这是泥浆发展初期被广泛采用的类型。它是建立在使用黏土细颗粒稳定地分散在水中的基础上的,一般应在泥浆中加入分散剂(稀释剂)和降失水剂。所用的处理剂品种少,加量也较少,成本较低,并能满足一般钻进的要求,因而在地质钻探中得到广泛的应用。

地质钻探中,最简单的细分散泥浆配方,就是用纯碱或烧碱处理的泥浆。泥浆中加入纯碱或烧碱,可使黏土改性及分散,使黏土颗粒稳定地分散在水中,成为细分散泥浆。如需要进一步调整泥浆性能,可加入其他处理剂。

在淡水泥浆中加纯碱的目的是使黏土改性,即把钙膨润土改为钠膨润土。

Ca黏土+Na2CO3Na黏土+CaCO3 (2-1)

特别是用膨润土造浆时,因其大多数为钙质膨润土,用适量的纯碱处理,就会配制出分散性好且稳定、失水量较低的泥浆。

根据双电层理论,当黏土表面吸附的阳离子由Ca2+变为Na+后,可使扩散层变宽,黏土颗粒的水化膜变厚,有利于黏土在水中的分散和稳定。从而使泥浆的失水量降低,完全可以满足地质钻探一般地层钻进的要求。如钙质膨润土不加纯碱处理,则黏土颗粒不能分散,泥浆稳定性差,失水量大,因而不能使用。

有了黏土阳离子交换容许量的资料,通过上列反应式,可算出最合适的纯碱用量,达到处理泥浆的最佳状态。如黑膨润土(属钙质膨润土),当蒙脱石含量达80%,阳离子交换容量达80～100毫克当量/100克土时,纯碱用量相当于黏土质量的4%左右为合适,便可得到较高黏度和较低失水量的泥浆。如增加黏土用量也要相应增加纯碱的用量。如配浆用水的硬度较高时,则纯碱用量要做增加,增加的纯碱被用来软化水质。

对于用钙质黏土造浆,加烧碱处理时降失水效果并不好,这是由于置换时得到的是氢氧化钙,它仍然可以溶解进泥浆中,并不能完全沉淀去钙,钙离子照样被吸附在黏土颗粒表面,没有起到水化分散作用之效。

对于非膨润土泥浆,由于其离子交换容量较少,被交换离子的种类也是多样的,因此,有的黏土(伊利石、高岭石)加纯碱效果好,而有的黏土要加烧碱效果才好。这类黏土造的浆到底是加纯碱好还是烧碱好,应进行具体的实验分析确定。由于这类黏土离子交换量少,即使加碱处理后,也比它的造浆率较低,加入其中的碱量也低。