■王鳳山 張振喜

（東北煤田地質(zhì)局一五五勘探隊(duì)遼寧錦州121000）

低固相化學(xué)泥漿在彰武地區(qū)的應(yīng)用

■王鳳山 張振喜

（東北煤田地質(zhì)局一五五勘探隊(duì)遼寧錦州121000）

隨著我隊(duì)煤田勘探市場(chǎng)的擴(kuò)展，對(duì)鉆孔質(zhì)量的要求越來越高.鉆孔深度的增加，地層巖性越來越復(fù)雜.為爭(zhēng)取最好的效益，為保證孔壁的穩(wěn)定，順利完成勘探任務(wù)，我隊(duì)在2007年大力推廣使用低固相化學(xué)泥漿的使用.彰武雷家勘探區(qū)上部質(zhì)軟且松散，有些呈半膠結(jié)或根本無膠結(jié)狀態(tài)，水敏性強(qiáng)，容易發(fā)生坍塌.掉塊.底部軟硬巖層互層，變化頻發(fā)，通過低固相化學(xué)泥漿的使用，孔壁穩(wěn)定，效果非常理想，滿足施工鉆進(jìn)的要求。

低固相化學(xué)泥漿腐植酸鉀KHm聚丙烯酰胺pAm

1　彰武雷家勘探區(qū)煤巖系的特點(diǎn)及對(duì)泥漿的要求

1.1彰武雷家勘探區(qū)巖系的組成

上部約0—70米是粘土，亞粘土，沙土及礫石組成。

中部約70—700米是下白堊統(tǒng)孫家灣組，以紫紅色，灰紫色泥巖，粉砂巖為主，間夾礫巖，礫石成分以安山巖為主，膠結(jié)松散。

下部約700—1200米是下白堊統(tǒng)阜新組，頂部灰綠色，淺綠色泥巖，粉砂巖夾礫巖，膠結(jié)較好，中部灰色，深灰色泥巖，夾目的煤層，下部為灰色泥巖及粉砂巖。

1.2彰武雷家勘探區(qū)煤巖系的特點(diǎn)

（1）上部質(zhì)軟且松散，有些呈半膠結(jié)或根本無膠結(jié)狀態(tài)，容易發(fā)生坍塌。掉塊。

（2）水敏性強(qiáng)。煤巖系中的粘土，泥巖，泥質(zhì)頁巖等于，遇水后易產(chǎn)生吸水膨脹，分散，崩解，剝落等現(xiàn)象，常造成鉆孔縮徑，坍塌，埋鉆等事故。

（3）軟硬巖層互層，由于各個(gè)時(shí)期內(nèi)的沉積物質(zhì)和膠結(jié)物質(zhì)不同，形成的巖層軟硬也不同，造成軟硬互層，交換頻繁，給適巖鉆頭和護(hù)壁泥漿的選擇帶來一定的困難。

1.3彰武雷家勘探區(qū)對(duì)泥漿的要求

由于含煤巖系巖性復(fù)雜，因此鉆進(jìn)中要求泥漿必須具備下列性能。

（1）有良好的造壁性，便于防塌保護(hù)孔壁。

（2）有良好的堵漏，隔水性能。

（3）能抑制水敏巖層的水化和分散作用。

（4）可以攜帶和懸浮巖屑，在地面能迅速沉淀巖屑，

（5）要用適當(dāng)?shù)臐櫥?，能起減阻和減震作用。

（6）可保礦心不被溶解和污染。

2　KHm—HPAM泥漿在彰武雷家勘探區(qū)的應(yīng)用

2.1KHm--HPAM泥漿的應(yīng)用

（1）雷家勘探區(qū)地表至70米，由粘土，亞粘土，沙土及礫石組成。膠結(jié)不好，易發(fā)生坍塌，掉快，這就要求泥漿的比重大些，粘度高些，為了滿足其要求，我們通過增大粘土含量來提高泥漿比重，控制在1.15左右。采用鈉羧甲基纖維素Na-CMC來提粘，粘度控制在40—50S左右。

（2）雷家勘探區(qū)70—700米為白堊統(tǒng)孫家灣組。以紫紅色，灰紫色泥巖為主，間夾礫巖。上部造漿嚴(yán)重，下部膠結(jié)松散，對(duì)泥漿的要求更高些。希望泥漿有一定的抑制性，既防止造漿，又要保護(hù)孔壁。通過反復(fù)試驗(yàn)，我們選用了KHm--HPAM低固相泥漿。kHm具有良好的防塌降失水性能，同時(shí)具有良好的稀釋作用，有利于泥漿凈化，對(duì)于改善和穩(wěn)定泥漿性能。保持較低的粘度和固相有明顯的效果。KHm—HPAM結(jié)合使用，對(duì)于抑制泥巖，泥質(zhì)粉砂巖的水化，維護(hù)孔壁，防止泥侵和砂侵具有顯著作用。

在這段層位鉆進(jìn)時(shí)，把泥漿的粘度控制在30—40s，比重控制在1.10—1.13，失水量不大于15ml/30min。

（3）雷家勘探區(qū)700—1200米為下白堊統(tǒng)阜新組。上部灰綠色泥巖，粉砂巖，夾泥巖及粉砂巖。礫石成分以安山巖，花崗巖為主。中部灰色，深灰色泥巖，夾目的煤層。下部為灰色因?yàn)?00米以下為深孔，為了防止波動(dòng)壓力過大，維護(hù)孔壁的安全，把這段鉆進(jìn)時(shí)泥漿的粘度控制在35-50s，比重控制在1.10—1.15，泥漿的失水量不大于10ml/30min.

在整孔鉆進(jìn)過程中，隨著不斷地實(shí)踐摸索，kHm的加量保持在1—2，水解度為30的PHP，保持在100—200ppm.

2.2KHm--HPAM泥漿的調(diào)整與維護(hù)

在煤田進(jìn)行鉆探施工，不僅要選用合理的泥漿配方，更要切實(shí)加強(qiáng)泥漿的維護(hù)，凈化，這對(duì)保持泥漿性能優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定，更具重要意義。

（1）每臺(tái)鉆機(jī)應(yīng)用比重稱，粘度計(jì)，含砂量杯，PH值試紙等測(cè)試儀器。每班至少測(cè)定一次泥漿性能，對(duì)不符合指標(biāo)的及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，并將各項(xiàng)數(shù)據(jù)記入班報(bào)表。

（2）為了巖粉沉淀，要求泥漿槽的長(zhǎng)度16—25米不等。一般高0.2—0.25米，寬0.3米，為使巖粉更易分離，在泥漿槽中每隔1.5—2米安裝高度為0.1的上下?lián)醢寤蜃笥覔醢濉?/p>

（3）為了更好的沉淀和清除巖粉，在泥漿槽轉(zhuǎn)彎處設(shè)置不少于2個(gè)0.5—1立的沉淀池。沉淀池?cái)?shù)量依據(jù)孔徑和孔深來確定，不能單獨(dú)使用大沉淀池，但可以在小沉淀池后設(shè)置大沉淀池。

（4）小班也要配置泥漿工，負(fù)責(zé)本班使用合格的，新鮮的鉆井液，負(fù)責(zé)泥漿設(shè)施的維護(hù)，負(fù)責(zé)循環(huán)系統(tǒng)場(chǎng)地的清潔衛(wèi)生。

2.3PAM和PHP的加量與補(bǔ)充

PAM和PHP加量的多少，需做小型試驗(yàn)，不能盲目地一次性加量過大。

（1）加量過大，出現(xiàn)水土分家，全絮凝。這時(shí)可加入適量的燒堿和其它稀釋劑以及CMC，并充分?jǐn)嚢枰员阒匦略鞚{。

（2）加量小，絮凝能力不足，泥漿的比重控制不住，降不下來，流動(dòng)起來似鈣處理泥漿，返出砂子呈糊狀，不沉淀。此時(shí)逐步加入PHP溶液，使泥漿中的細(xì)微顆粒再循環(huán)槽中沉降。

（3）加量適中，泥漿在槽中流動(dòng)歡快，帶出的巖屑很少呈泥糊狀，可控制泥漿的比重，在泥漿槽底能撈出結(jié)片的沉淀物。

為了保持泥漿的低固相含量和性能，在使用中必須要加強(qiáng)維護(hù)工作。因?yàn)槟酀{在沖孔循環(huán)過程中不斷有巖屑混入，混入的巖屑則被泥漿中的HPAM絮凝而沉淀，這樣泥漿中的HPAM逐步被消耗而減少，從而就會(huì)影響對(duì)巖屑的絮凝，而使泥漿的固相含量增加，性能發(fā)生變化，應(yīng)向泥漿中補(bǔ)加HPAM溶液。

3　泥漿的管理及以后泥漿工作的重點(diǎn)

3.1泥漿的管理

泥漿應(yīng)用的好壞，除了決定于針對(duì)巖層特點(diǎn)和鉆進(jìn)工藝，配制各種化學(xué)漿液外，主要依靠日常維護(hù)和管理來保持泥漿的各種性能指標(biāo)。因?yàn)殡S著鉆進(jìn)時(shí)巖粉和巖層中有害元素的侵入，泥漿的性能指標(biāo)會(huì)很快改變，如不及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理和調(diào)整，將會(huì)影響繼續(xù)鉆進(jìn)，甚至被迫停鉆，最終全部更換新泥漿。這樣，既降低了鉆效又增加了成本。所以，有了先進(jìn)的配方，還需有嚴(yán)格的管理，才能發(fā)揮泥漿的應(yīng)有作用。

3.2泥漿工作的重點(diǎn)

今后的一段時(shí)期內(nèi)，有關(guān)泥漿工作的重點(diǎn)是；推廣空氣，泡沫，泡沫泥漿洗井，不斷提高低固相，無粘土鉆井液的應(yīng)用水平，積極發(fā)展新型鉆井液材料和多種堵漏材料，完善和發(fā)展鉆井液的測(cè)試儀器，固空技術(shù)，建立鉆井液的專家系統(tǒng)，加強(qiáng)鉆井液的理論研究。

P5［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-465-1