[发明专利]一种适用于卵砾石地层的非开挖泥浆体系及制备方法

说明书

一种适用于卵砾石地层泥浆体系，以立方米计，每立方米的泥浆体系包括以下质量份组分：100份水、4份钠基膨润土、1份封堵剂、0.35～0.45份植物胶、0.05～0.15份絮凝剂、0.05～0.15份提粘剂、0.5份降滤失剂、1.1份减磨解泥包剂和0.1份氢氧化钠。本发明所述的泥浆体系具有独特的胶结物水敏膨胀抑制性，起到抑制卵砾石颗粒间胶结强度低的水敏性充填物膨胀的作用；能形成致密的泥膜，降低滤失量，平衡土压，从而增强井壁稳定性；能降低黏附系数，防止钻头泥包；有良好的流变性、降滤失性能和润滑性，能够满足盾构泥浆钻进的要求，且具有环保和低成本的优点；能够起到在穿越地层中未风化的坚硬卵石时有效减小钻具的扭矩、磨损和疲劳的作用，延长钻头轴承寿命。

技术领域

本发明涉及非开挖水平定向钻进技术领域，并且涉及一种适用于卵砾石地层的非开挖泥浆体系及制备方法。

背景技术

非开挖是指利用各种机械设备和技术方法，通过一定的方式为地面下进行的作业导向、以及采用定向钻进等方式在地面开挖微小面积的情况下(一般在入土点和出土点开挖部分面积)，铺设、更换和修复各种地下管道的施工方法。对交通、环境、居民的生活影响极小，解决了传统开挖施工影响居民生活等问题，此外，减小了开挖部分对周边建筑物基础的影响降低至很小，降低了因开挖造成的经济损失和环境破坏现象，因此具有较高的社会经济效应。

卵砾石地层在我国广泛分布，由于其埋藏深度相对较浅，是工程建设以及地质领域较为常见的一种复杂地层。当卵砾石复合砂土、粘土时，除了因卵砾石层的承载力过小易造成孔壁垮塌外，粘土易附着在钻头、钻杆上，造成泥包钻头、钻杆，以至于拖不动管、打不动钻。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种适用于卵砾石地层的非开挖泥浆体系及制备方法。

本发明提供一种适用于卵砾石地层泥浆体系，以立方米计，每立方米的泥浆体系包括以下质量份组分：

100份水、4份钠基膨润土、1份封堵剂、0.35～0.45份植物胶、0.05～0.15份絮凝剂、0.05～0.15份提粘剂、0.5份降滤失剂、1.1份减磨解泥包剂和0.1份氢氧化钠。

在上述实施例中，所述堵封剂由质量比为1:3的核桃壳与木屑组成，其中，所述核桃壳的平均直径为0.5mm。

在上述实施例中，所述植物胶为Sg植物胶。

在上述实施例中，所述絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺。

在上述实施例中，所述提黏剂为改性淀粉。

在上述实施例中，所述降滤失剂为低黏聚阴离子纤维素。

在上述实施例中，所述解减磨泥包剂为复配乳化油，其中，所述复配乳化油由质量比为1:1:20的十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠和皂化油复配而成。

一种制备上述适用于卵砾石地层非开挖泥浆体系的方法，其主要包括以下步骤：

S1、向水中加入封堵剂后，在6000r/min的搅拌条件下搅拌10min，得到混合溶液A；

S2、向S1中的混合溶液A内加入钠基膨润土，并在100r/min的搅拌条件下搅拌15h，得到混合溶液B；

S3、向S2中的混合溶液B内依次加入植物胶、絮凝剂、提粘剂、降滤失剂、减磨解泥包剂和氢氧化钠，并在6000r/min的搅拌条件下进行充分搅拌，直至搅拌均匀后，即可得到适用于卵砾石地层的非开挖泥浆体系。