泥浆配方讲义.pdfVIP

1）物理性质 膨润土一般为白色 , 淡黄 , 因其含铁量不同又呈浅灰、淡绿粉 红、褐红、黑杂等色。膨润土有的松散如土 , 也有的致密坚 硬。 2 ）化学组成 膨润土的主要化学组分是二氧化硅 (SiO2), 三氧化二铝 (Al2O3) 和水（ H2O）。氧化铁和氧化镁含量有时也较高 , 钙、 钠、钾等常以不同含量存在于膨润土中。膨润土中的 Na2O 和 CaO含量对膨润土的物理化学性能和工艺技术性能影响颇 大。 3 ）理化性能 膨润土具有极强的吸湿性，吸水后膨胀，膨胀数可达 30 倍。 在水介质中能分散呈胶体悬浮液，这种悬浮液具有一定的粘 滞性、触变性和润滑性。它和水、泥或砂等细碎屑物质的掺 合物有可塑性和粘结性。有较强的阳离子交换能力。对各种 气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可达 5 倍于它的重量，具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色物 质。 膨润土的理化性能主要取决于它所含的蒙脱石种类和含量。 一般钠基膨润土较之钙基或镁基膨润土的物理化学性质和 工艺技术性能优越。主要表现在：吸水速度慢，但吸水率和 膨胀倍数大；阳离子交换量高；在水介质中分散性好，胶质 价高；它的胶体悬浮液触变性、粘度、润滑性好， PH值高； 热稳定性好；有较高的可塑性和较强的粘结性；热湿拉强度 和干压强度高。所以钠基膨润土的使用价值和经济价值较 高。 2 泥浆的检验方法 测量泥浆密度的仪器目前用得最多的是密度秤。测量时，将 泥浆装满于泥浆杯中，加盖后使多余的泥浆从杯盖中心孔溢 出。擦干泥浆杯表面后，将杠杆放在支架上（主刀口坐在主 刀垫上） 。移动游码， 使杠杆成水平状态 （水平泡位于中央） 。 读出游码左侧的刻度， 即为泥浆的密度值。 测量泥浆密度前， 先用清水对仪器进行校正。如读数不在 1.0 处，可用增减装 在杠杆右端小盒中的金属颗粒来调节。 泥浆的密度是指泥浆的重量与规定体积水的重量之比。施工 中现场测定的泥浆密度的大小主要取决于泥浆中造浆粘土 重量和钻屑重量之和。在有外加剂等其他物质加入的时候， 外加剂等的重量也须计入。 3 泥浆在不同地质条件下的应用及其影响 在砂层、砾石、卵石以及破碎带地层中钻进，由于颗粒之间 缺乏胶结，钻进时孔壁很容易坍塌，故成孔的难度很大。对 于这类地层用泥浆护壁，解决问题的关键是增加孔壁颗粒之 间的胶结力。粘性较大的泥浆适当渗入孔壁地层中，可以明 显增强砂、砾之间的胶结力，以此使孔壁的稳定性增强。提 高泥浆粘度，主要通过使用高分散度泥浆（细分散泥浆）、 增加泥浆中的粘土含量、加入有机或无机增粘剂等措施来实 现。细分散泥浆是含盐量小于 1%，含钙量小于 120ppm，不 含抑制性高聚物的分散型泥浆。 其组成除粘土、 Na2CO3和水 外，为了满足钻孔需要，往往加有提粘剂、降失水剂和防絮 凝剂（稀释剂）。依所加处理剂的不同，可有不同种类，如 钠羧甲基纤维素泥浆、铁铬盐泥浆、木质素磺酸盐泥浆和腐 植酸泥浆等。用较高粘度的细分散泥浆在砂、砾层中钻进的 成功工程很多，包括在流砂地层中钻进。 3.1 泥浆对钻速的影响 随着泥浆密度的增加，钻速下降，特别是泥浆密度大于 1.06 ～ 1.10 g/cm3 时，钻速下降尤为明显。 泥浆的密度相同， 粘度愈高则钻速愈低。 3.2 泥浆中含砂量对钻进的影响 泥浆中的岩屑含量会给钻进造成很大的危害。使孔内净化不 好而引起下钻阻卡，而且可能引起抽吸，压力激动等，造成 漏失或井塌。 砂的含量高， 孔内沉淀厚。 造成孔壁水化崩塌， 而且易引起泥皮脱落造成孔内事故。同时泥沙含量高，