正反循环钻泥浆施工.doc

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正反循环钻泥浆施工

21、0～2、53～58～108～10反循环一般地层易坍地层卵石层1、02～1、0
61、06～1、101、10～1、1516～xx～2820～35≤4≤4≤4≥95≥95≥95≤20≤20≤20≤3≤3≤31～2、51～2、51～2、58～108～108～10注：①地下水位高或其流速大时，指标取高限，反之取低限；②地质较好、孔径或孔深较小时，指标取低限，反之取高限；③在不宜坍塌的粘性土层中，使用推钻、冲抓、反循环回转方法钻进时，可用清水提高水头（≥2m）维护护壁。
④对遇水膨胀或易坍塌的地层如泥页岩等，其失水率应小于（3mL～5mL）/30min；⑤相对密度是泥浆密度宜4℃纯水密度之比。3、2泥浆的制备1、材料种类（1）粘土一般可选塑性指数大于25，粒径小于0、074mm的颗粒含量大于50%的粘性土制浆。当缺少上述性能的粘性土时，可用性能略差的粘性土，并掺入30%的塑性指数大于25的粘土；粘土以水化快、造浆能力强、粘度大的膨润土或接近地表经过冻融的粘土为好，但应尽量就地取材。调制泥浆的粘土应符合下列要求：1）自然风干后，用手不易掰开捏碎；2）干土破碎时，断面有坚硬的尖锐棱角；3）用刀切开时，切面光滑，颜色较深；4）水浸湿后有粘滑感，加水和成泥膏后，容易搓成1mm的细长泥条，用手指揉捻，感觉砂粒不多。浸水后能大量膨胀。5）胶体率不低于95%。6）含砂率不大于4%。7）制浆能力不低于2、5L/kg。（2）膨润土膨润土分为钠质膨润土和钙质膨润土两种，前者质量较好，在钻孔泥浆中用量较大。膨润土泥浆具有相对密度低、粘度好、含砂量少、失水率小、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。一般用量为水的8%，即8kg膨润土可掺100kg的水。对于粘质土地层，可降低到3%～5%，较差的膨润土用量为水的12%左右。（3）处理剂常用处理剂的分类和用途见下表。常用泥浆处理剂的分类和用途序号种类用途1分散剂1分散黏土上颗粒，提高泥浆的稳定性和黏土的造浆率；2防止盐分或水泥对泥浆的污染，使已被污染的泥浆再生；3改善泥浆的突变性能；4增强防止槽孔坍塌的能力2增粘剂1防止盐分或水泥对泥浆的污染；2提高泥浆的黏度，增强防止槽孔坍塌的能力；3提高成孔效率3加重剂增大泥浆的重度，防止槽孔坍塌4防漏剂降低泥浆的流动性，防止或减少泥浆漏失1）分散剂：能够提高泥浆中黏土颗粒的负电荷，置换有害离子或使其惰性化，从而起到提髙黏土颗粒吸附水分子的能力、增加水化膜的厚度、分散黏土颗粒、保持泥浆稳定性的作用。除钠质膨润土泥浆外，新制泥浆一般都需加分散剂，否则泥浆的稳定性和黏度都难以满足要求。分散剂还可以使因受钙离子等阳离子污染而性质变坏的泥浆再生。分散剂有以下几类：①FCI：又称铁铬木质素磺酸盐，为分散剂，可改善混杂有土、粉砂、混凝上及盐分等而使稳定液变质的性能，可使钻渣颗粒聚集而加速沉淀，既达到重复使用的目的又具有高质量性能。②硝基腐殖酸钠盐（简称煤碱剂）。它是由褐煤中提炼出来的腐殖酸用硝酸和氢氧化钠处理后的东西，其作用与FCI相似。它具有很强的吸附能力，在粘土颗粒表面形成结构性溶剂水化膜，阻止自由水渗透，使失水量降低，但粘度增加。若掺入量少可使粘度不上升，具有部分稀释作用。③碳酸钠（Na2CO3）又称碱粉或纯碱。它的作用可使pH值增大，使粘土颗粒进行分散，粘粒表面负电荷增加，为粘土吸收外界的正离子颗粒提供了条件，可增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水率。2）增黏剂：增黏剂可以增加泥浆的黏度和屈服值，改善泥浆的胶体性质，减少失水量，提高对钻渣的悬浮能力和固壁效果，并能防止水泥和盐分污染。常用的增黏剂有以下几类：①CMC，即羧甲基纤维素。具有使地基土表而形成薄膜而使之强化和降低失水率的作用。②PHP，即聚丙烯酰胺絮凝剂。它的作用是使泥浆中的钻渣能成为不分散的絮凝状态，因而泥浆循环到井孔外泥浆池中时，易于被清除出去，从而使泥浆能保持不分散的低固相、低相对密度、低粘度的优良性能。3）加重剂：加重剂，用以增加泥浆的相对密度。它们是：①重晶石，即硫酸钡；②方铅矿；③珍珠岩；④石灰石等。4）防漏剂：防漏剂的作用是堵塞地层中的大孔隙和渗漏通道，防止泥浆大量漏失。常用的防漏剂有水泥、黏土、水玻璃（硅酸钠）、珍珠岩、纸屑、纤维、锯末、稻草等。水玻璃一般呈黏稠状半透明水溶液，其浓度用玻美度Be′表示。玻美度与密度ρ的关系为：
（7-28）水玻璃中氧化钠与二氧化硅的克分子比值称水玻璃的模数，施工用水玻璃的模数一般为2、0～3、2，模数低的水玻璃化学活性、可溶性和相对密度均较大。2、泥浆的调制（1）制备原则1）应根据地基条件和施工方法来确定泥浆的制备方案。2）泥浆的原材料、配合比和配制方法应通过试验