深部钻探泥浆护壁技术研究与应用

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1、弗Z0面j删安假，匕便Vo1．26No．j2016年9月GeologyofAnhuiSeptember2016文章编号：1005-6157(2016)03-0212-5深部铺探瀑蘩护壁技术研窕与应用蔡正水，朱恒银(安徽省地质矿产勘查局313地质队，安徽六安237010)摘要：随着深部钻探工作的深入开展，孔内施工条件空前复杂，有了更多的不可预见性，施工风险大幅度增加。钻-3MI~壁的稳定成了工作的重中之重。因此，各个施工单位和机台都把泥浆的使用和维护，作为施工的重要内容去抓。本文从钻遇不同的地层着手，探讨泥浆在各种地层情况下的配比、使用、维护和废浆处理。

2、关键词：泥浆体系；不同地层；泥浆性能；使用和维护中图分类号：P634．62文献标志码：A0引言钾)2％～4％(或NaHm)。主要性300～400m)、北京市地面沉降监泥浆与护壁技术的优劣是深部能指标：密度1．10～1．15g／cm，黏测标孔、三维地质取样孔(第四系钻探成败的关键之一。近年来，我度25-40s，滤失量15ml／30min。黏土、砂、砾卵石层最高厚950m)们根据深部钻探及科学钻探需要，该泥浆体系曾用于安徽霍邱以及环境科学钻探，解决了孔壁缩针对不同岩矿层、钻孔类型、孔深和阜阳地区铁矿区第四系覆盖层径、超径、坍塌问题，完全满足松和口径开展了泥

3、浆与护壁技术研(厚200～600m)、上海市地面沉散软地层护壁要求。应用地区的主究，并取得可喜的成果。本文着重降监测标孔、三维地质取样孔(第要地层如表l所示。介绍其研究与应用情况。四系黏土及粉砂质黏土、砂砾层厚经验表明，用于松散软地层的1不同地层的泥浆体系及应用效表1应用地区的主要地层果Table1Majorstrataintheappliedarea1．1松散软地层松散软地层主要为黏土、淤泥、砂、砂砾石、砾卵石、泥岩、灰岩等。这类地层用泥浆护壁主要是增加孔壁地层颗粒之间的胶结力细分散CMC+KHm(或NaHm)泥散(蚀变凝灰岩、蚀变粗安斑岩、和孔壁地

4、层的抑制性(黏土、淤泥浆可在钻进过程中自然造浆，对第高岭土化、滑云母化岩石、泥质砂层)。关键措施是选择细分散泥浆四纪地层的护壁和抑制孔壁膨胀性岩)和吸水剥落(泥质板岩、砂质体系，通过增加泥浆中的黏土含能较好。但泥浆抗侵污能力差，性页岩、石英石墨片岩)三类地层。量，加入有机或无机增黏剂等方法能不够稳定，应针对不同类型的侵水敏性地层主要选用高抑制性泥浆来提高泥浆黏度。体系中除黏土、污特点对症添加抗侵处理剂，加强体系。主要措施是降低泥浆的滤失Na2CO和水外，往往加人提黏剂、泥浆的地表净化(除泥、除砂)，量，避免大量自由水进入地层；添降失水剂和稀释剂(或抑制

5、剂)。控制含砂量。／jnI(或NH等成分，利用高分子聚该泥浆体系的配方：膨润土1．2水敏性地层合物的吸附、分子链交联及包被作10～15％+CMC0．1～O．5％(可选择低水敏性地层包括吸水膨胀(以用，提高泥浆的抑制性能；加入沥黏、中黏或高黏)+KHm(腐殖酸蒙脱石为主的泥页岩)、吸水分青类处理剂，对孔壁上的裂隙及毛收稿日期：2016—04—25作者简介：蔡正水(1974一)，男，安徽濉溪人，工程师，主要从事工程地质勘查及钻探工作。第26卷第3期蔡正水，等：深部钻探泥浆护壁技术研究与应用213细管道具封堵作用。符，离子交换后起晶格固定封闭作低固相泥浆体系

6、配方：1m水+50kg钾基高分子抑制性泥浆体用。同时体系中加入的高分子聚合钠膨润土+2kgCMC+1kgPHP+2kg系的配方：1m水+40kg钠膨物吸附于孔壁表面，形成高分子吸皂化油(或GLUB)。主要性能指润土+40kg氯化钾+3kg聚丙烯附膜封闭地层微裂隙及层理，增强标：密度1．05g／cm，黏度2O～25s，酰胺+5kgCMC+10kg改性沥青胶结强度，减少地层膨胀性，增强滤失量14ml／30min，泥皮厚+5kgGLUB(润滑剂)。主要性能泥浆体系对地层抑制能力和孔壁的0．5mm，润滑系数0．21。指标：密度1．05～1．10g／em，黏度润

7、滑性能。如果所钻破碎地层的地层压力22—25s，滤失量14ml／30min，泥该体系泥浆在安徽寿县正阳不明显，一般采用密度1．05～1．10的皮厚Imm，相对膨胀降低率80％，关铁矿异常验证ZK01、ZK04~L和高分子聚合物泥浆即可达到护壁要润滑系数0．22。安徽明光苏巷石盐钾盐矿异常查求。在安徽霍邱铁矿深部钻探试验该泥浆体系中采用KC1、KOH证ZK012孔中应用，平均钻孑L深度ZK1725~L、华东庐枞盆地科学钻或KHm等作为处理剂，提供K离1717m，最深达2001m，累计钻探探选址预研究LZSD一1孔和华南于子，一是通过离子交换使进入蒙工作量

8、5l53m。钻孑L主要穿过地层都一赣县矿集区科学钻探选址预研脱石晶层形成伊利石结构；二是因见表