本發(fā)明屬于地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地質(zhì)勘探用封堵劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
鉆孔涌水是指在鉆進(jìn)過(guò)程中，某一含水層內(nèi)承壓水通過(guò)鉆孔而排泄到地面的現(xiàn)象。在地質(zhì)勘探中，經(jīng)常會(huì)遇到鉆孔涌水現(xiàn)象，若不及時(shí)采取有效措施，涌水會(huì)稀釋泥漿，使得巖粉沉積于孔底，造成燒鉆、埋鉆事故。水泥是一種良好的膠凝材料，不僅在建筑行業(yè)廣泛使用，而且早在 20 世紀(jì) 40年代鉆井工程中就已經(jīng)開(kāi)始用水泥進(jìn)行鉆孔護(hù)壁堵漏了。用水泥進(jìn)行鉆孔護(hù)壁堵漏是將水泥漿注入鉆孔內(nèi)，并使其進(jìn)入所封堵和護(hù)壁的孔段漏失層裂隙、孔洞的坍塌部位，利用水泥漿的凝固硬化作用，將其堵塞并與巖層膠結(jié)為一整體。
從國(guó)內(nèi)外的地質(zhì)勘探研究現(xiàn)狀可以看出涉及到鉆孔涌水方面較少，從21世紀(jì)初世界地質(zhì)勘探技術(shù)發(fā)展主要集中的幾個(gè)方面可以看出，地質(zhì)勘探的鉆孔涌水是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種封堵效果好、使用方便安全的地質(zhì)勘探用封堵劑。
本發(fā)明還提供了該地質(zhì)勘探用封堵劑的制備方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種地質(zhì)勘探用封堵劑，是由以下重量份的原料組成的：硫鋁酸鹽水泥30-40份、礦渣粉5-10份、凝聚態(tài)硅灰8-12份、硫鋁酸鈣粉5-10份、硅酸鎂鋁4-8份、六偏磷酸鈉1-3份。
優(yōu)選的，一種地質(zhì)勘探用封堵劑，是由以下重量份的原料組成的：硫鋁酸鹽水泥35份、礦渣粉8份、凝聚態(tài)硅灰10份、硫鋁酸鈣粉8份、硅酸鎂鋁6份、六偏磷酸鈉2份。
所述礦渣粉比表面積≥400m2/kg，活性指數(shù)N≥95%，燒失量≤3%。
所述凝聚態(tài)硅灰的比表面積≥190000cm2/g。
所述硅酸鎂鋁pH值為8.0-9.0，含水量小于8%。
一種地質(zhì)勘探用封堵劑的制備方法，是由以下步驟制備得到的：
1）按重量份取各原料：硫鋁酸鹽水泥30-40份、礦渣粉5-10份、凝聚態(tài)硅灰8-12份、硫鋁酸鈣粉5-10份、硅酸鎂鋁4-8份、六偏磷酸鈉1-3份；
2）將硫鋁酸鹽水泥、礦渣粉、硫鋁酸鈣粉和硅酸鎂鋁磨拌5-10min，得原料1；
3）將六偏磷酸鈉加至原料1中，磨拌10-20min，得原料2；
4）將凝聚態(tài)硅灰加至原料2中，混合均勻，即可制得地質(zhì)勘探用封堵劑。本發(fā)明中，礦渣粉含有大量的C2S、C3S等礦物，遇水后水化活性得到激活，顯著增強(qiáng)封堵劑的強(qiáng)度。凝聚態(tài)硅灰的粒徑遠(yuǎn)小于水泥和礦渣粉的平均粒徑，可以填充于其它材料的孔隙內(nèi)，緊密堆積，形成具有良好微級(jí)配膠凝體系，在水化過(guò)程中相互填充，阻塞毛細(xì)管滲水通道，顯著提高封堵材料的密實(shí)性。硫鋁酸鈣粉與水接觸后，可與水泥水化產(chǎn)物反應(yīng)生成鈣礬石，固相體積增大。硅酸鎂鋁遇水成弱堿性，有助于礦渣中的玻璃體結(jié)構(gòu)離解，增加礦渣粉的活性。硅酸鎂鋁和六偏磷酸鈉與水接觸后產(chǎn)生一定粘度，改善各原料與水化產(chǎn)物的界面粘結(jié)力，使水化產(chǎn)物緊密結(jié)合進(jìn)一步提高其強(qiáng)度，顯著提高封堵劑的穩(wěn)定性和內(nèi)摩擦阻力。
本發(fā)明的有益效果：
1.本發(fā)明的地質(zhì)勘探用封堵劑可以快速凝固，凝固過(guò)程中體積膨脹較大，與巖層牢牢膠結(jié)在一起，且固結(jié)體強(qiáng)度較高，1天強(qiáng)度高達(dá)0.5-1MPa，7天強(qiáng)度可達(dá)2-3 MPa，封堵效果好，使用方便安全，無(wú)毒無(wú)害無(wú)污染。
2.本發(fā)明使用了礦渣粉，消納大量工業(yè)副產(chǎn)物，降低生產(chǎn)成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
本發(fā)明所用原料均為市售常規(guī)材料。
實(shí)施例1
一種地質(zhì)勘探用封堵劑，是由以下重量份的原料組成的：硫鋁酸鹽水泥40份、礦渣粉5份、凝聚態(tài)硅灰8份、硫鋁酸鈣粉5份、硅酸鎂鋁8份、六偏磷酸鈉1份。
所述礦渣粉比表面積≥400m2/kg，活性指數(shù)N≥95%，燒失量≤3%。
所述凝聚態(tài)硅灰的比表面積≥190000cm2/g。
所述硅酸鎂鋁pH值為8.0-9.0，含水量小于8%。
一種地質(zhì)勘探用封堵劑的制備方法，是由以下步驟制備得到的：
1）按重量份取各原料：硫鋁酸鹽水泥40份、礦渣粉5份、凝聚態(tài)硅灰8份、硫鋁酸鈣粉5份、硅酸鎂鋁8份、六偏磷酸鈉1份；
2）將硫鋁酸鹽水泥、礦渣粉、硫鋁酸鈣粉和硅酸鎂鋁磨拌5min，得原料1；
3）將六偏磷酸鈉加至原料1中，磨拌20min，得原料2；
4）將凝聚態(tài)硅灰加至原料2中，混合均勻，即可制得地質(zhì)勘探用封堵劑。
施工時(shí)，按實(shí)際用量，將本實(shí)施例的地質(zhì)勘探用封堵材料與水按照1：1-1.5攪拌成漿料即可使用。
實(shí)施例2
一種地質(zhì)勘探用封堵劑，是由以下重量份的原料組成的：硫鋁酸鹽水泥38份、礦渣粉6份、凝聚態(tài)硅灰9份、硫鋁酸鈣粉7份、硅酸鎂鋁7份、六偏磷酸鈉2份。
一種地質(zhì)勘探用封堵劑的制備方法，是由以下步驟制備得到的：
1）按重量份取各原料：硫鋁酸鹽水泥38份、礦渣粉6份、凝聚態(tài)硅灰9份、硫鋁酸鈣粉7份、硅酸鎂鋁7份、六偏磷酸鈉2份；
2）將硫鋁酸鹽水泥、礦渣粉、硫鋁酸鈣粉和硅酸鎂鋁磨拌8min，得原料1；
3）將六偏磷酸鈉加至原料1中，磨拌15min，得原料2；
4）將凝聚態(tài)硅灰加至原料2中，混合均勻，即可制得地質(zhì)勘探用封堵劑。
其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例3
一種地質(zhì)勘探用封堵劑，是由以下重量份的原料組成的：硫鋁酸鹽水泥35份、礦渣粉8份、凝聚態(tài)硅灰10份、硫鋁酸鈣粉8份、硅酸鎂鋁6份、六偏磷酸鈉2份。
一種地質(zhì)勘探用封堵劑的制備方法，是由以下步驟制備得到的：
1）按重量份取各原料：硫鋁酸鹽水泥35份、礦渣粉8份、凝聚態(tài)硅灰10份、硫鋁酸鈣粉8份、硅酸鎂鋁6份、六偏磷酸鈉2份；
2）將硫鋁酸鹽水泥、礦渣粉、硫鋁酸鈣粉和硅酸鎂鋁磨拌8min，得原料1；
3）將六偏磷酸鈉加至原料1中，磨拌15min，得原料2；
4）將凝聚態(tài)硅灰加至原料2中，混合均勻，即可制得地質(zhì)勘探用封堵劑。
其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例4
一種地質(zhì)勘探用封堵劑，是由以下重量份的原料組成的：硫鋁酸鹽水泥33份、礦渣粉9份、凝聚態(tài)硅灰11份、硫鋁酸鈣粉9份、硅酸鎂鋁5份、六偏磷酸鈉2份。
一種地質(zhì)勘探用封堵劑的制備方法，是由以下步驟制備得到的：
1）按重量份取各原料：硫鋁酸鹽水泥33份、礦渣粉9份、凝聚態(tài)硅灰11份、硫鋁酸鈣粉9份、硅酸鎂鋁5份、六偏磷酸鈉2份；
2）將硫鋁酸鹽水泥、礦渣粉、硫鋁酸鈣粉和硅酸鎂鋁磨拌8min，得原料1；
3）將六偏磷酸鈉加至原料1中，磨拌15min，得原料2；
4）將凝聚態(tài)硅灰加至原料2中，混合均勻，即可制得地質(zhì)勘探用封堵劑。
其余同實(shí)施例1。
實(shí)施例5
一種地質(zhì)勘探用封堵劑，是由以下重量份的原料組成的：硫鋁酸鹽水泥30份、礦渣粉10份、凝聚態(tài)硅灰12份、硫鋁酸鈣粉10份、硅酸鎂鋁4份、六偏磷酸鈉3份。
一種地質(zhì)勘探用封堵劑的制備方法，是由以下步驟制備得到的：
1）按重量份取各原料：硫鋁酸鹽水泥30份、礦渣粉10份、凝聚態(tài)硅灰12份、硫鋁酸鈣粉10份、硅酸鎂鋁4份、六偏磷酸鈉3份；
2）將硫鋁酸鹽水泥、礦渣粉、硫鋁酸鈣粉和硅酸鎂鋁磨拌10min，得原料1；
3）將六偏磷酸鈉加至原料1中，磨拌10min，得原料2；
4）將凝聚態(tài)硅灰加至原料2中，混合均勻，即可制得地質(zhì)勘探用封堵劑。
其余同實(shí)施例1。