CN116891731A - 一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的配方 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的配方，包括使用清水、纳土、纤维素以及植物胶共三种材料进行制备；清水、纳土、纤维素以及植物胶在1m3泥浆搅拌器中加入的量为：清水800‑900kg、纳土45‑55kg、植物胶1‑3kg以及纤维素0.4‑0.6kg；其中，用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的制备方法如下：S1:在容量为1m3泥浆搅拌器内注入800‑900kg清水；S2:运行泥浆搅拌器进行搅拌；S3:边搅拌边缓慢放入45‑55kg钠土；S4:待钠土充分溶解于清水后，边搅拌边缓慢放入1‑3kg植物胶；S5:待植物胶充分溶解后，边搅拌边缓慢放入0.4‑0.6kg纤维素；本发明目的是解决现有技术中的钻机在进行松散复杂岩层钻孔时，使用的泥浆会导致孔内常发生掉块、垮孔、沉沙、扩径、缩径等不良水文地质现象的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿产钻探工程技术领域，具体涉及一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的配方。
背景技术
腾冲市芒棒地区富产铀矿，地层为上新统芒棒组，形成时间3.0～11.0Ma。上新统芒棒组形成时代新，成岩度低，岩性主要为玄武岩、砾岩、砂砾岩、含砾粗砂岩及泥岩。普遍含砾石，砾石含量5％～35％，砾径0.2～10cm，大者可达15cm。
砾石成分花岗岩、石英、长石、玄武岩。因为上新统芒棒组成岩度低，胶结疏松，砾石含量较高，大小混杂。
运用XY-44型钻机进行矿床勘查成孔较差，孔内常发生掉块、垮孔、沉沙、扩径、缩径等不良水文地质现象，岩心易堵塞，阻碍钻进过程，同时也不利于终孔后开展地球物理测井，不利于矿产勘查。本发明提供一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆材料配方，达到润滑冷却钻具，排砂、润滑、护壁，能够有效解决XY-44型钻机在此种地质情况下成孔问题。
发明内容
本发明提供了一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的配方，目的是解决现有技术中的钻机在进行松散复杂岩层钻孔时，使用的泥浆会导致孔内常发生掉块、垮孔、沉沙、扩径、缩径等不良水文地质现象的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的配方，包括使用清水、纳土、纤维素以及植物胶共三种材料进行制备；
清水、纳土、纤维素以及植物胶在1m3泥浆搅拌器中加入的量为：清水800-900kg、纳土45-55kg、植物胶1-3kg以及纤维素0.4-0.6kg；
其中，用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的制备方法如下：
S1:在容量为1m3泥浆搅拌器内注入800-900kg清水；
S2:运行泥浆搅拌器进行搅拌；
S3:边搅拌边缓慢放入45-55kg钠土；
S4:待钠土充分溶解于清水后，边搅拌边缓慢放入1-3kg植物胶；
S5:待植物胶充分溶解后，边搅拌边缓慢放入0.4-0.6kg纤维素；
S6:待纤维素充分溶解后，测定泥浆性能，完成泥浆的搅拌。
进一步地，在S3中，850kg清水与50kg纳土混合搅拌的时间不低于20min。
进一步地，在S4中，放入2kg植物胶后需要不断搅拌不低于20min。
进一步地，在S5中，放入0.5kg纤维素后需要不停搅拌不低于20min。
进一步地，在S6中，测定泥浆的比重为1.10～1.25g/cm3，粘度系数为25～30S。
进一步地，清水、纳土、纤维素以及植物胶在1m3泥浆搅拌器中加入的量为：清水850kg、纳土50kg、植物胶2kg以及纤维素0.5kg。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明使用泥浆搅拌器，将清水800-900kg、纳土45-55kg、植物胶1-3kg以及纤维素0.4-0.6kg共四种原料投入泥浆搅拌器中进行混合搅拌后制作泥浆，在钻机对松散复杂的岩层进行钻孔时，将泥浆喷在钻头附近使得泥浆与钻头的表面接触，并使得泥浆进入到钻头打的孔中，使得泥浆达到润滑冷却的作用，并且进入钻孔内的泥浆起到了排砂、润滑、护壁的效果，能够有效解决钻机在此种地质情况下成孔问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明图2中B-B面的剖视图。
图4为未使用本发明泥浆材料钻孔质量检测结果。
图5为使用本发明泥浆材料钻孔质量检测结果。
图中，101-罐体，102-密封盖，103-入料口，104-入水口，105-出料口，106-排渣口，107-支撑架，108-电机，109-搅拌杆，110-搅拌叶片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例一
请参阅图4及图5所示，本实施例公开了一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的配方，包括使用清水、纳土、纤维素以及植物胶共三种材料进行制备；
清水、纳土、纤维素以及植物胶在1m3泥浆搅拌器中加入的量为：清水800-900kg、纳土45-55kg、植物胶1-3kg以及纤维素0.4-0.6kg；
其中，用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的制备方法如下：
S1:在容量为1m3泥浆搅拌器内注入800-900kg清水；
S2:运行泥浆搅拌器进行搅拌；
S3:边搅拌边缓慢放入45-55kg钠土；
S4:待钠土充分溶解于清水后，边搅拌边缓慢放入1-3kg植物胶；
S5:待植物胶充分溶解后，边搅拌边缓慢放入0.4-0.6kg纤维素；
S6:待纤维素充分溶解后，测定泥浆性能，完成泥浆的搅拌。
本发明使用泥浆搅拌器，将清水800-900kg、纳土45-55kg、植物胶1-3kg以及纤维素0.4-0.6kg共四种原料投入泥浆搅拌器中进行混合搅拌后制作泥浆，在钻机对松散复杂的岩层进行钻孔时，将泥浆喷在钻头附近使得泥浆与钻头的表面接触，并使得泥浆进入到钻头打的孔中，使得泥浆达到润滑冷却的作用，并且进入钻孔内的泥浆起到了排砂、润滑、护壁的效果，能够有效解决钻机在此种地质情况下成孔问题。
进一步地，在S3中，850kg清水与50kg纳土混合搅拌的时间不低于20min。
进一步地，在S4中，放入2kg植物胶后需要不断搅拌不低于20min。
进一步地，在S5中，放入0.5kg纤维素后需要不停搅拌不低于20min。
进一步地，在S6中，测定泥浆的比重为1.10～1.25g/cm3，粘度系数为25～30S。
实施例二
请参阅图4及图5所示，作为一种选择，在本实施例中，清水、纳土、纤维素以及植物胶在1m3泥浆搅拌器中加入的量为：清水800kg、纳土45kg、植物胶1kg以及纤维素0.4kg。
在另一实施例中：清水、纳土、纤维素以及植物胶在1m3泥浆搅拌器中加入的量为：清水850kg、纳土50kg、植物胶2kg以及纤维素0.5kg。
进一步地，用于松散复杂砂砾岩钻孔护壁泥浆的制备方法如下：
S11:在容量为1m3泥浆搅拌器内注入850kg清水；
S12:运行泥浆搅拌器进行搅拌；
S13:边搅拌边缓慢放入50kg钠土；
S14:待钠土充分溶解于清水后，边搅拌边缓慢放入2kg植物胶；
S15:待植物胶充分溶解后，边搅拌边缓慢放入0.5kg纤维素；
S16:待纤维素充分溶解后，测定泥浆性能，完成泥浆的搅拌。
在另一实施例中：清水、纳土、纤维素以及植物胶在1m3泥浆搅拌器中加入的量为：清水900kg、纳土55kg、植物胶3kg以及纤维素0.6kg。
实施例三
请参阅图4及图5所示，本实施例是在实施例二的基础上提供了一种松散复杂砂砾岩钻孔护壁泥浆的使用方法，
在本实施例中，用于松散复杂砂砾岩钻孔护壁泥浆的使用方法如下：
S111：在容量为2～3m3泥浆池内注满已配置的泥浆；
S112：连接泥浆泵与钻机水龙头；
S113：启动泥浆泵正常工作，泵送泥浆至钻孔；
S114：启动钻机正常钻进，钻压0.5～1MPa；孔内持续不断返浆，泥浆循环系统正常运行；
S115：钻进进尺至岩心管长度一致时，关闭泥浆泵，干拧3～5min，提钻取心；
S116：加杆钻进，泥浆循环系统正常运行；
S117：每回次工人至少清理1次循环槽、循环池内已沉淀的岩粉、清砂，保持泥浆性能稳定。
实施例四
请参阅图4及图5所示，本实施例提供一种针对泥岩钻孔护壁泥浆的制备方法，在本实施例中，针对泥岩钻孔护壁泥浆的配方包括清水、腐殖酸钾以及植物胶共三种原料，其中，在容量为1m3泥浆搅拌器中，加入清水900kg、腐殖酸钾4-5kg以及植物胶1-2kg制得泥浆。
针对泥岩钻孔护壁泥浆的制备方法如下：
S21：在容量为1m3泥浆搅拌器内注入90％清水；
S22：运行搅拌机进行搅拌；
S23：边搅拌边缓慢放入4～5kg腐殖酸钾；
2S4：搅拌时间不低于20分钟，待腐殖酸钾充分溶解后进行下一步；
S25：边搅拌边缓慢放入1～2kg植物胶；
S26：搅拌时间不低于20分钟，待植物胶充分溶解后进行下一步；
S27：测定泥浆性能，比重1.01～1.03g/cm3，粘度系数22～25秒，性能符合后投入使用。
实施例五
请参阅图4及图5所示，本实施例是在实施例四的基础上提供一种针对泥岩钻孔护壁泥浆的使用方法，在本实施例中，针对泥岩钻孔护壁泥浆的使用方法如下：
S211：在容量为2～3m3泥浆池内注入已配置的泥浆，稀释早期配置的泥浆，调整性能；
S212：连接泥浆泵与钻机水龙头；
S213：启动泥浆泵正常工作，泵送泥浆至钻孔；
S214：启动钻机正常钻进，钻压0.5～1MPa；孔内持续不断返浆，泥浆循环系统正常运行；
S215：钻进进尺至岩心管长度一致时，关闭泥浆泵，干拧3～5min，提钻取心；
S216：加杆钻进，泥浆循环系统正常运行；
S217：每回次工人至少清理1次循环槽、循环池内已沉淀的岩粉、清砂，保持泥浆性能稳定。
实施例六
请参阅图4及图5所示，本实施例提供一种针对玄武岩钻孔护壁泥浆的制备方法，在本实施例中，针对玄武岩钻孔护壁泥浆的配方包括清水、植物胶、聚丙烯酰胺以及护壁剂共四种原料，其中，在容量为1m3泥浆搅拌器中，加入清水850kg、聚丙烯酰胺1kg、护壁剂0.5kg以及植物胶5kg制得泥浆。
针对玄武岩钻孔护壁泥浆的制备方法如下：
S31：在容量为1m3泥浆搅拌器内注入85％清水；
S31：运行搅拌机进行搅拌；
S31：边搅拌边缓慢放入5kg植物胶；
S31：搅拌时间不低于20分钟，待植物胶充分溶解后进行下一步；
S31：边搅拌边缓慢放入1kg聚丙烯酰胺；
S31：搅拌时间不低于20分钟，待聚丙烯酰胺充分溶解后进行下一步；
S31：边搅拌边缓慢放入0.5kg护壁剂；
S31：搅拌时间不低于20分钟，待护壁剂充分溶解后进行下一步；
S31：测定泥浆性能，比重1.02～1.05g/cm3，粘度系数23～25秒，性能符合后投入使用。
实施例七
请参阅图4及图5所示，本实施例是在实施例五的基础上提供一种针对玄武岩钻孔护壁泥浆的使用方法，在本实施例中，
针对玄武岩钻孔护壁泥浆的使用方法如下：
S311：清洗泥浆池；
S312：在容量为2～3m3泥浆池内注满已配置的泥浆；
S313：连接泥浆泵与钻机水龙头；
S314：启动泥浆泵正常工作，泵送泥浆至钻孔；
S315：启动钻机正常钻进，钻压1～2MPa；孔内持续不断返浆，泥浆循环系统正常运行；
S316：钻进进尺至岩心管长度一致时，关闭泥浆泵，提钻取心；
S317：加杆钻进，泥浆循环系统正常运行；
S318：每回次工人至少清理1次循环槽、循环池内已沉淀的岩粉、清砂，保持泥浆性能稳定。
实施例八
请参阅图1-图3所示，本实施例针对实施例一、实施例二、实施例四以及实施例六所述的泥浆搅拌方法，在本实施例中提供一种泥浆搅拌罐，包括罐体101以及密封盖102，密封盖102与罐体101密封连接，密封盖102上设置有驱动装置、入料口103以及入水口104，罐体101的底部设置有出料口105以及排渣口106；
驱动装置包括支撑架107以及电机108，电机108安装在支撑架107上，电机108的输出端连接有搅拌杆109，搅拌杆109上设置有若干搅拌叶片110。
在实际的使用过程中，工作人员根据入水口104中加入清水，再从入料口103中加入纳土、植物胶以及纤维素，完成入料后关闭入料口103以及入水口104，启动电机108转动，电机108转动带动搅拌杆109转动，搅拌杆109上设置若干搅拌叶片110，搅拌叶片110对清水、纳土、植物胶以及纤维素进行搅拌，形成泥浆，最后从出料口105中排除，工作人员对泥浆进行收集，最后从排渣口106中将罐体101内部的残渣排除，完成泥浆的搅拌制作。
这样设置的好处是水和物料分批加入，能够精确的控制加入物料以及清水的量，从而使得罐体101的搅拌效果更好。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的配方，其特征在于：包括使用清水、纳土、纤维素以及植物胶共三种材料进行制备；
清水、纳土、纤维素以及植物胶在1m3泥浆搅拌器中加入的量为：清水800-900kg、纳土45-55kg、植物胶1-3kg以及纤维素0.4-0.6kg；
其中，用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的制备方法如下：
S1:在容量为1m3泥浆搅拌器内注入800-900kg清水；
S2:运行泥浆搅拌器进行搅拌；
S3:边搅拌边缓慢放入45-55kg钠土；
S4:待钠土充分溶解于清水后，边搅拌边缓慢放入1-3kg植物胶；
S5:待植物胶充分溶解后，边搅拌边缓慢放入0.4-0.6kg纤维素；
S6:待纤维素充分溶解后，测定泥浆性能，完成泥浆的搅拌。
2.根据权利要求1所述的一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的配方，其特征在于：在S3中,820kg清水与50kg纳土混合搅拌的时间不低于20min。
3.根据权利要求1所述的一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的配方，其特征在于：在S4中，放入2kg植物胶后需要不断搅拌不低于20min。
4.根据权利要求1所述的一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的配方，其特征在于：在S5中，放入0.5kg纤维素后需要不停搅拌不低于20min。
5.根据权利要求1所述的一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的配方，其特征在于：在S6中，测定泥浆的比重为1.10～1.25g/cm3，粘度系数为25～30S。
6.根据权利要求1所述的一种用于松散复杂岩层钻孔护壁泥浆的配方，其特征在于：清水、纳土、纤维素以及植物胶在1m3泥浆搅拌器中加入的量为：清水850kg、纳土50kg、植物胶2kg以及纤维素0.5kg。
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