泥浆在北票巴图营子找煤工程中的应用

（东北煤田地质局一○七勘探队，辽宁 阜新 123000）

1 泥浆的主要材料

作为泥浆材料的粘土，一般具有以下特点，遇水有粘性、有时还会膨胀、可塑性好、用手能搓成手指粗细的长条、用刀切开后，表面细腻而光滑，干燥的粘土块强度较大不易用手掰开、含砂量少。根据粘土的质量好坏，可分四等级：甲级-膨润土，乙级一次膨润土，丙级-白土、高岭土，丁级-黄土、红土、胶泥土等。

水是造泥浆的原料之一。自然界的水由于各地质条件不同，含有钙、镁、钠的碳酸盐、硫酸盐、酸性碳酸盐、氯化物、硫化物及硝酸盐等矿物质。水中矿物质多了，会使粘土颗粒的水化作用不好，容易沉降，对泥浆性能影响很大。根据水含钙、镁矿物质多少，将水分软水和硬水，一般硬度小于6度为软水，超过6度为硬水，1升水内含氧化钙1/150克为1度，制造泥浆的水不应超过12～15度。硬度过高的水可以用磷酸钠(Na2po1)或焙烧苏打(Na2o2)进行软化。一般制浆时不必先软化水，而是根据对泥浆性能的要求直接处理泥浆。

2 造浆方法与粘度要求

制造泥浆有两种方法：（1）机械法，是利用机械能力，提高泥浆搅拌质量和粘土颗粒分散程度。（2）化学法，通过加入不同化学成分处理剂，改变粘土颗粒的表面性质与表面状态，改变水的性质以获得所需要的泥浆质量及性能。

泥浆粘度质量的好坏直接影响着钻进速度。泥浆粘度高的能减少在裂隙地层中的漏失，悬浮岩粉能力强，但是在循环泥浆过程中不易净化，对泥浆中的岩粉沉淀有影响，泥浆泵抽送增加阻力，钻进过程中钻头处有时会形成泥包钻头现象。泥浆粘度过小，对于裂隙、松软、缩径、砂层、漏失等地层中使用易发生漏失，不利于保护孔壁，携带孔内岩粉困难不易排出，对取芯、取样做试验都有一定的影响，所以不同地层在钻进时选用不同粘度的泥浆是很有必要的。

3 鉴别泥浆质量与净化泥浆过程

一般泥浆粘度只测量相对粘度，现场测量泥浆粘度使用1006型漏斗式粘度计最为简便，清水为计测粘度标准(水的标准为500ml/15秒)。测量方法为500ml的水，500ml泥浆，装在相同的两个漏斗内，同一时间开始漏放，水与泥浆流出的时间差就是泥浆的粘度。泥浆的流速越慢粘度越高。一般标准为500ml/20秒。在相对稳定的地层中钻进时，用粘度20秒以下的泥浆均可以。裂隙、缩孔、坍塌掉块、涌砂、渗水地层钻进时，根据严重程度选用30～50秒左右的泥浆比较好。

泥浆在使用过程中岩粉及砂粒逐渐增多，浓度增大，粘度和失水量增加，胶体率下降，要求泥浆中的含砂量越少越好，不易超过4%。处理方法：（1）取450ml的清水，50ml泥浆同装入500ml的测量杯中摇均，然后静止1分钟，读出砂粒在量杯中沉淀占用的刻度数，再乘以2即为泥浆含砂量的百分数。（2）在钻孔泥浆循环流道中间设置数个沉淀坑槽，不断将沉淀岩粉捞出，来保持泥浆的质量。

4 泥浆土的鉴别与配制

造浆前，要对粘土进行鉴定，若是次等级粘土，备好化学处理剂再进行制浆。优质粘土造浆可以获得比较满意的泥浆。但优质粘土(甲级膨润土)不是到处都有的。为了节约开支，减少运输可就地取材，采用当地质量稍次的粘土也行。如黄土、红土、胶泥等。要经过化学剂处理以改善泥浆性能提高泥浆质量。为了提高造浆速度，先把粘土风干，碎成细块，用水浸湿。搅拌时先向搅拌机内注入1/3-1/2清水，开动搅拌机，然后逐渐加入所需数量的粘土和水，搅拌1小时左右即可。如果需要化学处理剂处理时，可按搅拌机容积，加入定量剂，经测定泥浆性能达到指标后，再放出。

粘土成本低、来源广，浅孔一般地层钻进时，若需质量稍次的粘土，可以就地取材，如黄土、红土、胶泥等稍加化学剂处理均可使用。深孔及复杂地层钻进时，就得用好的粘土来制泥浆，需要到专门生产厂家购买。

5 泥浆在北票巴图营子工程中的应用

北票巴图营子找煤工程中钻孔经常出现坍塌、漏失，给钻探工作带来很多困难，影响钻进速度和取样质量，有时达不到技术要求。针对施工中实际存在的问题，采用当地的粘性土、胶泥制造泥浆，做钻孔钻进冲洗液，粘度不够时，添加粘度化学剂配合制浆，保护孔壁。根据不同的地层来配制泥浆。遇到漏失严重时，采取先投泥球，然后再制粘度高达30～40秒的泥浆，进行堵漏，通过实际使用，效果很好，缩径、坍塌漏失很少出现，钻进速度有了明显提高，开始前几天，每天取样钻进20m，感到很困难，通过改用泥浆冲洗液，已提高到每天30～40m进尺，取样质量、井身质量，均达到技术要求。

结语

复杂地层中钻进使用泥浆做冲洗液，提高了钻进效率还节省开支，实践证明，泥浆在北票巴图营子工程施工中，起到了重要作用，带来明显的经济效益和社会效益。

[1]马玉军.泥浆在钻探施工中的重要作用[J].城市建设理论研究，2012年第5期.