（2）降失水作用
由于KHm是高分子化合物，分子具有大表面和官能团，它的吸
附力强，能吸附在粘土颗粒表面，形成吸附水化层，从而提高粘
土颗粒的电动电位，增大其机械阻力和静电斥力，提高其聚结稳
定性，使粘土颗粒保持细分散状态，形成薄而致密的泥皮，结果
泥浆失水量大大降低。
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四、泥浆作用机理
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七、堵漏工艺
据以往施工的资料表明，该矿区钻孔漏失
的特点主要表现为长孔段，多层位裂隙性漏失。 漏失量的大小程度不一，既有小裂隙渗漏，也 有溶洞型特大漏失，其中以渗漏和中漏最为突 出。
因此，在选择堵漏措施及堵漏材料时，应
从“高效、低耗”原则出发，选用堵漏材料成 本低、方法简单，堵漏周期短、见效快的堵漏 工艺，尽量避免因堵漏次数多、堵漏周期长等 造成的延误工期、增加钻探成本等多方面的不 利局面。
KHm-PHP低固相泥浆具有良好的防塌、降失水和稀释 作用，具体的作用机理：
（1）提供K+的防塌作用
KHm-PHP中含部分游离K+，而羧甲基（-cook）和酚甲基 （-ok）在水中电离后电可以提供部分K+，据双电层理论，当K+ 浓度大时，进入粘土颗粒表面的吸附机会增加，电动电位降低， 双电层压缩，孔壁上整个粘土颗粒周围的水化膜变薄，降低了水 化膨胀，起到了抑制坍塌的作用。
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七、堵漏工艺
4、灌注工艺
当钻孔漏失量不大，属渗漏、中漏时，一般采用随钻循 环堵漏方法；当漏失严重，属大量漏失时，应配制DTR堵 漏浆ห้องสมุดไป่ตู้专门注浆堵漏。
注浆堵漏的步骤为：先钻穿漏失层然后下钻至孔底，
边搅拌堵剂边从钻杆内泵入堵漏浆液，同时缓缓提钻至孔 口。继续泵入堵漏浆液，直至其被面稳定于孔口为止，再 将主动钻杆与套管连接，开泵蹩压15分钟，蹩压时应严格 控制压力，以免压裂地层。一般情况下，孔深350米以上钻 孔的蹩压值为1.5~2.0MPa，连续蹩压三次，每次间隔10分 钟，再静置1小时左右，然后用稠泥浆顶上堵漏浆液即可恢 复钻进。
2、泥浆方案选择原则
首先必须保证泥浆具有护壁防塌能力。在此前提下， 兼顾其他性能，如护心、带砂除砂等。
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一、泥浆方案选择原则
根据矿区地层条件，制定泥浆方案如下：
（1）尽量减少泥浆中的固相含量或不含固相，选择优 质搬土配制基浆，提高泥浆的造浆率。
（2）控制泥浆失水量在小于15mm范围内，泥浆具有 良好的造壁性，泥皮薄且致密，以提高防塌护壁能力。
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七、堵漏工艺
3、堵漏浆液的灌注量
DTR浆液的灌注量由漏失程度的大小决定，计算公式为：
V=K·πD2/4·H 式中：V——DTR浆液量，m3
K—漏失系数，一般情况下， K=1.5~4， 小漏 K=1.5~2，中漏K=2~3，大漏K>4
D—钻孔直径，m； H—钻孔深度，m。
三、泥浆性能试验
1、配方
配方1：KHm-PHP低固相泥浆
水1000ml+粘土3%+Na2CO35%+ KHm1.5~2%+ CMC1‰+ PHP200ppm
配方2：SM-1石棉纤维泥浆 低固相泥浆：水1000ml+粘土2%+Na2CO35%+SM-1 0.5~1%+
Al2（SO4） 31%+NaOH0.5% +CMC1‰+PHP50~100ppm
同时，SM植物胶分子链间的桥联作用使分子链间有了一定 的引力，即内聚力。这种内聚力使分子之间下易分开，表现出 粘弹性，隔水性和很高的表面强力，使得吸附在岩石上的分子 链间紧紧地连接，起到一种机械加固作用，即防塌作用。
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四、泥浆作用机理
（2）SM植物胶还具有粘弹性减振效应
SM植物胶中的高分子链具有锯齿状结构且有内旋转性，在 一般情况下呈卷曲的无规则线团状。在外力作用下，分子链被 拉长，变为不稳定的伸展状态，外力除去后，通过链段的运动 又恢复到原来的卷曲状，表现出弹性。在钻进中，转动的钻杆 对SM植物胶施加了外力，使分子链产生形变，当钻杆偏离孔 心时，由于运动是在极短时间内发生的，因此，分子没有足够 的时间进行大范围调整，就产生了局部变形，即分子间距离改 变，分子链接长。这种改变需要相当高的能量，当这些能量被 储存以后，可以阻止钻杆的径向摆动。当钻杆回到孔心后，分 子除去外力，能量释放，恢复原状，表现出减振效果。因此， 在钻进过程中，粘弹性聚合物浆液的粘度越大，钻杆转速越快， 振动越小。对于松散破碎岩心来说，减少钻具振动，即意味着 减少钻具对岩心的机械破坏，不仅起到保护岩心的作用作用， 而且有利于提高采心率和取心质量，同时也提高了钻头寿命， 减轻了钻杆与孔壁的摩擦。
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四、泥浆作用机理
2、SM-1石棉纤维泥浆
SM-1石棉纤维泥浆具有良好的提粘，降失水、防塌和带砂 性能，同时还具有堵漏作用。
SM-1石棉纤维是一种含有少量硅质的泥浆处理剂，当其与 水混合后，即形成一种典型的恢交结构较快的弱凝胶。由纤维 形成的凝胶可构成具有强度的网状结构，在钻进过程中，这种 网状结构就象整个薄而光滑的圆筒支撑在孔壁上，起到了很好 的护壁作用。
复正常循环。ZK10-1孔在孔深约50米处亦有类似上述情况，
用DTR堵剂随钻堵漏也取得成功。
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七、堵漏工艺
5、堵漏工艺试验技术效果
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五、泥浆使用注意事项
1、严格按要求配制泥浆，配好的泥浆应避免水及废 物的污染。
2、现配现用的泥浆，必须充分搅拌，只有当处理剂 充分分散均匀井搅开后方能使用。
3、坚持每大班测一次泥浆性能，并根据岩层变化及 时调整配方，特别是进入矿层后，必须严格控制泥浆的 各项指标。
4、循环系统长度不应短于15m，并应挖容量较大的 沉淀池，以利于浆液净化。
ZK16—4孔在0~70米孔段微裂隙发育，泥浆渗漏严
重，漏失量达2.0~2.5m3／h，在SM-l石棉纤维泥浆中加入2
％的DTR堵漏剂，并增加石棉纤维含量至2％，随钻循环，
消除了渗漏现象，孔深161米处出现一次全孔不返水漏失，
漏失量达8 m3／h，直接在SM植物胶泥浆中加入5％的DTR
堵漏剂及1％的石棉纤维随钻循环，10分钟后，泥浆上返恢
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七、堵漏工艺
2、DTR堵漏浆液
（1）DTR堵漏浆液的性能
根据钻孔漏失性质及漏失速度大小，确定两个堵漏浆液配方。
配方1：直接在清水中加DTR堵漏剂，掺加量为10~15％， 用于大漏地层。
配方2：在泥浆中加入DTR堵漏剂，各材料用量为： DTR堵漏剂10％+水1000ml+粘土2~4％+Na2CO35％ 用于小漏，中漏地层。
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六、泥浆使用实例
ZK16—4孔在0—90米段，岩石为破碎、蚀变的泥岩、砂岩，胶
结性较差，孔壁极易垮塌，岩屑中含砂量高，钻具经常下不到底，水 泵机械磨损严重，故障频繁，使用SM-1石棉纤维低固相泥浆，配合跟 管钻具钻进，顺利通过该孔段，泥浆带砂、除砂效果很好，保证了孔 底干静，水泵事故明显减少。90米以后孔段，属于断裂破碎带，即矿 层孔段。换泥浆，采用SM植物胶无固相泥浆钻进，极其有效地抑制了 孔壁坍塌掉块现象。95米处，主矿层出现，岩石很破碎，松散、无胶 结力。SM植物胶泥浆起到很好的护心作用，观察每次回次取上的矿心， SM植物胶都紧紧地裹在矿心周围，保持香肠状或园柱状，其采取率每 回次基本保持在100％。同时，SM植物胶泥浆的润滑性能相当好，不 仅可以开高转速，而且水泵再末出现故障，节省了大量的辅钻时间， 提高了钻进效率。使用SM植物胶泥浆的后，最高时效达3米／小时， 由于SM植物胶无固相泥浆性能优越倍受工人们的青睐。
3、防塌能力试验
取矿区地层最为破碎，胶结能力极差的岩样做成Φ2×2的样 品，烘干后，分别放入上述三种配方泥浆中，静置并观察其坍塌 时间，其结果如表所示。
三种泥浆防塌效果都很好，尤其是SM植物胶泥浆效果更 为显著，同时也说明它能起到很好的护心作用。
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四、泥浆作用机理
1、KHm-PHP低固相泥浆
（3）稀释作用
腐植酸的分子具有较低的分子量和较小的液相增粘效果， 其结构中还含有一定数量的邻位双酚羟基，能在粘土颗粒边 处进行整合吸附，增强粘土颗粒边角水化膜厚度，从而阻止 粘土颗粒边角处的联接和网状结构的形成。
另外，该浆中PHP分子链上有很多吸附基，它们与孔壁 表面形成多点吸附，在孔壁上形成有长链分子结合的吸附壁， 增强了孔壁岩层的塑性强度，防止泥浆继续渗入；同时，在 含有PHP的泥浆向孔壁渗入时，大量的吸附基也随着进入孔 壁岩层中，在孔内液柱压力下，使PHP线性结构分子沿缝及 泥砂粒之间渗入，在松散颗粒之间形成屏蔽网；加之PHP的 亲水基能拉住一些水分子，形成一层保护膜，防止岩石颗粒 裸露和水继续向孔壁渗透，从而起到保护孔壁作用，此外， 它还具有提粘、减阻和润滑作用。
3、SM植物胶泥浆
（1）降失水及防塌作用
SM植物胶是一种高分子多糖聚合物，分子量为几万至上百 万，多为支链状结构。在水溶解后，呈现较舒展的无规则线团 状分子构象。其分子链上的极性基团具有较强的吸附作用。吸 附粘塑性胶体颗粒或细粉砂颗粒，在岩心表面或孔壁上覆盖一 层较薄的密实的网状吸附膜。这层膜具有隔水效果，它能阻止 泥浆中的自由水分子继续向岩心内部或孔壁深处渗透，避免粘 土水化或砂液化，起到降失水和保护岩心作用。随着SM植物胶 加量增大，泥浆粘度越高，吸附膜越薄，隔水效果越好。