泥漿性能是指泥漿物理化學性質的反映。泥漿的性能用性能指標來考核。泥漿性能主要包括以下幾項指標。

(一)泥漿密度

單位體積泥漿的質量稱為泥漿密度。計算式

地勘鉆探工：初級工、中級工、高級工

泥漿密度的單位為g/cm3。

泥漿密度γ的大小,主要取決于泥漿中固相(黏土、巖粉、加重劑)的含量。

泥漿密度應針對不同地層進行調節。在正常鉆進中應盡可能采用密度較小的泥漿。工程地質鉆探常用泥漿的密度一般控制在1.03～1.20g/cm3范圍內。

(二)泥漿固相含量

泥漿中所含有用(黏土)、無用(巖粉、沉砂)固相(體)顆粒占泥漿總量的百分率(多用體積比,少用質量比),稱為泥漿固相含量。泥漿固相含量越低越好,低固相泥漿要求固相含量＜4%。

(三)泥漿的流變性能

1.泥漿黏度

泥漿黏度是指泥漿流動時,其內部的液體分子間,固相顆粒間和液固相間所具有的內摩擦力表現。它是泥漿流動難易程度的一種表現指標。黏度的大小對鉆進、排粉、保持孔底清潔和安全施工影響很大。工程鉆探用泥漿黏度一般用漏斗黏度表示,控制在18～30s范圍內。

鉆探施工現場通常用1006型漏斗黏度計測定(所測出之值為相對黏度,它反映泥漿的表觀黏度);有條件的施工機臺,可采用ZNN-D2型或ZNN-D6型旋轉黏度儀測定泥漿的絕對黏度和視黏度。

2.泥漿的觸變性

泥漿被攪動時,其內部結構受到破壞,但在靜止時其又恢復形成網狀結構的特點,稱為泥漿的觸變性。

3.泥漿的靜切力

泥漿靜止時,受外力影響而開始流動所需的最小剪切應力稱為靜切力。一般采用1007型泥漿靜切力計或ZNN-D6型旋轉黏度儀測定。

(四)泥漿失水量與造壁性

1.泥漿失水量

當泥漿承受壓差作用后,一部分自由水滲入孔壁巖層的數量,稱為泥漿失水量,一般用B表示。

2.泥漿的造壁性

泥漿在失去自由水的同時,漿液中的黏土等固相顆粒在孔壁上形成泥皮的能力稱為泥漿的造壁性。泥漿的造壁性一般用泥皮厚度(單位:mm)表示。

泥漿失水量要求:一般控制在B＜15mL/30min(在0.7MPa壓力下)。

泥皮厚度要求:＜2mm。

現場多用1009型和ZNS型泥漿失水儀測定。

(五)泥漿含砂量

泥漿中不能通過200目篩孔(即直徑大于0.074mm)砂粒占泥漿體積的百分數,稱為泥漿含砂量。計算式為

地勘鉆探工：初級工、中級工、高級工

泥漿含砂量要求:一般不大于4%。對于金剛石鉆進,宜控制在小于1%。現場多用1004型或ZHN型含砂量測定儀測定。

(六)泥漿pH值

泥漿pH值是反映泥漿酸堿性強弱的指標。pH值為7時,泥漿為中性;pH值＜7,泥漿呈酸性;pH值＞7,泥漿呈堿性。

泥漿pH值一般應控制在8～10之間,呈微堿性;現場多用比色法(即廣泛pH值試紙)進行測定。

(七)泥漿的膠體率與穩定性

1.泥漿的膠體率

表示泥漿中黏土顆粒分散和水化程度的指標稱為泥漿的膠體率。

2.泥漿的穩定性

表示泥漿中黏土顆粒分散均勻程度的指標,稱為泥漿的穩定性。

一般要求:泥漿膠體率應＞95%;漿液下部分與上部分的相對密度差值＜0.02。

(八)泥漿的潤滑性與泥皮的黏滯性

此項指標對鉆進工藝關系很大,特別是金剛石鉆進,可用其改善泥漿潤滑性,降磨減阻,提高機械轉速。由于鉆探機臺測試條件不具備,因此現場通常不測此項指標。