专利名称：一种旋挖钻机钻孔冲洗液及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种旋挖钻机钻孔冲洗液及其制备方法，属于材料技术领域。
背景技术：
我国钻孔桩施工传统采用膨润土泥浆护壁。随着科技进步，聚化合物泥浆技术逐渐地被引入到旋挖钻孔施工作业中，该技术能对孔壁提供压力，防止在不稳定地层中钻孔坍塌，最大化旋挖钻机的装载能力，提高掘进速度，泥浆成本比膨润土泥浆低，具有一定的经济效益。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种旋挖钻机钻孔冲洗液及其制备方法。为达到上述目的，本发明提供一种旋挖钻机钻孔冲洗液，所述旋挖钻机钻孔冲洗液由以下重量份数的原料制成膨润土2. 0-4. 0 份；Na2CO30. 1-0. 2 份；
NaOH0. 05-0. 15 份；絮凝剂0. 1-0. 5 份；复合堵漏剂FD-1 2. 0份；水100 份。优选地，其中所述旋挖钻机钻孔冲洗液由以下重量份数的原料制成膨润土4.0份；Na2CO30.15 份；NaOH0.1 份；絮凝剂0.2份；复合堵漏剂FD-1 2. 0份；水100 份。优选地，其中所述膨润土为钠基膨润土，该膨润土的造浆率大于20m3/t。优选地，其中所述絮凝剂为聚丙烯酰胺PAM-1、聚丙烯酰胺PAM-2或乳液聚合物DS-309。本发明还提供上述旋挖钻机钻孔冲洗液的制备方法，将所述重量份数的膨润土、Na2CO3, NaOH、絮凝剂、复合堵漏剂FD-1依次混溶于水中。本发明所提供的旋挖钻机钻孔冲洗液，其中膨润土，尤其是钠基膨润土的单位结构层间能吸附大量的水，膨胀率高。膨润土水化后形成不透水的可塑性胶体，同时挤占与之接触的土颗粒之间的孔隙，形成致密的不透水的防水层，从而达到防水的目的。本发明所提供的旋挖钻机钻孔冲洗液，其中Na2CO3使膨润土进一步纳化，提闻造浆率，减小滤失量；调节泥浆PH值，提高冲洗液液相粘度，增加稳定性
本发明所提供的旋挖钻机钻孔冲洗液，其中NaOH用于调节PH值。本发明所提供的旋挖钻机钻孔冲洗液，其中絮凝剂具有以下作用1)絮凝性使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用；2)粘合性能通过物理的、化学的作用，起粘合作用；3)降阻性有效地降低流体的摩擦阻力；4)增稠性有增稠作用。本发明所提供的旋挖钻机钻孔冲洗液，其中复合堵漏剂FD-1对孔隙及微裂漏失，堵漏速度快，能迅速形成具有一定強度的非滲透性屏蔽帯，显著降低泥浆的滤失量，又不影响泥浆的流变性能，不受电解质污染影响，无毒，无害。本发明的优点在于本发明所提供的旋挖钻机钻孔冲洗液，具有强抑制性，用于地铁桩基工程钻孔井施工时能够保持孔壁稳定，提高岩心采取率。而且该制备方法，操作简便，性能优越，价格合理，安全环保，适用性強，通过室内及现场试验的测试，能够满足北京地区砂卵石地层土压平衡盾构施工的要求。
具体实施例方式为详细说明本发明的各种有效组分组成、制备方法，列举如下实施例详细说明。下面结合实施例对本发明作进ー步详细说明。实施例1本实施例的旋挖钻机钻孔冲洗液，由以下重量份数的原料制成钠基膨润土4.0份；Na2CO30. 15 份；NaOH0.1 份；聚丙烯酰胺PAM-1 0. 2份；复合堵漏剂FD-1 2. 0份；水100 份。其中钠基膨润土购自山东华潍膨润土有限公司；Na2C03与NaOH购自天津化学试剂五厂；聚丙烯酰胺PAM-1购自苏州市正成节能环保科技有限公司；复合堵漏剂FD-1购自巴州铭信油田化学助剂公司。上述旋挖钻机钻孔冲洗液的制备方法为，将4. 0份膨润土、0. 15份Na2CO3.0.1份NaOH,0. 2份聚丙烯酰胺PAM-1、2. 0份复合堵漏剂FD-1依次混溶于100份水中。实施例2本实施例的旋挖钻机钻孔冲洗液，由以下重量份数的原料制成钠基膨润土4.0份；Na2CO30. 15 份； NaOH0.1 份；聚丙烯酰胺PAM-2 0. 2份；复合堵漏剂FD-1 2. 0份；水100 份。其中钠基膨润土购自山东华潍膨润土有限公司；Na2C03与NaOH购自天津化学试剂五厂；聚丙烯酰胺PAM-2购自苏州市正成节能环保科技有限公司；复合堵漏剂FD-1购自巴州铭信油田化学助剂公司。
上述旋挖钻机钻孔冲洗液的制备方法为，将4. 0份膨润土、0. 15份Na2CO3,0.1份NaOH,0. 2份聚丙烯酰胺PAM-2、2. 0份复合堵漏剂FD-1依次混溶于100份水中。实施例3本实施例的旋挖钻机钻孔冲洗液，由以下重量份数的原料制成钠基膨润土4.0份；Na2CO30. 15 份；NaOH0.1 份；乳液聚合物DS-309 0. 2份；复合堵漏剂FD-1 2. 0份；水100 份。其中钠基膨润土购自山东华潍膨润土有限公司；Na2C03与NaOH购自天津化学试剂五厂；乳液聚合物D S-309购自河南龙翔石油助剂有限公司；复合堵漏剂FD-1购自巴州铭信油田化学助剂公司。上述旋挖钻机钻孔冲洗液的制备方法为，将4. 0份膨润土、0. 15份Na2CO3.0.1份NaOH,0. 2份乳液聚合物DS-309、2. 0份复合堵漏剂FD-1依次混溶于100份水中。实施例4测定实验1.1主要仪器设备ZNN-D6六速旋转粘度计(青岛海通达专用仪器厂)SD型多联中压滤失仪(青岛海通达专用仪器厂)变频四轴搅拌机(青岛海通达专用仪器厂)FA1004型天平精确度为0. OOOlg (青岛海通达专用仪器厂)1. 2流变性测定按照API钻井液性能评价标准配制和养护冲洗液，冲洗液性能測定方法按照以下步骤进行。(I)利用直读式ZNN — D6六速旋转粘度计测量钻井液的粘度，以评价钻井液的流变性能。(2)将刚搅拌好的泥浆倒入样品杯刻度线处(350毫升)立即放置在托盘上，上升托盘使液面至外筒刻度线外，拧紧手轮，固定托盘。(3)迅速从高速到低速进行测量，待刻度盘读数稳定后分别记录0 600、0 300、0 200、9 100、0 6、0 3 的读数。流变參数的计算表观粘度AV = 0 . 5 0 600 (mPa. s)塑性粘度PV = 9 goo- 9 300 (mPa. s)动切カYP = 0. 511 ( 0 goo-!1 y) (Pa)1. 3滤失量测定泥浆滤失量的測定是按美国石油学会标准(API)进行的，即在0. 69MPa的气体压力下，记录30分钟时的失水量FLapi。(I)用左手拿住泥浆杯，用食指堵住泥浆杯的气接头小孔，倒入被测泥浆，高度以低于密封圈2 3毫米为最好，放好密封圏，铺平ー张滤纸，拧紧泥浆杯盖，然后将泥浆杯连接在三通接头上，将20ml量筒放置在泥浆杯下面，对准出液孔。(2)打开气源，使压カ表指示保持在0. 69MPa，当见到第一滴滤液时开始计吋。(3)当測量时间在7. 5分钟时，如果失水量小于8毫升，可继续测量至30分钟，如果失水量大于8毫升，则用7. 5分钟的失水量乘以2作为泥浆30分钟的失水量FLapi。(4)当测量时间到时，随意取下量筒，关闭气源，放出余气。待泥浆杯中的空气放尽后，取下泥浆杯并倒转后拧开杯盖，取出滤纸，洗掉泥饼上的浮层，用不锈钢尺測量其厚度，并观察泥饼的特征，记录泥饼的厚度。按照API标准分别于常温下测定对比组、实施例1、实施例2和实施例3所制备的冲洗液的堵漏性能，结果见表I。表I实施例1、实施例2和实施例3及对比组的堵漏性能测定结果
权利要求
1.一种旋挖钻机钻孔冲洗液，其特征在干，所述旋挖钻机钻孔冲洗液由以下重量份数的原料制成 膨润土2. 0-4. 0份； Na2CO30. 1-0. 2 份； NaOH0. 05-0. 15 份； 絮凝剂0. 1-0. 5份； 复合堵漏剂FD-12. 0份；水100份。
2.根据权利要求1所述的旋挖钻机钻孔冲洗液，其特征在于，所述旋挖钻机钻孔冲洗液由以下重量份数的原料制成 膨润土4. 0份； Na2CO30. 15 份； NaOH0.1 份； 絮凝剂0. 2份； 复合堵漏剂FD-12. 0份；水100份。
3.根据权利要求1或2所述的旋挖钻机钻孔冲洗液，其特征在于，所述膨润土为钠基膨润土，该膨润土的造浆率大于20m3/t。
4.根据权利要求1或2所述的旋挖钻机钻孔冲洗液，其特征在于，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺PAM-1、聚丙烯酰胺PAM-2或乳液聚合物DS-309。
5.根据权利要求1-4任一项所述旋挖钻机钻孔冲洗液的制备方法，其特征在于，将所述重量份数的膨润土、Na2CO3, NaOH、絮凝剂、复合堵漏剂FD-1依次混溶于水中。
全文摘要
本发明涉及一种旋挖钻机钻孔冲洗液及其制备方法，所述旋挖钻机钻孔冲洗液由以下组分及重量份数的原料制成膨润土2.0-4.0份；Na2CO30.1-0.2份；NaOH0.05-0.15份；絮凝剂0.1-0.5份；复合堵漏剂FD-12.0份；水100份；该旋挖钻机钻孔冲洗液的制备方法包括等工艺步骤；本发明所提供的旋挖钻机钻孔冲洗液，具有强抑制性，用于地铁桩基工程钻孔井施工时能够保持孔壁稳定，提高岩心采取率；而且该制备方法，操作简便。
文档编号C09K8/24GK103059823SQ20131003234
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者王贵和, 雷崇红, 于培志 申请人:中国地质大学(北京), 北京市轨道交通建设管理有限公司