关键的外卖
在非开挖工程方法,膨润土广泛用于钻井泥浆作为地下隧道作业的润滑和支撑剂，如水平定向钻(HDD)和顶管．钻井泥浆又称钻井泥浆、泥浆混合料和泥浆。
膨润土是什么?
膨润土属于非金属粘土蒙脱石矿物家族，主要包含由单个晶体组成的蒙脱石，大多数蒙脱石的最大尺寸小于2微米。
膨润土得名于1890年左右在怀俄明州本顿堡附近首次发现的粘土。粘土通常是由改变的火山灰产生的，粘土的起源可以解释各种其他矿物的存在，如石英、长石、石膏和方解石。
根据应用的不同，这些额外的矿物可能会影响矿床的价值。膨润土的一个主要特性是它能吸水，并使自身体积增加几倍，形成胶状和粘性流体。这使得它在广泛的工业应用中具有价值。
非开挖钻井泥浆
钻井液由水，粘土和化学物质组成钻孔在钻井的过程中。这样做是为了润滑和冷却钻头而且字符串，暂停并带走钻头岩屑，使钻柱有浮力，使井眼稳定。
为了顺利完成钻井工程，在整个钻井作业过程中，井眼必须保持开放状态。钻井泥浆可以确保在钻井过程中对井眼穿过的地层影响最小。
钻井泥浆最重要的特性是其粘度、密度、化学成分和滤失控制。为了确定正确的钻井液密度，必须知道地下地层压力。在对高压地层进行加压的同时，可以钻取流体密度小于1的强地层页岩可能要求密度高达2.4，可通过添加固体或可溶性盐等重量材料进行调整。
可通过添加聚合物或粘土材料来提高钻井液的粘度。它可以通过加水或化学稀释剂来减少。随着井深的增加，可能需要更粘稠的钻井液。定向钻井需要密切关注钻井液的流动特性。
钻井泥浆的种类
在钻井过程中，有可能会有一些流体流失到地层中，造成破坏，特别是在多孔地层中。添加剂如膨润土可用于控制失水量。钻井液主要有三种，即水基钻井液发泥、油基泥浆和天然气。
水基泥浆
水基泥浆由悬浮在水中或盐水中的固体颗粒组成。在水基泥浆中加入膨润土和有机胶体以增加其粘度，防止流体流失，同时加入重晶石等重矿物以增加密度。这种液体与钻井中的岩屑混合，岩屑悬浮在溶液中，并循环回地面。
在地面上，对泥浆进行处理以沉淀重颗粒，并将可用的泥浆拉入回收装置并循环回钻孔。
油基泥浆
油基泥浆含有悬浮在石油中的固体颗粒。
气体生物有机体
用高速使用的气体或空气清除钻屑，但这种方法限制在某些条件下使用。
钻井液的重要性
是否非开挖该项目是管道、光纤、天然气或电缆的铺设，使用正确的钻井液是成功完成的关键。
添加具有悬浮和过滤性能的添加剂是必不可少的，以确保frac-out，地面起伏，井眼坍塌而且回调不会发生故障。(参见“大开挖时如何避免隧道坍塌”)。
钻井泥浆混合前的岩土工程勘察
岩土工程调查在项目开始前，将帮助承包商了解在施工过程中可能遇到的土壤条件类型所需的添加剂种类。这地理信息编译为geo-report这是在混合钻井液时参考的。
膨润土用于砂，鹅卵石或活性粘土
在工作时沙子，鹅卵石或反应粘土对于非活性粘土，膨润土可能足以润滑钻头、稳定井眼并携带悬浮颗粒。
如果地层中有高浓度的活性粘土，则使用部分水解聚丙烯酰胺(PHPA)聚合物来代替膨润土。PHPA聚合物将粘土包裹起来，防止它膨胀。
卵石土用聚合氯化铝
在砂土和鹅卵石中，将聚合氯化铝(PAC)聚合物添加到膨润土混合物中，以提供二次过滤控制。
石质土
对于岩石土壤条件，应该使用分子量较大的聚合物，因为它可以作为悬浮液清除大的钻屑，有助于钻井稳定。
钻井泥浆配方
正确的钻井液量对项目的成功至关重要。为了计算所需的液体量，必须了解土壤类型、直径和钻孔长度。根据土壤类型的不同，需要不同体积的钻井液。计算钻孔所需体积的一般公式如下。
用铰刀尺寸的平方除以25，得到每英尺孔的加仑数。
钻孔直径(英寸)²/ 25 =钻孔体积加仑/英尺(A)
A ×孔长=加仑(B)
要得到液土比(C)，请确定土壤类型。
沙子，砾石，岩石或鹅卵石
当使用砂砾、砾石、岩石或鹅卵石时，需要1加仑流体将1加仑岩屑带出井眼。
沙子，砾石，岩石或鹅卵石与粘土混合
对于砂砾、砾石、岩石或混合了粘土的鹅卵石，每携带1加仑岩屑出井需要2加仑的流体。
粘土或活性页岩
对于粘土或活性页岩，将1加仑岩屑带出井眼需要3至5加仑的流体。
B x C =清洁井眼所需的钻井液总量。
在开始一个项目之前计算所需的钻井液量将有助于对一个成功的项目进行估计和规划。
在项目进行过程中，当团队试图用更少的流体完成工作时，就会在现场跑过泥浆。这可能会导致由于地下缺乏足够的流量而无意中返回。当混合了错误类型的流体或错误数量的添加剂时，也会造成无意的返回。过量使用钻井液会导致成本上升和钻井液浪费。
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