專利名稱：一種旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液及其制備方法，屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國鉆孔樁施工傳統(tǒng)采用膨潤土泥漿護(hù)壁。隨著科技進(jìn)步，聚化合物泥漿技術(shù)逐漸地被引入到旋挖鉆孔施工作業(yè)中，該技術(shù)能對孔壁提供壓力，防止在不穩(wěn)定地層中鉆孔坍塌，最大化旋挖鉆機(jī)的裝載能力，提高掘進(jìn)速度，泥漿成本比膨潤土泥漿低，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液及其制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，所述旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液由以下重量份數(shù)的原料制成膨潤土2. 0-4. 0 份；Na2CO30. 1-0. 2 份；

NaOH0. 05-0. 15 份；絮凝劑0. 1-0. 5 份；復(fù)合堵漏劑FD-1 2. 0份；水100 份。優(yōu)選地，其中所述旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液由以下重量份數(shù)的原料制成膨潤土4.0份；Na2CO30.15 份；NaOH0.1 份；絮凝劑0.2份；復(fù)合堵漏劑FD-1 2. 0份；水100 份。優(yōu)選地，其中所述膨潤土為鈉基膨潤土，該膨潤土的造漿率大于20m3/t。優(yōu)選地，其中所述絮凝劑為聚丙烯酰胺PAM-1、聚丙烯酰胺PAM-2或乳液聚合物DS-309。本發(fā)明還提供上述旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液的制備方法，將所述重量份數(shù)的膨潤土、Na2CO3, NaOH、絮凝劑、復(fù)合堵漏劑FD-1依次混溶于水中。本發(fā)明所提供的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，其中膨潤土，尤其是鈉基膨潤土的單位結(jié)構(gòu)層間能吸附大量的水，膨脹率高。膨潤土水化后形成不透水的可塑性膠體，同時擠占與之接觸的土顆粒之間的孔隙，形成致密的不透水的防水層，從而達(dá)到防水的目的。本發(fā)明所提供的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，其中Na2CO3使膨潤土進(jìn)一步納化，提聞造漿率，減小濾失量；調(diào)節(jié)泥漿PH值，提高沖洗液液相粘度，增加穩(wěn)定性
本發(fā)明所提供的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，其中NaOH用于調(diào)節(jié)PH值。本發(fā)明所提供的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，其中絮凝劑具有以下作用1)絮凝性使懸浮物質(zhì)通過電中和，架橋吸附作用，起絮凝作用；2)粘合性能通過物理的、化學(xué)的作用，起粘合作用；3)降阻性有效地降低流體的摩擦阻力；4)增稠性有增稠作用。本發(fā)明所提供的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，其中復(fù)合堵漏劑FD-1對孔隙及微裂漏失，堵漏速度快，能迅速形成具有一定強(qiáng)度的非滲透性屏蔽帯，顯著降低泥漿的濾失量，又不影響泥漿的流變性能，不受電解質(zhì)污染影響，無毒，無害。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明所提供的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，具有強(qiáng)抑制性，用于地鐵樁基工程鉆孔井施工時能夠保持孔壁穩(wěn)定，提高巖心采取率。而且該制備方法，操作簡便，性能優(yōu)越，價格合理，安全環(huán)保，適用性強(qiáng)，通過室內(nèi)及現(xiàn)場試驗(yàn)的測試，能夠滿足北京地區(qū)砂卵石地層土壓平衡盾構(gòu)施工的要求。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說明本發(fā)明的各種有效組分組成、制備方法，列舉如下實(shí)施例詳細(xì)說明。下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)說明。實(shí)施例1本實(shí)施例的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，由以下重量份數(shù)的原料制成鈉基膨潤土4.0份；Na2CO30. 15 份；NaOH0.1 份；聚丙烯酰胺PAM-1 0. 2份；復(fù)合堵漏劑FD-1 2. 0份；水100 份。其中鈉基膨潤土購自山東華濰膨潤土有限公司；Na2C03與NaOH購自天津化學(xué)試劑五廠；聚丙烯酰胺PAM-1購自蘇州市正成節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰荆粡?fù)合堵漏劑FD-1購自巴州銘信油田化學(xué)助劑公司。上述旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液的制備方法為，將4. 0份膨潤土、0. 15份Na2CO3.0.1份NaOH,0. 2份聚丙烯酰胺PAM-1、2. 0份復(fù)合堵漏劑FD-1依次混溶于100份水中。實(shí)施例2本實(shí)施例的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，由以下重量份數(shù)的原料制成鈉基膨潤土4.0份；Na2CO30. 15 份； NaOH0.1 份；聚丙烯酰胺PAM-2 0. 2份；復(fù)合堵漏劑FD-1 2. 0份；水100 份。其中鈉基膨潤土購自山東華濰膨潤土有限公司；Na2C03與NaOH購自天津化學(xué)試劑五廠；聚丙烯酰胺PAM-2購自蘇州市正成節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰荆粡?fù)合堵漏劑FD-1購自巴州銘信油田化學(xué)助劑公司。
上述旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液的制備方法為，將4. 0份膨潤土、0. 15份Na2CO3,0.1份NaOH,0. 2份聚丙烯酰胺PAM-2、2. 0份復(fù)合堵漏劑FD-1依次混溶于100份水中。實(shí)施例3本實(shí)施例的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，由以下重量份數(shù)的原料制成鈉基膨潤土4.0份；Na2CO30. 15 份；NaOH0.1 份；乳液聚合物DS-309 0. 2份；復(fù)合堵漏劑FD-1 2. 0份；水100 份。其中鈉基膨潤土購自山東華濰膨潤土有限公司；Na2C03與NaOH購自天津化學(xué)試劑五廠；乳液聚合物D S-309購自河南龍翔石油助劑有限公司；復(fù)合堵漏劑FD-1購自巴州銘信油田化學(xué)助劑公司。上述旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液的制備方法為，將4. 0份膨潤土、0. 15份Na2CO3.0.1份NaOH,0. 2份乳液聚合物DS-309、2. 0份復(fù)合堵漏劑FD-1依次混溶于100份水中。實(shí)施例4測定實(shí)驗(yàn)1.1主要儀器設(shè)備ZNN-D6六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(青島海通達(dá)專用儀器廠)SD型多聯(lián)中壓濾失儀(青島海通達(dá)專用儀器廠)變頻四軸攪拌機(jī)(青島海通達(dá)專用儀器廠)FA1004型天平精確度為0. OOOlg (青島海通達(dá)專用儀器廠)1. 2流變性測定按照API鉆井液性能評價標(biāo)準(zhǔn)配制和養(yǎng)護(hù)沖洗液，沖洗液性能測定方法按照以下步驟進(jìn)行。(I)利用直讀式ZNN — D6六速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測量鉆井液的粘度，以評價鉆井液的流變性能。(2)將剛攪拌好的泥漿倒入樣品杯刻度線處(350毫升)立即放置在托盤上，上升托盤使液面至外筒刻度線外，擰緊手輪，固定托盤。(3)迅速從高速到低速進(jìn)行測量，待刻度盤讀數(shù)穩(wěn)定后分別記錄0 600、0 300、0 200、9 100、0 6、0 3 的讀數(shù)。流變參數(shù)的計(jì)算表觀粘度AV = 0 . 5 0 600 (mPa. s)塑性粘度PV = 9 goo- 9 300 (mPa. s)動切カYP = 0. 511 ( 0 goo-!1 y) (Pa)1. 3濾失量測定泥漿濾失量的測定是按美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)(API)進(jìn)行的，即在0. 69MPa的氣體壓力下，記錄30分鐘時的失水量FLapi。(I)用左手拿住泥漿杯，用食指堵住泥漿杯的氣接頭小孔，倒入被測泥漿，高度以低于密封圈2 3毫米為最好，放好密封圏，鋪平ー張濾紙，擰緊泥漿杯蓋，然后將泥漿杯連接在三通接頭上，將20ml量筒放置在泥漿杯下面，對準(zhǔn)出液孔。(2)打開氣源，使壓カ表指示保持在0. 69MPa，當(dāng)見到第一滴濾液時開始計(jì)吋。(3)當(dāng)測量時間在7. 5分鐘時，如果失水量小于8毫升，可繼續(xù)測量至30分鐘，如果失水量大于8毫升，則用7. 5分鐘的失水量乘以2作為泥漿30分鐘的失水量FLapi。(4)當(dāng)測量時間到時，隨意取下量筒，關(guān)閉氣源，放出余氣。待泥漿杯中的空氣放盡后，取下泥漿杯并倒轉(zhuǎn)后擰開杯蓋，取出濾紙，洗掉泥餅上的浮層，用不銹鋼尺測量其厚度，并觀察泥餅的特征，記錄泥餅的厚度。按照API標(biāo)準(zhǔn)分別于常溫下測定對比組、實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3所制備的沖洗液的堵漏性能，結(jié)果見表I。表I實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3及對比組的堵漏性能測定結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，其特征在干，所述旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液由以下重量份數(shù)的原料制成 膨潤土2. 0-4. 0份； Na2CO30. 1-0. 2 份； NaOH0. 05-0. 15 份； 絮凝劑0. 1-0. 5份； 復(fù)合堵漏劑FD-12. 0份；水100份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，其特征在于，所述旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液由以下重量份數(shù)的原料制成 膨潤土4. 0份； Na2CO30. 15 份； NaOH0.1 份； 絮凝劑0. 2份； 復(fù)合堵漏劑FD-12. 0份；水100份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，其特征在于，所述膨潤土為鈉基膨潤土，該膨潤土的造漿率大于20m3/t。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，其特征在于，所述絮凝劑為聚丙烯酰胺PAM-1、聚丙烯酰胺PAM-2或乳液聚合物DS-309。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液的制備方法，其特征在于，將所述重量份數(shù)的膨潤土、Na2CO3, NaOH、絮凝劑、復(fù)合堵漏劑FD-1依次混溶于水中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液及其制備方法，所述旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液由以下組分及重量份數(shù)的原料制成膨潤土2.0-4.0份；Na2CO30.1-0.2份；NaOH0.05-0.15份；絮凝劑0.1-0.5份；復(fù)合堵漏劑FD-12.0份；水100份；該旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液的制備方法包括等工藝步驟；本發(fā)明所提供的旋挖鉆機(jī)鉆孔沖洗液，具有強(qiáng)抑制性，用于地鐵樁基工程鉆孔井施工時能夠保持孔壁穩(wěn)定，提高巖心采取率；而且該制備方法，操作簡便。
文檔編號C09K8/24GK103059823SQ20131003234
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者王貴和, 雷崇紅, 于培志 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(北京), 北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司