泥漿配比實(shí)用培訓(xùn)資料-全文預(yù)覽
【正文】 砂或粗砂一立方米水添加劑加入量：1. 懸浮促進(jìn)劑 – NOSAG174。導(dǎo)向孔和回?cái)U(kuò)孔時(shí)容易坍塌，泥漿含砂量高造成機(jī)具和設(shè)備磨損嚴(yán)重。 針對(duì)不同的土壤和地層，所用的泥漿原料和添加劑都是很有講究的。膨潤(rùn)土是由很多的小的板狀體組成的，在一種好的泥漿系統(tǒng)里，這些小板會(huì)緊密的貼在孔壁上，形成一層又薄又韌的濾餅層，從而防止泥漿過(guò)多的漏失到地層中，進(jìn)而穩(wěn)定鉆孔。這樣鉆屑就會(huì)堵塞鉆孔，導(dǎo)致泥漿循環(huán)失效同時(shí)孔內(nèi)壓力會(huì)急劇升高，泥漿很有可能會(huì)壓裂地層溢出到地面。鈣基土的造漿率一般為35－45bbl/ton，標(biāo)準(zhǔn)的西部鈉土最小為90bbl/ton，而一些先進(jìn)的泥漿材料造漿率可達(dá)200bbl/ton。 粘度可以被描述為液體流動(dòng)的能力，使用厘泊作為計(jì)量單位。中國(guó)的膨潤(rùn)土礦藏都是較為初級(jí)的鈣基土，而鈣基土的提粘性能較差，同時(shí)漏失量很高，并且國(guó)內(nèi)大多數(shù)的礦藏都有很高的含沙量，這樣的話(huà)就會(huì)增加設(shè)備維護(hù)的成本。世界上最好的膨潤(rùn)土是純天然的西部鈉基膨潤(rùn)土,如果BAROID的QUIKGEL,BOREGEL，它產(chǎn)自美國(guó)西部的一個(gè)地區(qū)。 泥漿有幾個(gè)重要的功能。在開(kāi)始的幾年中，Vermeer（威猛）以及一些其他的國(guó)外的鉆機(jī)制造商主導(dǎo)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，近年來(lái)，一些國(guó)內(nèi)的制造商也已經(jīng)取得了一定的成功，而Vermeer不久將開(kāi)始在中國(guó)組裝鉆機(jī)，以此來(lái)對(duì)付日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。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。類(lèi)別經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比 （萬(wàn)元）研 制外 購(gòu)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)粘土序注：以上三組配方獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利；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。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。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。選擇具有普遍性、廣泛適用于各類(lèi)地區(qū)及施工需求的泥漿配方進(jìn)行研究。由于潤(rùn)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(rùn)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。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。粘土礦物的種類(lèi)很多，常見(jiàn)的和對(duì)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。水基泥漿以水為分散介質(zhì)，其基本組分是黏土、水和化學(xué)處理劑；油基泥漿由柴油（或原油）和瀝青（或有機(jī)般土）及有關(guān)處理劑配成；氣基泥漿氣體的來(lái)源于化學(xué)法產(chǎn)生，流體是由氣、液兩相或氣、液、固三相組成。還有泥漿比重能在比較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以建立與地層壓力相平衡的液柱壓力，防止漏、塌、卡等地下復(fù)雜情況。這是泥漿的一個(gè)基本功能，就是要把鉆頭（擴(kuò)孔鉆）破碎的巖（土）屑從孔洞中帶出孔眼，保持孔洞凈化。 功能設(shè)計(jì)在水平定向鉆進(jìn)施工中，人們把泥漿比作鉆進(jìn)的血液，泥漿停止循環(huán)時(shí)，鉆進(jìn)工作就不能繼續(xù)進(jìn)行。我國(guó)在水平定向鉆進(jìn)的施工中所應(yīng)用的泥漿是由膨潤(rùn)土單組份組成的，存在易產(chǎn)生被鉆的孔洞塌方、卡鉆問(wèn)題，造成水平定向鉆進(jìn)的失敗。 在水平鉆進(jìn)施工過(guò)程中，正確適當(dāng)?shù)哪酀{的配置對(duì)穿越起決定性作用。泥漿性能：～ g/cm3，失水量4～10ml/30min，pH值9。泥漿性能為：～ g/cm3，漏斗粘度18～40s，失水量5～10ml/30min，～ NaCMC。配方為：粘土200g，水1000ml，純堿液50%濃度加量約20%，鐵鉻鹽溶液濃度20%%，NaCMC %。 常見(jiàn)泥漿的配方實(shí)例工程中泥漿種類(lèi)繁多，但根據(jù)其化學(xué)成分可歸類(lèi)為以下幾種，其配比方法如下： NaCMC（鈉羧甲基纖維素）泥漿該泥漿為最普通的提粘型泥漿，NaCMC起進(jìn)一步提粘和降失水作用。同時(shí)泥沙含量高，對(duì)管材、鉆頭、水泵缸套、活塞拉桿磨損大，使用壽命短。 泥漿中含砂量對(duì)鉆進(jìn)的影響泥漿中的巖屑含量會(huì)給鉆進(jìn)造成很大的危害。依所加處理劑的不同，可有不同種類(lèi)，如鈉羧甲基纖維素泥漿、鐵鉻鹽泥漿、木質(zhì)素磺酸鹽泥漿和腐植酸泥漿等。粘性較大的泥漿適當(dāng)滲入孔壁地層中，可以明顯增強(qiáng)砂、礫之間的膠結(jié)力，以此使孔壁的穩(wěn)定性增強(qiáng)。在有外加劑等其他物質(zhì)加入的時(shí)候，外加劑等的重量也須計(jì)入。測(cè)量泥漿密度前，先用清水對(duì)儀器進(jìn)行校正。測(cè)量時(shí)，將泥漿裝滿(mǎn)于泥漿杯中，加蓋后使多余的泥漿從杯蓋中心孔溢出。一般鈉基膨潤(rùn)土較之鈣基或鎂基膨潤(rùn)土的物理化學(xué)性質(zhì)和工藝技術(shù)性能優(yōu)越。它和水、泥或砂等細(xì)碎屑物質(zhì)的摻合物有可塑性和粘結(jié)性。氧化鐵和氧化鎂含量有時(shí)也較高,鈣、鈉、鉀等常以不同含量存在于膨潤(rùn)土中。堿性土的主要交換陽(yáng)離子為Na+(和K+),堿性系數(shù)大于或等于1，堿性土主要交換陽(yáng)離子為Ca2+、Na+或Ca2+、Mg2+等,堿性系數(shù)小于1，酸性土主要交換陽(yáng)離子為H+(Al3+)。膨潤(rùn)土(Bentonite)又稱(chēng)膨土巖等，是以蒙脫石(也稱(chēng)微晶高嶺石、膠嶺石)為主要成分的粘土巖—蒙脫石粘土巖,常含少量伊利石、高嶺石及沸石、長(zhǎng)石、方解石等。鉆進(jìn)中的成孔率和孔洞的穩(wěn)定性對(duì)泥漿的配置質(zhì)量要求越來(lái)越高。 要: 水平定向穿越對(duì)不同地質(zhì)情況施工中，泥漿配置工作對(duì)穿越成功起到至關(guān)重要的作用。饒秋生 450053）摘施工的孔徑越來(lái)越大，穿越長(zhǎng)度越來(lái)越長(zhǎng)，鉆越不同地質(zhì)的情況也越來(lái)越多。 中國(guó)膨潤(rùn)土礦資源非常豐富，既有鈣基膨潤(rùn)土，又有鈉基膨潤(rùn)土，此外還有氫基、鋁基、鈉鈣基和未分類(lèi)的膨潤(rùn)土。其中鈣基膨潤(rùn)土包括鈣鈉基、鈣鎂基等膨潤(rùn)土。2）化學(xué)組成膨潤(rùn)土的主要化學(xué)組分是二氧化硅(SiO2),三氧化二鋁(Al2O3)和水（H2O）。在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液，這種懸浮液具有一定的粘滯性、觸變性和潤(rùn)滑性。膨潤(rùn)土的理化性能主要取決于它所含的蒙脫石種類(lèi)和含量。2 泥漿的檢驗(yàn)方法測(cè)量泥漿密度的儀器目前用得最多的是密度秤。讀出游碼左側(cè)的刻度，即為泥漿的密度值。施工中現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的泥漿密度的大小主要取決于泥漿中造漿粘土重量和鉆屑重量之和。對(duì)于這類(lèi)地層用泥漿護(hù)壁，解決問(wèn)題的關(guān)鍵是增加孔壁顆粒之間的膠結(jié)力。其組成除粘土、Na2CO3和水外，為了滿(mǎn)足鉆孔需要，往往加有提粘劑、降失水劑和防絮凝劑（稀釋劑）。泥漿的密度相同，粘度愈高則鉆速愈低。造成孔壁水化崩塌，而且易引起泥皮脫落造成孔內(nèi)事故。4 鐵鉻鹽NaCMC泥漿該泥漿提粘且穩(wěn)定性較強(qiáng)，鐵鉻鹽起防絮凝（稀釋?zhuān)┳饔谩Ｅ浞綖?m3泥漿用粘土100～200kg，亞硫酸紙漿廢液30～40kg，煤堿劑10～20kg，NaOH5～10kg，消泡劑5～10kg，水900～1000L。 腐植酸泥漿是用煤堿劑或腐植酸鈉做穩(wěn)定劑的，它可以與其他處理劑如NaCMC等配合使用，制備腐植酸泥漿的配方是1m3泥漿中加150～200kg煤堿劑(干量)，3～5kgNa2CO3，900～1000L水。 前言水平定向鉆進(jìn)泥漿配方的研究是管理局2003年重大科技項(xiàng)目“大口徑長(zhǎng)輸管道穿越施工技術(shù)研究”中的重要組成部分。2泥漿的主要功能：一是攜帶和懸浮鉆屑。其三、冷卻和沖洗鉆頭，清掃孔中（底）巖（土）屑。 泥漿配方（1）泥漿類(lèi)型的選擇目前，泥漿基本類(lèi)型有：水基泥漿、油基泥漿和氣基泥漿。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。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。：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(rùn)滑劑、聚氧乙烯、硬脂酸酯、CP－233磺化妥爾油瀝青等。(3)
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