9.1 冲洗介质
9.1.1 冲洗介质应根据地层特性、钻进方法和钻孔目的等因素选择,并应符合下列规定:
1 冲洗介质应符合环保要求。
2 在地层条件允许的情况下,宜选用清水或乳化液。
3 在松散、破碎、水敏性等孔壁易坍塌地层钻进,冲洗介质选用应符合下列规定:
1)工程孔钻进宜选用普通泥浆或膨润土泥浆。
2)金刚石钻进和金刚石绳索取心钻进宜选用低固相泥浆或聚合物冲洗液。
3)水文地质钻探与水井施工应选用对出水量和水质影响较小的冲洗液,地层条件允许时宜选用空气和泡沫冲孔。
4 干旱缺水、冻土地区、严重漏水和易坍塌地层及其他不宜采用液体冲孔的地层,宜选用空气和泡沫冲孔。
5 可溶性盐类地层宜选用同类盐的饱和溶液或空气冲孔。
6 海上钻探宜采用海水泥浆冲孔。
9.1.2 冲洗液的性能应根据钻进方法、地层特性等因素选择,冲洗液应符合下列规定:
1 冲洗液的性能指标宜符合表9.1.2的规定。
表9.1.2 冲洗液的性能指标
2 冲洗液应不妨碍并有利于采取岩(土)样、孔内测试等工作。
3 冲洗液应具有良好的冷却散热、携带钻屑、润滑性能和稳定孔壁作用。
9.1.3 冲洗介质的配制应符合下列规定:
1 配制泥浆用的黏土应通过室内试验后选取,膨润土粉应符合现行国家标准《钻井液材料规范》GB/T 5005的有关规定。
2 低固相泥浆配制时,聚合物处理剂应事先溶解成水溶液,而后按分子量由小到大加入。
3 膨润土应经24h水化溶胀后再用于配制泥浆。
4 无固相聚合物冲洗液配制时,应进行充分搅拌,并应使其完全溶解后使用。
5 使用硬水配制乳状液时,应对硬水进行软化处理。
6 使用泡沫冲孔时,气液比宜为50~200。
9.1.4 冲洗液管理应符合下列规定:
1 应制定冲洗液管理制度,应由专人负责冲洗液的配制、性能检测与调整,并应做好记录。
2 机台应配备必要的冲洗液性能测量仪器。
3 泥浆调整方案应经取样试验后确定。
4 大直径钻孔钻进或深孔钻进宜配备旋流除砂器、振动筛等净化设备。
5 应采取防止雨水或地面水侵入冲洗液的措施,冬期施工时应采取防冻措施。
6 使用植物胶天然聚合物时,应采取防止发酵变质的措施。
7 废浆和废渣处置,应符合环保和工程管理规定。
9.1.1 钻孔冲洗介质包括冲洗液、空气和泡沫,水文地质钻探和水井施工如采用空气泡沫或无固相冲洗液冲孔,会减轻冲洗液对出水量的影响。冲洗液的基本组成是:
1 泥浆的基本组成为黏土与碱,根据冲孔与护壁的需要,可加入降失水剂、增黏剂。
2 低固相泥浆的基本组成有膨润土、碱、降失水剂和包被剂,用于金刚石高转速钻进应加润滑剂。
3 无固相聚合物冲洗液是聚合物的水溶液,聚合物可用天然聚合物、半合成聚合物、合成聚合物。
4 泡沫液的组成有泡沫剂、稳泡剂,必要时可加入孔壁稳定剂,泡沫剂可用一种或多种表面活性剂。
9.1.2 在施工现场,适宜于测试的冲洗液性能指标主要有密度、苏式漏斗黏度、失水量、泥皮厚、含砂量、pH值。表9.1.2给出了一般情况下的冲洗液性能参考值,在特殊情况下,可根据实际情况超出规定范围。
9.1.4 本条说明如下:
2 机台应配备比重称、漏斗黏度计、失水量测定仪、含砂率测试仪、pH试纸等。
3 根据钻进情况的变化,应适时调整泥浆的性能,以维护钻进的顺利进行。但调整时应取泥浆池中的泥浆进行试验,通过试验确定调整方案。
4 大直径孔钻进,特别是全断面破碎的大直径工程孔钻进,由于产生的钻屑多,所以应采用旋流除砂器、振动筛等净化设备控制冲洗液中的固相含量;钻进深孔时也应采取措施控制冲洗液中的固相含量,以防由于冲洗液中断循环造成埋钻等事故。
6 在夏季或温度高的地区使用无固相植物胶冲洗液时,应采取少配勤配的措施,防止冲洗液放置时间长而变质。
7 废浆和废渣的处置应按环保要求进行。对含有有机处理剂和无机处理剂的废浆和废渣应分别进行处置和填埋,并采取相应措施防治有毒物质污染环境。
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