非开挖膨润土对定向穿越具有重要作用

在定向穿越工程中，横向钻进遇到松散土、纯砂岩层、岩层，极易发生塌孔、埋钻等严重事故。为避免这类事故的发生及顺利完成穿越施工任务，必须使用非开挖膨润土造浆护壁，使润滑管道能够正常定向穿越、扩孔、拉管回拖，确保安全顺利地完成定向穿越施工任务。膨胀土质的优劣直接决定了穿越工程的成败，人们把非开挖的膨润土比作了定向穿越工程行业的血液，足以看出非开挖膨润土在定向穿越工程中的重要作用！ 在定向穿越工程中，非开挖膨润土的具体作用是什么？ (1)护壁： 非开挖膨润土水溶性好，在充分水溶解后，可生成性能优良的胶体溶液。此种胶体溶解性、造浆性、润滑性、吸附性、触变性及对定向穿越孔壁有明显增强、巩固、护壁作用。 (2)润滑： 用于非挖方的膨润土能够产生大量的泥浆，这是很强的润滑性。当管道穿越完成并扩孔后，在管道施工 重要的 一步回拖作业时，泥浆能在管壁的缝隙内渗入，从而达到润滑的目的，降低拉管因阻力过大而损坏管件变形的风险，从而提高了企业的经济效益。 (3)堵塞： 黄土层漏失、基岩裂隙大量漏失等均需要采用非开挖膨润土进行配浆堵漏，以防止泥浆过量流失。 (4)稳定性： 较大数量的膨润土泥浆可在管孔中形成薄泥饼，使泥浆中的水分渗入井壁，起到保持孔壁稳定的作用。

粘土矿物性质

晶体结构与晶体化学特点决定了它们的如下一些性质。 ①离子交换性。具有吸着某些阳离子和阴离子并保持于交换状态的特性。一般交换性阳离子是Ca2+、Mg2+、H+、K+、(NH4)+、Na+,常见的交换性阴离子是(SO4)2-、Cl-、(PO4)3-、(NO3)-。高岭石的阳离子交换容量 ,5～15毫克当量/100克；蒙脱石、蛭石的阳离子交换容量 ，100～150毫克当量/100克。产生阳离子交换性的原因是破键和晶格内类质同象置换引起的不饱和电荷需要通过吸附阳离子而取得平衡。阴离子交换则是晶格外露羟基离子的交代作用。 ②粘土－水系统特点。粘土矿物中的水以吸附水、层间水和结构水的形式存在。结构水只有在高温下结构破坏时才失去，但是吸附水、层间水以及海泡石结构孔洞中的沸石水都是低温水，经低温(100～150℃)加热后就可脱出，同时象蒙皂石族矿物失水后还可以复水，这是一个重要的特点。粘土矿物与水的作用所产生的膨胀性、分散和凝聚性、粘性、触变性和可塑性等特点在工业上得到广泛应用。 ③粘土矿物与有机质的反应特点。有些粘土矿物与有机质反应形成有机复合体，改善了它的性能，扩大了应用范围，还可作为分析鉴定矿物的依据。如蒙脱石中可交换的钙或钠被有机离子取代后形成有机复合体，使层间距离增大，从原有亲水疏油转变为亲油疏水，利用这种复合体可以制备润滑脂、油漆防沉剂和石油化工产品的添加剂。