水平定向钻进砂层的泥浆技术.pdf

《水平定向钻进砂层的泥浆技术.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、ValueEngineering·123·水平定向钻进砂层的泥浆技术TheTechnologyofHorizontalDirectionalDrillingMudUsedinSandLayer秦磊QINLei(湖北国土资源职业学院，武汉430090)(HubeiVocationalCollegeofNational1．andResource，Wuhan430090，China)摘要：砂层为机械分散地层，颗粒间缺乏胶结，水平定向钻进时孔壁很容易坍塌。文章分析了砂层特点，阐述了泥浆功用和性能，总结了水平定向钻进砂层的泥浆体系设计方法和施工中的注意事项。Abstrac

2、t：Forthelackofbondingbetweenparticlesofsandlayer，theholewallsuffersinstabilityduringtheprocessofhorizontaldirectionaldrillingconstruction．Thispaperanalyzesthecharacteristicsofthesandlayer，explainthefunetionandperformanceofmud,summarizesthedesigningofmudusedintllesandlayerandthekeypoi

3、ntofhorizontaldirectionaldrillingconstruction,关键词：水平定向钻进；砂层；泥浆设计Keywords：horizontaldirectionaldriling；sandlayer；designingofmud中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1006--4311(2013)21—0123—020引言通无阻，并保证钻头在孔内始终接触和破碎新地层，不造水平定向钻进(英文简写HDD)是采用安装于地表的成重复切削，保持安全快速钻进。在上卸钻杆或因故停泵钻孔设备，以相对于地面的较小的入射角钻入地层形成先时，泥浆可保持其

4、中的钻屑稳定悬浮，防止钻屑在孔内大导孔，然后将先导孔扩径至所需大小并铺设管道(线)的一量沉积。项技术，在施工中具有跟踪和导向功能。该技术解决了使②稳定孔壁和平衡地层压力。用开挖法不能在城区内或在大型天然障碍下铺设地下管孔壁稳定、钻孔规则是实现安全、优质、快速施工的基线的问题。本条件。性能良好的泥浆可对松散性地层起到一定的胶结钻具在地层中进行穿越成孔，孔在空间上处于近乎水作用，并阻止泥浆往地层持续渗漏，减弱泥页岩水化膨胀平状态，当孔周为砂层等松散地层时，极易发生孔内事故和分散的程度，增加孔壁的稳定性。与此同时，泥浆的液柱或质量问题。压力能够平衡部分地层压力，降低孔

5、壁坍塌的风险。1砂层对穿越施工的不利影响③冷却和润滑钻头、钻具。由于砂层颗粒之间的粘结力弱或没有粘结力，地层在在钻进中钻头旋转并破碎岩层，产生很多热量0同时钻进成孔后，原受力状态被打破，在砂层进行定性穿越施钻具也不断地与井壁摩擦而产生热量。正是通过泥浆不断工最容易出现塌孔事故。钻进过程中若出现塌孔，直接的地循环，将这些热量及时吸收，然后带到地面释放到大气后果是钻具被埋，造成埋钻、卡钻施工；若塌孔发生在回拖中，从而起到了冷却钻头、钻具，延长其使用寿命的作用。过程，则可能导致拉管阻力过大甚至失败。在砂层中，造成由于泥浆的存在，钻头和钻具均在液体内旋转，因此在很塌孔的

6、原因主要有以下几个：大程度上降低了摩擦阻力，起到了很好的润滑作用。①地层胶结少，一旦裸露，失去原有平衡，产生坍塌；④传递水动力。②泥浆冲刷，在钻进过程中，泥浆从喷嘴高速射出，对泥浆在钻头喷嘴处以极高的流速冲击孔内，从而提高砂层强烈冲击造成坍塌；了钻进速度和破岩效率。另外，循环过程中的泥浆可为孔③回拉扩孔(回拖铺管)过快，开泵过猛，孔内产生大内动力钻具如螺杆、液动冲击器提供驱动力，以应对复合的压力激动：钻进或孔内马达钻进的需要。④钻具的不断碰撞、挤压孔壁；2_2泥浆主要性能指标⑤泥浆压力过大，将地层压裂造成塌孔。对于HDD泥浆而言，需要关注的泥浆指标主要有：比2泥

7、浆体系选择重、漏斗粘度、塑性粘度、动切力、静切力、API滤失量、PH2．1泥浆的基本功用泥浆工艺技术是HDD工程的值、含砂量及固相含量等。重要组成部分。随着HDD施工难度的逐渐增大，该项技术2．3泥浆性能指标选择在确保安全、优质、快速施工中起着越来越重要的作用。泥①密度：泥浆耍有一定的密度，密度第一是给地层一浆最基本的功用有以下几点：个回压力，保持地层稳定，不坍塌。①携带和悬浮钻屑。如果孔在地表下20m左右，其地层水也有2kg／cm2泥浆首要和最基本的功用，就是通过其自身的循环，的压力，这时泥浆的密度为1．02g／cm。，在同深度可产生将孔内的钻屑携至地面，以保

8、持钻孔清洁，使给进回拖畅