(一)泥漿的配方
泥漿的配方是指在配製泥漿時所用泥漿各種原料或處理劑用量的比例。通常有兩種表現形式:
1、比例形式的泥漿配方
例如:
1)基漿配方:清水∶黏土(鈣基膨潤土)∶純鹼(Na2CO3)=500∶20∶1.0(kg)。
2)PHP泥漿配方:清水∶黏土(鈣基膨潤土)∶純鹼(Na2CO3)∶PHP(純量)∶Na—CMC(純量)=500∶15∶0.75∶0.15∶0.5(kg)。
2、濃度形式的泥漿配方
例如:
1)基漿配方:清水+3%黏土(鈣基膨潤土)+純鹼(Na2CO3)(為土量的4%~6%)2)鹽水泥漿配方:按泥漿體積加入食鹽量5%,鐵鉻鹽15%,Na-CMC2%,濃度為10%的燒鹼液15%。
(二)基漿配製
基漿又稱普通泥漿由黏土和水(鈣質黏土尚需加少量純鹼)配製而成。它是一種成分最簡單的泥漿類型,也是配製各種不同成分泥漿類型的基礎,也稱為原漿。用化學處理劑處理就可以改變其性能。
配製基漿時,首先根據地層情況選擇泥漿的相對密度,然後再根據需要的泥漿相對密度來確定黏土和配漿水的用量。純鹼的加量應當事先做小型試驗優選,求得最優加鹼量。在野外實踐操作時往往以pH值試紙衡量最為方便,一般泥漿的pH值達到8~10為好。
配製基漿的具體方法:先在攪拌機中加入水,再按配方要求依次加入所需燒鹼、純鹼,攪拌溶解15min後,按配方要求的量,向上述攪拌機中加入膨潤土粉,充分攪拌。若使用鈉基膨潤土,攪拌1h左右即可使用若使用鈣基膨潤土,應持續攪拌16h以上效果最佳。
(三)處理劑添加
按照泥漿實驗得到的優選配方,逐一按序添加處理劑。
1)按配方計算配製定量體積的泥漿所需的處理劑用量。
2)預先將分子量較高(或溶解速度較慢)的粉末狀泥漿處理劑配製成膠液,其他處理劑可直接加入。
3)將處理劑膠液、其他處理劑與基漿混合,攪拌均勻(至其他處理劑全部溶解)即可。
【1】泥漿粘度在現場可以使用馬氏漏斗,得到的單位是秒。
在實驗室使用六速旋轉黏度計,要測φ600,φ300等,以算出塑性黏度等關於流變性能的參數。
可以參考GB/T 16783 水基鑽井液現場測試程序。
【2】泥漿:水泥漿的優點是膠結情況好,結石強度高,製漿方便。
缺點是水泥價格高顆粒較粗,細小孔隙易灌入漿液穩定性差,易沉澱,常會過早地將某些滲透斷面堵塞,因而影響灌漿效果灌漿時間較長時,易將灌漿器膠結住,難以起拔。
灌注水泥漿時,其配比也常分為10:1、5:1、3:1、2:1、1.5:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等九個比級,也可採用稍少一些的比級。
灌漿開始時,採用最稀一級的漿液,以後根據砂礫石層單位吸漿量的情況,逐級變濃。