第一章钻探与岩土工程泥浆概述

第一节泥浆的功用、类型和组成

一、泥浆的功用

泥浆又叫冲洗介质或冲洗液，是指钻进过程中以其多种功能满足钻孔工作需要的各种循环流体的总称。泥浆的循环是通过泥浆泵来维持的。从泥浆泵排出的高压泥浆经过地面高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到钻头，从钻头水眼或水口处流出，然后再沿钻柱与孔壁（或套管）形成的环形空间向上流动，在到达地面后经排出管线流入泥浆池，再经各种固控设备进行处理后返回水源箱，最后进入泥浆泵循环再用。泥浆流经的各种管件、设备构成了一整套泥浆循环系统。

泥浆工艺技术是钻孔工程的重要组成部分。随着钻孔难度的逐渐增大，该项技术在确保安全、优质、快速钻进中起着越来越重要的作用。泥浆最基本的功用有以下几点。

1.携带和悬浮岩屑

泥浆首要和最基本的功用，就是通过其本身的循环，将孔底被钻头破碎的岩屑携带至地面，以保持钻孔清洁，使起下钻畅通无阻，并保证钻头在孔底始终接触和破碎新的岩层，不造成重复切削，保持安全快速钻进。在接单根、起下钻或因故停止循环时，泥浆又将孔内的岩粉悬浮在泥浆中，使岩粉不会很快下沉，防止沉砂卡钻等情况的发生。

2.稳定孔壁和平衡地层压力

孔壁稳定、钻孔规则是实现安全、优质、快速钻进的基本条件。性能良好的泥浆应能借助于液相的滤失作用，在孔壁上形成一层薄而韧的泥饼，以稳固已钻开的地层并阻止液相侵入地层，减弱泥页岩水化膨胀和分散的程度。与此同时，在钻进过程中需要通过不断调节泥浆密度，使液柱压力能够平衡地层压力，从而防止钻孔坍塌等孔内复杂情况的发生。

3.冷却和润滑钻头、钻具

在钻进中钻头一直在高温下旋转并破碎岩层，产生很多热量，同时钻具也不断地与孔壁摩擦而产生热量。正是通过泥浆不断地循环作用，将这些热量及时吸收，然后带到地面释放，从而起到冷却钻头、钻具，延长其使用寿命的作用。由于泥浆的存在，使钻头和钻具均在液体内旋转，因此，在很大程度上降低了摩擦阻力，起到了很好的润滑作用。

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