古國(guó)敏

（廣東省地質(zhì)局第七地質(zhì)大隊(duì)，廣東 惠州 516008）

1 應(yīng)用原則

低固相泥漿代表著泥漿先進(jìn)技術(shù)水平，比普通泥漿有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，在水文地質(zhì)鉆井應(yīng)用時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同地質(zhì)情況進(jìn)行增減，才能充分發(fā)揮功效，起到藥到病除的作用。

2 水文鉆井應(yīng)用試驗(yàn)

2.1 低固相泥漿配制

首先進(jìn)行PAM水解，煮制濃度1%，水解度30%的PHP，然后按泥漿試驗(yàn)配方和工藝流程圖（見(jiàn)圖1）配制低固相泥漿以及進(jìn)行性能調(diào)整[1]。

圖1 泥漿工藝流程圖

鉆孔前可在預(yù)化池和泥漿池同時(shí)配制。開(kāi)孔、鉆進(jìn)粗砂和礫石層、有咸水的地層配方中取大值，其它正常鉆進(jìn)時(shí)取小值。

鉆孔過(guò)程中不能全部將劣質(zhì)粘土除去，允許混入部分地層粘土造漿，以達(dá)到前面所述的泥漿比重1.08～1.15，防止地層涌砂、孔壁坍塌[2]。

2.2 應(yīng)用方法

在鉆孔中，隨著泥漿消耗，原則上應(yīng)從預(yù)化池向泥漿池中補(bǔ)充新泥漿。當(dāng)?shù)貙诱惩燎秩?，采用不斷小量加入PHP使地層粘土顆粒部分絮凝，或加入磺化瀝青抑制造漿，也可適當(dāng)加入清水稀釋（以保持良好膠體率為度）。

泥漿中砂粒主要經(jīng)震動(dòng)篩和人工撈碴除去，但仍有較多的粉、細(xì)砂懸浮在泥漿，造成泥漿泵經(jīng)常磨損，防礙了施工的順利進(jìn)行[3]。因此當(dāng)泥漿比重大于1.15或含砂率大于8%時(shí)，采取及時(shí)排走泥漿池中部分泥漿，補(bǔ)充新漿辦法調(diào)整其性能。

當(dāng)泥漿受到大量咸水侵染時(shí)，孔內(nèi)上返出的泥漿都會(huì)冒出氣泡。這是因?yàn)橄趟写罅康腘a+侵入泥漿中置換出粘土中的H+，H+與CO32-反應(yīng)產(chǎn)生CO2的緣故。本次共有三個(gè)試驗(yàn)井，編號(hào)為S1、S2、S3，試驗(yàn)地點(diǎn)在廣東省湛江市，地形地貌屬雷瓊自流盆地。

在三個(gè)試驗(yàn)井鉆進(jìn)和擴(kuò)孔過(guò)程中均在淺部60m～100m和450m以深都可發(fā)現(xiàn)這種情況，此時(shí)泥漿pH由9下降接近于7，漏斗粘度下降為18s～20s；由于咸水的稀釋，泥漿比重在1.075～1.10。雖然泥漿仍能使用，但會(huì)產(chǎn)生較大漏失（擴(kuò)孔時(shí)由于孔徑增大漏失量更大），現(xiàn)場(chǎng)采用增加粘土量使泥漿比重達(dá)1.14～1.18，同時(shí)加入PHP、CMC進(jìn)行增粘，并考慮用蔗渣、谷殼堵漏，快速鉆穿咸水層不漏漿后再降低泥漿比重和粘度。

在應(yīng)用試驗(yàn)過(guò)程中，每天要不定時(shí)測(cè)定泥漿性能，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)按上述方法和圖1內(nèi)容調(diào)整?，F(xiàn)將三個(gè)試驗(yàn)井泥漿性能指標(biāo)歸納為表1。

表1 低固相泥漿應(yīng)用性能指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

2.3 應(yīng)用效果

經(jīng)三個(gè)試驗(yàn)井的使用，鉆進(jìn)和擴(kuò)孔一直進(jìn)展順利，孔內(nèi)干凈，每次下鉆具都能下到孔底，無(wú)遇阻

現(xiàn)象；開(kāi)泵都能流通泥漿，極少有憋泵現(xiàn)象；最后均能順利下完井管，有效地避免了孔內(nèi)涌砂、坍塌、泥漿糊鉆等事故。每次水文電測(cè)井探頭都能順利下到孔底，未發(fā)生阻滯現(xiàn)象，特別是在S2號(hào)試驗(yàn)井，測(cè)試1020m。

（1）優(yōu)點(diǎn)。①低固相泥漿膠體穩(wěn)定性好。②低固相泥漿護(hù)壁能力強(qiáng)。③低固相泥漿能有效抑制地層粘土水化膨脹，避免了縮徑粘鉆具、卡井管。④低固相泥漿攜碴能力強(qiáng)，且流動(dòng)性好。⑤由于采用震動(dòng)篩除砂，除碴效果較好，適當(dāng)減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）缺點(diǎn)。①?gòu)纳鲜隹芍?，低固相泥漿仍能被地層咸水破壞。當(dāng)被破壞時(shí)，泥漿被稀釋，比重偏低（1.075～1.10），漏斗粘度偏低（18s～20s），滲透力增強(qiáng)，會(huì)產(chǎn)生較大的漏失，因而增加了泥漿材料使用量。②使用低固相泥漿鉆孔增加了洗井難度。低固相泥漿在形成優(yōu)質(zhì)泥皮的同時(shí)，也提高了抵抗焦磷酸鈉破壞的能力。從三個(gè)試驗(yàn)井來(lái)看，機(jī)隊(duì)反映S2、S3號(hào)兩個(gè)井在用壓風(fēng)機(jī)抽水洗井時(shí)均比以往多出1～3個(gè)臺(tái)班，特別在S2號(hào)井開(kāi)始洗井時(shí)單用焦磷酸鈉無(wú)法洗通取水層，最后采用燒堿+焦磷酸鈉混合洗井液才解決問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)低固相泥漿在雷瓊自流盆地的應(yīng)用試驗(yàn)證明，低固相泥漿完全適用第三、四紀(jì)復(fù)雜地層的鉆孔，而且鉆孔越深，其鉆探效率越高，經(jīng)濟(jì)效益越好。它能在孔壁上形成高質(zhì)量的泥皮，保證了孔壁穩(wěn)定；還有效避免了地層中各種不利因素對(duì)鉆孔的影響，提高了鉆孔質(zhì)量，大大降低了鉆孔風(fēng)險(xiǎn)，也減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，為順利成井創(chuàng)造良好的條件。但低固相泥漿在膠體穩(wěn)定性和護(hù)壁效果好的同時(shí)，普遍增加了洗井的難度。因此在使用低固相泥漿鉆孔后，應(yīng)直接采用燒堿+焦磷酸鈉混合洗井液并進(jìn)行活塞+壓風(fēng)機(jī)綜合洗井，縮短洗井時(shí)間。