摘要：鉆探用泥漿的作用,泥漿的種類,泥漿的配制工藝,施工中泥漿的維護操作程序 ,在多個重大項目中應用，取得了很好的效果。

　　關鍵詞：泥漿,處理劑,配制工藝,維護操作程序

　　泥漿不僅是預防和解決井內事故的手段，更是提高鉆探效益和工程質量的重要途徑。這句話體現沖洗液在鉆探施工中的重要性。因而泥漿選擇和配制技術在解決鉆探施工出現的各種問題和如何提高鉆探效益和工程質量上，越來越受到各施工單位的關注和重視。

　　一、泥漿的分類

　　1、泥漿的種類

　　按照泥漿密度的大小可分為非加重泥漿和加重泥漿;按照與粘土的水化作用的強弱可分為非抑制性泥漿和抑制性泥漿;按照泥漿固相含量的不同分為高固相泥漿、低固相泥漿和無固相泥漿;按照泥漿中流體介質的不同可分為水基泥漿、油基泥漿和氣體型鉆孔流體。我們在鉆探施工過程中常用的以水基泥漿為主導地位，只有在超深孔鉆進或者特殊地層鉆進才用到油基泥漿;在干旱缺水的地區施工或者嚴重漏失的地層施工采用氣液混合泥漿。目前在鉆探施工中用到，得到認可的泥漿可分為以下幾個體系：

　　(1) 天然泥漿體系

　　(2) 分散泥漿體系

　　該體系由水、膨潤土、分散劑組成。處理劑主要是對粘土和鉆屑起分散作用的分散劑，如降粘作用的聚磷酸鹽、單寧堿液、鐵锘木質素磺酸鹽、褐煤。降濾失作用的CMC和聚陰離子纖維素。NaOH。

　　該體系的泥漿具有能形成較致密的高質量泥皮，失水量低;耐溫能力強等特點。但是存在固相含量高，粘度、切力大，機械鉆速低，對含鹽類地層易受污染，引起水敏性地層坍塌等缺點。

　　(3) 鈣處理泥漿體系

　　就是在分散泥漿中加入一定量的鈣離子和分散劑組成。

　　(4) 鹽水泥漿體系

　　用鹽水配制的泥漿，其它的處理劑根據需要而加入。這類泥漿主要應用在鹽巖地層和溫度較低的地區。

　　(5) 鉀基泥漿體系

　　以各種聚合物鉀、銨、鈣鹽和KCl為主處理劑的防塌性泥漿。對水敏性地層的防塌效果好;抑制頁巖造漿能力強，可維持較低的泥漿密度和固相含量。

　　(6) 不分散聚合物泥漿體系

　　以某些具有絮凝和包被作用的高分子量聚合物為主處理劑的水基泥漿。這種泥漿的密度和固相含量低，機械鉆速高;剪切稀釋特性強;處理劑有包被和不分散作用有利于保護孔壁。

　　(7) 低固相泥漿體系

　　泥漿中的固相含量小于4%的泥漿體系。通過加入合適的處理劑保證泥漿的固相不升高，保證了泥漿粘度、切力等性能。這類泥漿適合于金剛石繩索取心鉆進。

　　(8) 無固相泥漿體系

　　這是一類水溶性聚合物的水溶液。這種水溶性聚合物有天然的、合成的和半合成的，種類有上千種。用這種水溶液作為泥漿使用，來滿足鉆探施工的需要。

　　(9) 油基泥漿體系

　　(10) 氣液混合泥漿體系

　　2、泥漿的功用

　　以上我們介紹了泥漿的種類，在實際的工程施工中，應根據鉆進的目的、地層的特點和鉆進工藝方法等因素來具體的選擇合適的泥漿。泥漿在鉆進的過程中主要起到了清除孔底巖屑將其攜帶至地面;控制地層壓力;冷卻和潤滑鉆頭鉆具;形成泥皮，保護孔壁;傳遞孔底動力;保護礦層和巖心;提供鉆遇地層的信息，數據傳輸的通道。

　　二、泥漿的配制

　　在某一個區域施工前，首先要了解施工鉆孔的設計、地層、地表、施工設備、施工方法、施工目的等對鉆井液的要求;了解了地層構造，充分地了解地層各層次巖性的特點和特性，根據這些特點和特性，很好地預測出井內會出現的坍塌、漏失等情況，為制定解決預案，制定正確的材料選擇、性能設定、配量精確的鉆井液配制方案。泥漿的配制過程必須嚴格按照配制程序、方法操作：

　　(1)嚴格計量

　　在配制鉆井液時，各種處理劑的配量要準確。特別是加量較小的，更要做到十分精確。這樣可防止因加量不足或過多，造成鉆井液性能指標設定值不達標，而至使誘發井內事故的發生。

　　(2)分別溶解

　　應特別注意處理劑的物理、化學特性，配制過程應采用分別溶解的方法。避免相互制約而造成溶解緩慢或不溶解。

　　(3)依次加入

　　鉆井液是由處理劑與溶解介質的組合。它的多功能體系由多個單功能體組成。即多種處理劑混合組成。在配制過程中，應按照分散、增稠、增黏的方式依次加入。

　　(4)性能調整

　　性能調整是鉆井液配制過程中的一個調制程序，主要是由于環境、條件、人為等因素，造成按劑量配制出來的鉆井液達不要功能體系所要求的性能指標。必須要通過調制進行性能調整，以滿足功能體系的需要。

　　(5)充分攪拌

　　充分攪拌是促使各個單功能體快速、均勻地溶入整個功能體系中，完成整個配制過程。

　　三、泥漿的現場管理

　　1、切實做好對返漿性能的測定。

　　2、及時調整鉆井液性能和新液的補充。

　　3、預防、解決地層特性對鉆井液的侵害。

　　4、防止自然條件和人為因素對鉆井液的損害。

　　5、認真、及時對有害固相進行清除。

　　四、泥漿的選擇和配制工藝及維護在工程中的應用

　　2010年至2011年 河南省盧氏縣夜長坪鉬礦鉆探工程施工中,由于泥漿的選擇問題,和泥漿的管理問題,使得十幾臺鉆機在施工的過程中的鉆進效率出現了很大的區別。所施工的鉆孔設計深度為900---1300米之間，均為直孔，終孔直徑為76.5mm;鉆穿的地層為花崗斑巖與矽卡巖互層，其中矽卡巖的膠結性較差，鉆進過程中巖石的云母和巖屑顆粒大量剝落，嚴重地影響鉆進效率，處理不當的情況下，使得鉆進很難進行;另外在鉆進到600米以下的孔段還出現孔內漏失現象。下面針對兩年來所施工的鉆孔的具體情況(泥漿的選擇、泥漿的管理)進行分析。

　　1、 ZK1204孔和ZK2008孔的施工情況

　　這兩個鉆孔施工時，采用了普通的粘土泥漿，為了控制矽卡巖的剝落現象發生。配制泥漿的性能參數為：比重1.04，漏斗粘度24s，表觀粘度12mpa。S，塑性粘度11mpa。S，動切力1，失水量12ml/30min，泥皮厚0.2mm。利用這樣泥漿性能的泥漿鉆進，200---300米以上的鉆進過程中，雖然孔內的巖屑較多，但是鉆進還能夠勉強進行，隨著鉆孔的深度增加，孔內的巖屑也隨之增加，泥漿的性能也隨之起了變化。鉆進的回轉阻力隨之增加，及時調整泥漿性能，繼續進行鉆進，當鉆進至500米左右時鉆進已經無法進行，這時提出鉆具，再一次下鉆時發現孔底的沉淀巖屑已達到20米左右，嚴重時達到50—60米。繼續調整泥漿性能來處理孔內巖屑，由于處理的時間長，孔內的巖屑也越來越多，鉆進停止。耗時近4個月的鉆孔被迫移孔，重新開孔鉆進。

　　2、ZK1004孔和ZK2012孔的施工情況

　　這兩個鉆孔施工時，采用了清水+膨潤土+植物膠SD-2+KP共聚物+CMC+PAm+06型高效潤滑劑+多效堵漏劑(隨鉆型)，為了控制矽卡巖的剝落現象發生。配制泥漿的性能參數為：比重1.03g/cm3，漏斗粘度20s，表觀粘度12mpa。S，塑性粘度11mpa。S，動切力1，失水量12ml/30min，泥皮厚0.5mm。嚴格按照泥漿配制工藝要求操作。即“嚴格計量、分別溶解、依次加入、性能調整、充分攪拌”。在鉆進過程中及時調整泥漿參數，嚴格管理，隨時補充泥漿原液，不隨意加入清水。在鉆進漏失地層時，必要時加入植物纖維對漏失較嚴重的孔段進行封堵。通過嚴格的現場管理，合適的泥漿配方，這兩個鉆孔比較順利的達到了地質要求。孔深分別為1026米和1155米。用時為95天和109天。

　　3、ZK2002孔的施工情況

　　這個鉆孔施工時，采用了PAB無固相沖洗液，為了控制矽卡巖的剝落現象發生。配制泥漿的性能參數為：漏斗粘度24s，表觀粘度8.5mpa。S，失水量10ml/30min。這種沖洗液的配制工藝要求更為嚴格，分別加入，充分浸泡，充分攪拌，嚴格管理，在施工過程中沒有出現孔壁坍塌的現象，剝落的巖屑也較少。經過65天的鉆進完成了1230米的鉆孔，達到了地質目的。

　　五、結論

　　通過兩年的鉆探施工感覺到泥漿在鉆探工程施工中起到了至關重要的作用，特別是在泥漿的選擇、配制和現場管理都是用好泥漿為工程服務的關鍵;合理的選擇泥漿，很好的配制泥漿，嚴格的管理泥漿就能夠提高了工程質量，降低工人勞動強度，減少井內事故率，降低鉆探成本，提高鉆進效率。