[发明专利]一种非开挖钻进的水基钻进液组合物

说明书

技术领域

本发明涉及城市建设施工领域，尤其涉及一种非开挖钻进的水基钻进液组合物。

背景技术

非开挖泥浆是指具有一定粘性的流体，多数以水作为基浆，以分散性粉末和化学物质作为主剂，在非开挖钻进过程中以其多功能满足钻进工作需要的各种循环流体的总称。泥浆的性能是泥浆各组分间相互化学和物理作用的宏观反应，可以用来对泥浆的性能进行评价的参数主要有密度(重度或比重)、流变性(粘度和切力)、润滑性、胶体率、含沙量以及滤失性(失水量和泥饼厚度)、固相含量、PH值等。这些性能参数直接影响到钻进速度、孔壁稳定、钻具磨耗、润滑减阻和孔内净化等方面。

非开挖施工多在地表以下15m以内的浅地层施工，钻遇地层一般是粘土层、砂砾层或者是二者的混合层，有事也会遇到淤泥层、鹅卵石或者建筑回填等石块区。在非开挖施工钻孔回扩过程中，由于孔壁及周边区域的应力重分布，极易发生孔壁的失稳。孔壁失稳的发生将对正常的非开挖施工产生极大地影响，甚至造成严重的经济损失以及安全事故。而泥浆技术的正确合理使用在确保孔壁稳定、携带和悬浮岩屑、稳定井壁和平衡地层压力、冷却和润滑钻头及钻具等方面具有良好的功用。因此，如何在非开挖施工中正确地使用泥浆，使得工程经济高效地完成，对于施工单位具有极大地现实意义。

在大多数的实际非开挖工程中，某一现场中并非由单一土层构成，通常是由多种地层同时存在，彼此之间交互作用和影响。如何针对不同性质的土层选择针对性的泥浆进行处理，在非开挖施工过程中显得极为迫切。

水平定向钻进技术在我国虽然起步晚，但随着对管道施工环境要求的日益提高，我国的水平定向钻进行业得到了稳步健康的发展。但是水平定向钻进铺管施工作为近地表地下开挖工程，不可避免地会引起周围土体和地表产生不同程度的变形，进而对孔壁的稳定造成一定的影响，尤其是对地表建筑物和人口较密集的城市地区来说，施工引起的事故后果更为严重。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种非开挖钻进的水基钻进液组合物，提高定向穿越施工技术的能力，解决穿越不同土质类型的非开挖施工的泥浆技术方案、工艺技术的问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是针对相应的土质情况，穿越不同类型土质为工程背景的非开挖施工，因地质问题造成的工程损失。

为实现上述目的，本发明提供了一种非开挖钻进的水基钻进液组合物，用于水平定向钻进淤泥土层，包括膨润土，各组分及含量如下：2％～3％来安土或2％的哈利土、0.24％～3％防塌剂、0.18％～0.21％聚丙烯酰胺、0.27％～0.31％降失水剂、0.27％～0.32％磺化酚醛树脂、0.28％～0.32％润滑剂，余量为水；其中防塌剂可选自腐殖酸钾、沥青粉、磺化沥青粉及煤碱剂中的任意一种，降失水剂可选自水解聚丙烯腈及钠羧甲基纤维素中的任意一种，润滑剂可选自极压润滑剂、聚氧乙烯辛基苯酚醚、磺化妥尔油沥青中的任意一种。

进一步地，各组分的含量优选如下：2.5％来安土、0.25％防塌剂、0.18％聚丙烯酰胺、0.28％降失水剂、0.3％磺化酚醛树脂、0.3％润滑剂，余量为水。

本发明还提供了一种非开挖钻进的水基钻进液组合物，用于水平定向钻进粘土层，包括膨润土，各组分及含量如下：3％～4％哈利土、0.24％～3％防塌剂、0.18％～0.21％聚丙烯酰胺、0.27％～0.31％降失水剂、0.27％～0.32％磺化酚醛树脂、0.28％～0.32％润滑剂、余量为水；其中防塌剂可选自腐殖酸钾、沥青粉、磺化沥青粉及煤碱剂中的任意一种，降失水剂可选自水解聚丙烯腈及钠羧甲基纤维素中的任意一种，润滑剂可选自极压润滑剂、聚氧乙烯辛基苯酚醚、磺化妥尔油沥青中的任意一种。

进一步地，各组分的含量优选如下：3.5％哈利土、0.25％防塌剂、0.18％聚丙烯酰胺、0.28％降失水剂、0.3％磺化酚醛树脂、0.3％润滑剂，余量为水。

本发明还提供了一种非开挖钻进的水基钻进液组合物，用于水平定向钻进粉砂土层，包括膨润土，3％哈利土和4％来安土或3％来安土和0.5％CMC、0.24％～3％防塌剂、0.18％～0.21％聚丙烯酰胺、0.27％～0.31％降失水剂、0.27％～0.32％磺化酚醛树脂、0.28％～0.32％润滑剂、余量为水；其中防塌剂可选自腐殖酸钾、沥青粉、磺化沥青粉及煤碱剂中的任意一种，降失水剂可选自水解聚丙烯腈及钠羧甲基纤维素中的任意一种，润滑剂可选自极压润滑剂、聚氧乙烯辛基苯酚醚、磺化妥尔油沥青中的任意一种。