[發(fā)明專利]定向鉆穿越河道施工中泥漿的使用方法

有效

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• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108086908B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳志剛;范維立;劉寧;李兆華;郝永峰;孟慶東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國二冶集團(tuán)有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B7/26;E21B7/28;C09K8/24;C09K8/42;C09K8/467;C09K8/504;C09K8/514
• 代理公司: 11331 北京康盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張良

1.一種定向鉆穿越河道施工中泥漿的使用方法，包括：

根據(jù)地層條件、穿越管道的直徑和長度制備泥漿，選擇合適的造漿材料；泥漿的技術(shù)性能指標(biāo)包括：密度、黏度、靜切力、動(dòng)切力、濾失量、泥餅厚度、允許含砂量、pH值，pH值控制在8～11之間，密度控制在1.02～1.25g/cm³；

在管線穿越過程中，根據(jù)導(dǎo)向鉆進(jìn)、擴(kuò)孔、洗孔、管線回拖在不同土層的推進(jìn)速度以及泥漿的流速，計(jì)算泥漿及鉆頭到達(dá)不同土層所需要的時(shí)間，在設(shè)定時(shí)間點(diǎn)將不同土層需要的泥漿注入鉆孔中，泥漿用量根據(jù)擴(kuò)孔直徑、鉆孔長度、擴(kuò)孔次數(shù)、孔內(nèi)漏失狀況確定，根據(jù)公式V＝kπD² L/4確定，式中V代表鉆孔泥漿用量；D代表終孔直徑；L代表鉆孔長度；k代表比例系數(shù)，取值范圍為3～5；從鉆孔中返回的泥漿注入泥漿循環(huán)池中，泥漿經(jīng)處理后回用到鉆孔；施工時(shí)泥漿泵的泵量按照公式Q＝AVd/We確定，式中Q為泥漿泵的泵量；A為鉆頭底層面積；Vd為鉆進(jìn)速度；We為允許的最大鉆屑含量百分比；導(dǎo)向鉆進(jìn)過程中，在泥漿中添加適量的氫氧化鈉，使泥漿的pH值調(diào)節(jié)到9；在導(dǎo)向鉆進(jìn)過程中通過鉆機(jī)扭矩和拉力的變化來判斷土質(zhì)層的變化，從而調(diào)整泥漿的黏度、pH值及流速；在擴(kuò)孔過程中，首先將泥漿的黏度保持在50s左右，然后將淤泥層段泥漿的pH值調(diào)至10，再向泥漿中添加3％～5％的正電劑和降凝劑；當(dāng)擴(kuò)孔器將要到達(dá)沙層段時(shí)，將泥漿的pH值調(diào)至9，在泥漿中添加2％～4％的攜沙劑；當(dāng)擴(kuò)孔器將要到達(dá)水平段時(shí)，在泥漿中加入1％的纖維素；當(dāng)擴(kuò)孔器將要到達(dá)造斜段時(shí)，泥漿黏度為50s；在洗孔過程中，泥漿的黏度保持在55s以上，在泥漿中添加2％的攜沙劑，洗孔過程中pH保持在9；管線回拖過程中，泥漿的黏度保持在50s，pH值保持在9。

2.如權(quán)利要求1所述定向鉆穿越河道施工中泥漿的使用方法，其特征在于：造漿材料包括膨潤土、純堿、燒堿及泥漿處理劑，泥漿處理劑包括降失水劑、稀釋劑、絮凝劑、增粘劑、抑制劑，根據(jù)地層需要選擇泥漿處理劑。

3.如權(quán)利要求1所述定向鉆穿越河道施工中泥漿的使用方法，其特征在于：泥漿的材料、配比和技術(shù)性能指標(biāo)根據(jù)地層條件、鉆頭技術(shù)要求、施工步驟進(jìn)行調(diào)整。

4.如權(quán)利要求1所述定向鉆穿越河道施工中泥漿的使用方法，其特征在于：在導(dǎo)向鉆進(jìn)過程中，根據(jù)導(dǎo)向孔返漿情況，500米-700米之間在鉆桿增加補(bǔ)漿短節(jié)，補(bǔ)漿短節(jié)的距離根據(jù)返漿情況與鉆機(jī)扭矩調(diào)整；補(bǔ)漿短節(jié)上設(shè)有水孔，泥漿通過水孔向?qū)蚩變?nèi)注入，使導(dǎo)向孔內(nèi)每隔一段都有一個(gè)泥漿噴射口，保障鉆桿在導(dǎo)向孔內(nèi)的扭矩不會(huì)增加。

5.如權(quán)利要求1所述定向鉆穿越河道施工中泥漿的使用方法，其特征在于：在擴(kuò)孔過程中，實(shí)時(shí)觀察泥漿的濃度及泥漿壓力，使泥漿對孔內(nèi)的壓力大于孔壁對孔內(nèi)的壓力。