[發明專利]定向鉆穿越河道施工中泥漿的使用方法

有效

• 申請號: 201711328561.4
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108086908B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 陳志剛;范維立;劉寧;李兆華;郝永峰;孟慶東
• 申請（專利權）人: 中國二冶集團有限公司
• 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 北京康盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 張良

本發明公開了一種定向鉆穿越河道施工中泥漿的使用方法，包括：根據地層條件、穿越管道的直徑和長度制備泥漿，選擇合適的造漿材料；在管線穿越過程中，根據導向鉆進、擴孔、洗孔、管線回拖在不同土層的推進速度以及泥漿的流速，計算泥漿及鉆頭到達不同土層所需要的時間，在設定時間點將不同土層需要的泥漿注入鉆孔中，從鉆孔中返回的泥漿注入泥漿循環池中，泥漿經處理后回用到鉆孔。本發明提高了泥漿的懸浮、攜帶、潤滑、固孔、堵漏等功效，有效避免了塌孔、地層滲漏等現象的發生。

技術領域

本發明涉及一種定向鉆穿越河道施工技術，具體說，涉及一種定向鉆穿越河道施工中泥漿的使用方法。

背景技術

隨著新工藝、新技術、新材料、新裝備在實踐中不斷應用，管道工程的施工水平得到了快速發展。質量創優、安全性高、工期短、無污染、施工擾民少、經濟和社會效益好的非開挖技術將成為今后管道施工的主流趨勢。我國管道施工主要采用機械、人工開挖溝槽后進行直埋敷設，施工受城市地下管網密集所限，存在很大的局限性。

水平定向鉆進(HDD)是新管道(線)鋪設技術方法之一，可以不再使用開挖法鋪設地下或水下管道(線)，解決了使用開挖法不能在城區內或大型天然障礙下鋪設地下管道(線)的問題。水平定向鉆進目前廣泛用于市政管道、油氣管道的建設。水平定向鉆進采用安裝于地表的鉆孔設備，以相對于地面較小的入射角鉆入地層，形成先導孔，然后將先導孔擴徑至所需大小并鋪設管道(線)，在施工中具有跟蹤和導向功能。

但是，在定向鉆進過程中，由于泥漿的使用不當，往往會出現塌孔、泥漿攜帶能力下降、地層滲漏等現象的發生。

發明內容

本發明所解決的技術問題是提供一種定向鉆穿越河道施工中泥漿的使用方法，提高了泥漿的懸浮、攜帶、潤滑、固孔、堵漏等功效，有效避免了塌孔、地層滲漏等現象的發生。

技術方案如下：

一種定向鉆穿越河道施工中泥漿的使用方法，包括：

根據地層條件、穿越管道的直徑和長度制備泥漿，選擇合適的造漿材料；

在管線穿越過程中，根據導向鉆進、擴孔、洗孔、管線回拖在不同土層的推進速度以及泥漿的流速，計算泥漿及鉆頭到達不同土層所需要的時間，在設定時間點將不同土層需要的泥漿注入鉆孔中，從鉆孔中返回的泥漿注入泥漿循環池中，泥漿經處理后回用到鉆孔。

進一步：泥漿的技術性能指標包括：密度、黏度、靜切力、動切力、濾失量、泥餅厚度、允許含砂量、pH值。

進一步：pH值控制在8～11之間，密度控制在1.02～1.25g/cm³。

進一步：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，根據地層需要選擇泥漿處理劑。

進一步：泥漿的材料、配比和技術性能指標根據地層條件、鉆頭技術要求、施工步驟進行調整。

進一步：泥漿用量根據擴孔直徑、鉆孔長度、擴孔次數、孔內漏失狀況確定，根據公式V＝kπD²L/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，取值范圍為3～5。

進一步：施工時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為鉆進速度；We為允許的最大鉆屑含量百分比。