本发明属于填充泥浆技术领域，具体涉及一种水平定向钻用的填充固化泥浆及其制备方法。
背景技术：
随着定向钻技术的成熟，国内定向钻应用越来越广泛。定向钻施工扩孔直径大于管道直径，管道回拖就位后，管道和地层留有很大缝隙。因此需要泥浆填充固化，将此缝隙密封。
传统泥浆在不风干、不处理的情况下不会固化，而且固相含量低，80％以上是水，日久天长，水会逐渐流失，会留下很大空间，会导致重要水渠或公路存在塌陷的风险，因此不适用于填充此缝隙空间。
鉴于此，有必要提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆及其制备方法，以解决现有技术的补足。
技术实现要素：
本发明为了解决上述技术问题提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆及其制备方法。
其一，本发明为了解决上述技术问题提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种水平定向钻用的填充固化泥浆，由以下重量份的组分组成：
水：20份；膨润土：11.3-13.3份；水泥：6.5-8.5份；粉砂：55-61份；非离子纤维素：3-5份；乙烯基单体多元共聚物：0.05-0.15份；缓蚀剂：0.04-0.06份和聚丙烯酸钠：0.04-0.06份。
本发明的有益效果是：(1)本填充固化泥浆的粘度低，流动性好，能够方便填充到缝隙中；
(2)本填充固化泥浆的初凝时间长，能保证在注浆期间不能凝固，不影响填充效果；
(3)本填充固化泥浆固化后有合适的强度，能够便于把缝隙填充紧实
(4)采用本填充固化泥浆的收缩率小，能够很好的填充水平定向钻形成的缝隙，并且固化后不会出现过度收缩的情况，从而避免出现坍塌的风险。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，由以下重量份的组分组成：水：20份；膨润土：12-13份；水泥：7-8份；粉砂：58-60份；非离子纤维素：3.5-4.5份；乙烯体多元共聚物：0.08-0.12份；缓蚀剂：0.045-0.055份和聚丙烯酸钠：0.045-0.055份。
采用上述进一步方案的有益效果是：对缝隙填充的效果更好。
进一步，由以下重量份的组分组成：水：20份；膨润土：12.3份；水泥：7.5份；粉砂：58份；非离子纤维素：4份；乙烯基单体多元共聚物：0.01份；缓蚀剂：0.05份和聚丙烯酸钠：0.05份。
采用上述进一步方案的有益效果是：对缝隙填充的效果更好。
进一步，所述缓蚀剂为乙二铵四甲叉膦酸和乙二铵四甲叉膦酸钠中的任意一种或两种的混合物。
采用上述进一步方案的有益效果是：对缝隙填充的效果更好。
其二，本发明为了解决上述技术问题提供上述水平定向钻用的填充固化泥浆及其制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种水平定向钻用的填充固化泥浆的制备方法，包括以下步骤：
s1、按如下重量份数取原料：水：20份；膨润土：11.3-13.3份；水泥：6.5-8.5份；粉砂：55-61份；非离子纤维素：3-5份；乙烯基单体多元共聚物：0.05-0.15份；缓蚀剂：0.04-0.06份和聚丙烯酸钠：0.04-0.06份；
s2、将步骤s1称取的所述非离子纤维素、所述乙烯基单体多元共聚物、所述缓蚀剂和所述聚丙烯酸钠，搅拌混合均匀，得到预混物；
s3、将步骤s2得到的预混物，加入到步骤s1称取的所述水中，搅拌混合均匀，得到浆状物；
s4、将步骤s1称取的所述膨润土和所述水泥加入到步骤s3得到的浆状物中，搅拌混合均匀，得到半成品；
s5、将步骤s1称取的所述粉砂加入到步骤s4得到的半成品中，搅拌，即得到水平定向钻用的填充固化泥浆。
本发明的制备方法的有益效果是：制备过程简单，易于得到填充固化泥浆，节约制造成本，制备的填充固化泥浆具有粘度低、流动性好，收缩率小等优点，利于填充紧实缝隙，避免出现坍塌事故。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，在步骤s5中，所述搅拌的时间为5min。
采用上述进一步方案的有益效果是：提高制备效率。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆，由以下重量份的组分组成：水：20份；膨润土：11.3份；水泥：6.5份；粉砂：55份；非离子纤维素：3份；乙烯基单体多元共聚物：0.05份；乙二铵四甲叉膦酸：0.04份和聚丙烯酸钠：0.04份。
本实施例提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆的制备方法，包括以下步骤：
s1、按如下重量份数取原料：水：20份；膨润土：11.3份；水泥：6.5份；粉砂：55份；非离子纤维素：3份；乙烯基单体多元共聚物：0.05份；乙二铵四甲叉膦酸：0.04份和聚丙烯酸钠：0.04份。
s2、将步骤s1称取的所述非离子纤维素、所述乙烯基单体多元共聚物、所述缓蚀剂和所述聚丙烯酸钠，搅拌混合均匀，得到预混物。
s3、将步骤s2得到的预混物，加入到步骤s1称取的所述水中，搅拌混合均匀，得到浆状物。
s4、将步骤s1称取的所述膨润土和所述水泥加入到步骤s3得到的浆状物中，搅拌混合均匀，得到半成品。
s5、将步骤s1称取的所述粉砂加入到步骤s4得到的半成品中，搅拌5min，即得到水平定向钻用的填充固化泥浆。
实施例2
本实施例提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆，由以下组分，按重量份计组成：水：20份；膨润土：13.3份；水泥：8.5份；粉砂：61份；非离子纤维素：5份；乙烯基单体多元共聚物：0.15份；乙二铵四甲叉膦酸钠：0.06份和聚丙烯酸钠：0.06份。
本实施例提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆的制备方法，包括以下步骤：
s1、按如下重量份数取原料：水：20份；膨润土：13.3份；水泥：8.5份；粉砂：61份；非离子纤维素：5份；乙烯基单体多元共聚物：0.15份；乙二铵四甲叉膦酸钠：0.06份和聚丙烯酸钠：0.06份。
s2、将步骤s1称取的所述非离子纤维素、所述乙烯基单体多元共聚物、所述缓蚀剂和所述聚丙烯酸钠，搅拌混合均匀，得到预混物；
s3、将步骤s2得到的预混物，加入到步骤s1称取的所述水中，搅拌混合均匀，得到浆状物；
s4、将步骤s1称取的所述膨润土和所述水泥加入到步骤s3得到的浆状物中，搅拌混合均匀，得到半成品。
s5、将步骤s1称取的所述粉砂加入到步骤s4得到的半成品中，搅拌5min，即得到水平定向钻用的填充固化泥浆。
实施例3
本实施例提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆，由以下组分，按重量份计组成：水：20份；膨润土：12.3份；水泥：7.5份；粉砂：58份；非离子纤维素：4份；乙烯基单体多元共聚物：0.01份；乙二铵四甲叉膦酸钠：0.05份和聚丙烯酸钠：0.05份。
本实施例提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆的制备方法，包括以下步骤：
s1、按如下重量份数取原料：水：20份；膨润土：12.3份；水泥：7.5份；粉砂：58份；非离子纤维素：4份；乙烯基单体多元共聚物：0.01份；乙二铵四甲叉膦酸钠：0.05份和聚丙烯酸钠：0.05份。
s2、将步骤s1称取的所述非离子纤维素、所述乙烯基单体多元共聚物、所述缓蚀剂和所述聚丙烯酸钠，搅拌混合均匀，得到预混物；
s3、将步骤s2得到的预混物，加入到步骤s1称取的所述水中，搅拌混合均匀，得到浆状物；
s3、将步骤s1称取的所述膨润土和所述水泥加入到步骤s3得到的浆状物中，搅拌混合均匀，得到半成品。
s4、将步骤s1称取的所述粉砂加入到步骤s4得到的半成品中，搅拌5min，即得到水平定向钻用的填充固化泥浆。
实施例4
本实施例提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆，由以下组分，按重量份计组成：水：20份；膨润土：12份；水泥：7份；粉砂：58份；非离子纤维素：3.5份；乙烯基单体多元共聚物：0.08份；乙二铵四甲叉膦酸：0.045份和聚丙烯酸钠：0.045份。
本实施例提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆的制备方法，包括以下步骤：
s1、按如下重量份数取原料：水：20份；膨润土：12份；水泥：7份；粉砂：58份；非离子纤维素：3.5份；乙烯基单体多元共聚物：0.08份；乙二铵四甲叉膦酸：0.045份和聚丙烯酸钠：0.045份。
s2、将步骤s1称取的所述非离子纤维素、所述乙烯基单体多元共聚物、所述缓蚀剂和所述聚丙烯酸钠，搅拌混合均匀，得到预混物；
s3、将步骤s2得到的预混物，加入到步骤s1称取的所述水中，搅拌混合均匀，得到浆状物；
s4、将步骤s1称取的所述膨润土和所述水泥加入到步骤s3得到的浆状物中，搅拌混合均匀，得到半成品。
s5、将步骤s1称取的所述粉砂加入到步骤s4得到的半成品中，搅拌5min，即得到水平定向钻用的填充固化泥浆。
实施例5
本实施例提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆，由以下组分，按重量份计组成：水：20份；膨润土：13份；水泥：8份；粉砂：60份；非离子纤维素：4.5份；乙烯基单体多元共聚物：0.12份；乙二铵四甲叉膦酸钠：0.055份和聚丙烯酸钠：0.055份。
本实施例提供一种水平定向钻用的填充固化泥浆的制备方法，包括以下步骤：
s1、按如下重量份数取原料：水：20份；膨润土：13份；水泥：8份；粉砂：60份；非离子纤维素：4.5份；乙烯基单体多元共聚物：0.12份；乙二铵四甲叉膦酸钠：0.055份和聚丙烯酸钠：0.055份。
s2、将步骤s1称取的所述非离子纤维素、所述乙烯基单体多元共聚物、所述缓蚀剂和所述聚丙烯酸钠，搅拌混合均匀，得到预混物；
s3、将步骤s2得到的预混物，加入到步骤s1称取的所述水中，搅拌混合均匀，得到浆状物；
s3、将步骤s1称取的所述膨润土和所述水泥加入到步骤s3得到的浆状物中，搅拌混合均匀，得到半成品。
s4、将步骤s1称取的所述粉砂加入到步骤s4得到的半成品中，搅拌5min，即得到水平定向钻用的填充固化泥浆。
对实施例1-5制备得到的水平定向钻用的填充固化泥浆进行检测，具体是检测粘度、固化时间、收缩率以及固化后的硬度，具体检测结果如下表1。
固化时间包括初凝时间和终凝时间。初凝时间是指从材料水泥加水到开始失去塑性的时间。终凝时间指完全固化的时间。
收缩率是指浆液凝固后体积收缩的百分比。
其中粘度采用马氏漏斗粘度计测量。
表1实施例1-5的检测结果
从表1的数据可以看出，实施例1-5制备得到的水平定向钻用的填充固化泥浆的粘度低，能够方便填充到缝隙中，流动性好。实施例1-5制备得到的水平定向钻用的填充固化泥浆的初凝时间长，保证在注浆期间不能凝固，不影响填充效果。实施例1-5制备得到的水平定向钻用的填充固化泥浆的收缩率小，能够便于把缝隙填充紧实，从而避免出现坍塌的风险。
目前和将来，涉及到水渠、公路的定向钻穿越工程很多，市场较大。在盾构顶管工程中对套管内主管的固定方面也会有一定市场，有一定的推广价值。
需要注意的是，本发明中的“包括”意指其除所述成分外，还可以包括其他成分，所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。