國內(nèi)水平定向穿越泥漿固控的常用方法
國內(nèi)水平定向穿越泥漿固控的常用方法
水平定向穿越（HDD）技術(shù)在油氣管道穿越河流、湖泊、交通干線、鐵路樞紐等障礙和重要區(qū)域時(shí)具有明顯的優(yōu)越性。水平定向穿越的最終擴(kuò)孔直徑一般為管道直徑的1.3～1.5倍。
1、水平定向穿越固控原理和常用方法
水平定向穿越所謂泥漿固相控制（通常簡稱固控）工藝就是對(duì)泥漿中的固體顆粒進(jìn)行控制的原理和技術(shù)方法。通過固控技術(shù)以清除泥漿中的有害固體，保留有用固相，滿足穿越工藝對(duì)泥漿性能的要求。水平定向穿越泥漿中的有害固相主要是指對(duì)設(shè)備磨損、影響泥漿流變性能的鉆屑。
1．1水平定向穿越固液分離的基本原理
水平定向穿越固相分離遵循斯托克司定理，該定律闡明了球形小顆粒在液體中自由沉降的數(shù)學(xué)關(guān)系。
V=g(ρS-ρ)d2/18η
式中V——顆粒沉降速度，cm/s； d——顆粒直徑，g/cm3
g——重力加速度，981cm/s2； η——液體粘度，cP
ρS——顆粒密度，g/cm3； ρ——液體密度,g/cm3
上式即為Stokes定律，這一定律是分析沉淀池、水力旋流器和離心機(jī)等凡利用重力場(chǎng)進(jìn)行分離的基本公式。
1．2國內(nèi)水平定向穿越泥漿固控的常用方法
水平定向穿越在國內(nèi)乃至世界發(fā)展的時(shí)間不長，在鉆孔和泥漿方面沒有自己的完善體系，目前在很大程度上是將油田的工藝體系改進(jìn)后吸收應(yīng)用。在國內(nèi)水平定向穿越泥漿的固相分離方法與油田有些類似，主要有稀釋、沉淀和機(jī)械清除三種方法。
A、稀釋：將穿越返出的泥漿回收到泥漿罐中，然后加入水、鈉土和添加劑調(diào)配到穿越所需的泥漿性能，達(dá)到降低泥漿固含的目的。優(yōu)點(diǎn)：方法簡單，成本低；缺點(diǎn)：固相清除不徹底。
B、沉淀：在穿越出、入土點(diǎn)各挖一個(gè)泥漿池或更多，將返漿導(dǎo)入池內(nèi)，經(jīng)過一定時(shí)間的自然沉降后，抽取上層液相進(jìn)入泥漿循環(huán)，拋去底層的固相。優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，成本低，能耗少；缺點(diǎn)：場(chǎng)地占用大，沉降分離速度慢，并且底層的固相難以清除。
C、機(jī)械清除：就是采用固相控制系統(tǒng)分離固相的方法。所謂固控系統(tǒng)，是指振動(dòng)篩、除砂器、除泥器、微型除泥器以及除砂清潔器、除泥清潔器、離心機(jī)和循環(huán)大罐等，即根據(jù)固相控制的要求，組成的一套系統(tǒng)。在大多數(shù)情況下以機(jī)械清除最有效、最經(jīng)濟(jì)。
采用固相控制體系進(jìn)行水平定向穿越泥漿回收是主要的、常用的方法。但在大型穿越施工中，經(jīng)常在不知不覺也用到了前面的2種方法。
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