管道工程B24新禹河穿越工程φ1016礫石層10．453“西氣東輸”管道工程B24泗柳河穿越工程φ1016粘土4“西氣東輸”管道工程B23滁河Ⅰ穿越工程φ1016粉質(zhì)粘土5“西氣東輸”管道工程支線Ⅰ橫港河穿越工程φ813軟巖瘀泥質(zhì)粘土6“西氣東輸”管道工程支線Ⅰ京杭運(yùn)河穿越工程φ813砂層瘀泥質(zhì)粘土總 計(jì)在十年前，HDD (水平定向鉆進(jìn)) 在西方就成為了一項(xiàng)重要的技術(shù)。早期，這項(xiàng)技術(shù)只是應(yīng)用于穿越河流鋪設(shè)管線，而在這些地方，明挖鋪設(shè)顯然是不切合實(shí)際的。隨著這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，HDD技術(shù)成為了眾多市政管線鋪設(shè)工程的選擇，鋪管直徑已從幾公分發(fā)展到一米以上?，F(xiàn)在，HDD進(jìn)技術(shù)通常被用于穿越公路、機(jī)場跑道、以及地下管線，甚至穿越地下建筑。使用HDD技術(shù)可以在不阻斷交通的情況下，在繁忙的商業(yè)區(qū)與工業(yè)區(qū)施工，從而減少由于阻斷交通對這些地區(qū)生產(chǎn)力的影響。 HDD技術(shù)被介紹到中國僅僅幾年時(shí)間。現(xiàn)在中國已經(jīng)成為這個(gè)世界上發(fā)展最快的HDD市場。在開始的幾年中，Vermeer（威猛）以及一些其他的國外的鉆機(jī)制造商主導(dǎo)了國內(nèi)市場，近年來，一些國內(nèi)的制造商也已經(jīng)取得了一定的成功，而Vermeer不久將開始在中國組裝鉆機(jī)，以此來對付日益激烈的市場競爭。由此我們相信，在中國，隨著HDD技術(shù)的日漸成熟，對
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