时间: 2025-11-26 22:37:50 | 作者: 环亚体育全站APP
3.如权利要求1所述定向钻穿越河道施工中泥浆的使用方法，其特征是：泥浆的材料、配比和技术性能指标根据地层条件、钻头技术方面的要求、施工
图1是本技术中管线与河道的位置关系图； 图2是本技术中水平定向钻穿越河道线路的剖面图。
具体实施方式 下面参考示例实施方式对本技术技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这 和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
如图1所示，是本技术中穿越轨迹与河道的位置关系图；如图2所示，是本技术中水平定向钻穿越河道线路的剖面图。 穿越轨迹2位于河道1与地面的下方，A点为入土点，F点为出土点，A-C和D-F为造斜段，C-D为水平段，穿越长度为2600m。A-C段为粉质粘土层，C-D段为粉
在导向孔钻进过程中，因为受到穿越距离的影响，穿越距离越长影响越大，泥浆不能顺着已形成的导向孔返回，会造成钻杆扭矩增大，严重时会造成导向孔
5.如权利要求1所述定向钻穿越河道施工中泥浆的使用方法，其特征是：在扩孔过程中，实时观察泥浆的浓度及泥浆压力，使泥浆对孔内的压力
定向钻穿越河道施工中泥浆的使用方法 技术领域 本技术涉及一种定向钻穿越河道实施工程技术，具体说，涉及一种定向钻穿越河道施工中泥浆的使用方法。 背景技术 随着新工艺、新技术、新材料、新装备在实践中不断应用，管道工程的施工水平得到了加快速度进行发展。质量创优、安全性高、工期短、无污染、施工扰民少、经 术将成为今后管道施工的主要流行趋势。我国管道施工主要是采用机械、人工开挖沟槽后进行直埋敷设，施工受城市地下管网密集所限，存在很大的局限性。
本技术的使用，钻导向孔阶段能将孔内杂物携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，减少推进阻力；预扩孔阶段，泥浆具有非常好的护壁效果，提高泥浆携带能力 的护壁能力。 在满足定向钻施工要求的前提下，泥浆越稠，泥浆颗粒与颗粒之间就不会有足够多的自由水，此时的泥浆其实就是一种可塑和流动状态的混合体，冒浆时， 体的颗粒间隙中通过，通过调整泥浆稠度，使它通过上面土体的颗粒间隙时从而受到阻碍和约束，能够更好的起到阻止冒浆的作用。 附图说明
根据地层条件、穿越管道的直径和长度制备泥浆，选择正真适合的造浆材料；泥浆的技术性能指标包括：密度、黏度、静切力、动切力、滤失量、泥
饼厚度、允许含砂量、pH值，pH值控制在8～11之间，密度控制在1.02～1.25g/cm3；
在管线穿越过程中，根据导向钻进、扩孔、洗孔、管线回拖在不同土层的推进速度以及泥浆的流速，计算泥浆及钻头到达不同土层所需要的时
内注入，使导向孔内每隔一段都有一个泥浆喷射口，保障钻杆在导向孔内的扭矩不会增加。 进一步：在扩孔过程中，实时观察泥浆的浓度及泥浆压力，使泥浆对孔内的压力大于孔壁对孔内的压力。 与现存技术相比，本技术技术效果包括： 本技术通过调整泥浆性能和优化施工工艺，提高了泥浆的悬浮、携带、润滑、固孔、堵漏等功效，有很大成效避免了塌孔、地层渗漏等现象的发生。适当增加聚合 孔能力；加入泥浆流变剂，使泥浆在较高的粘度下保持良好的流动性，提高携带能力，降低粘滞力；减小摩阻，减少摩阻和扭矩，对上部砂层起到良好的封
但是，在定向钻进过程中，由于泥浆的使用不当，往往会出现塌孔、泥浆携带能力变弱、地层渗漏等现象的发生。 技术内容 本技术所解决的技术问题是提供一种定向钻穿越河道施工中泥浆的使用方法，提高了泥浆的悬浮、携带、润滑、固孔、堵漏等功效，有很大成效避免了塌孔、地层 技术方案如下： 一种定向钻穿越河道施工中泥浆的使用方法，包括： 根据地层条件、穿越管道的直径和长度制备泥浆，选择正真适合的造浆材料； 在管线穿越过程中，根据导向钻进、扩孔、洗孔、管线回拖在不同土层的推进速度以及泥浆的流速，计算泥浆及钻头到达不同土层所需要的时间，在设定时 入钻孔中，从钻孔中返回的泥浆注入泥浆循环池中，泥浆经处理后回用到钻孔。
泥浆材料用量计算包括：泥浆总体积、膨润土用量、配浆用水量及泥浆处理剂用量。钻孔泥浆用量计算应考虑最终扩孔直径、钻孔长度、扩孔次数、孔 计算：
V＝kπD2L/4，式中V代表钻孔泥浆用量(m3)；D代表终孔直径(m)；L代表钻孔长度(m)；k代表比例系数，取值范围为3～5，一般取3。 (4)施工时泥浆泵的泵量应能满足施工要求，可按下式计算：Q＝AVd/We，式中Q为泥浆泵的泵量(m3/min)；A为钻头底层面积(m2)；Vd为钻进速度(/min)；W 比，正常的情况下，钻屑含量不宜超过10％。 泥浆泵的转速为1500r/min，泥浆压力为1.5-2.0MPa，泥浆流速为70-90m3/h，土质层不同，泥浆的流速也不同，在导向钻进过程中遇到硬土质层可适当增大流
为淤泥层。 管线穿越过程最重要的包含导向钻进、扩孔、洗孔、回拖四个工序，定向钻穿越河道施工中泥浆的使用方法应用在管线穿越过程的四个工序中。
步骤1：根据地层条件、穿越管道的直径和长度制备泥浆，选择正真适合的造浆材料；
1、确定泥浆的密度、黏度、静切力、动切力、滤失量、泥饼厚度、允许含砂量、pH值等技术性能指标。 现场泥浆pH值一般控制在8～11之间。
水平定向钻进(HDD)是新管道(线)铺设技术方法之一，可以不会再使用开挖法铺设地下或水下管道(线)，解决了使用开挖法不能在城区内或大型天然障碍下铺设
向钻进目前大范围的使用在市政管道、油气管道的建设。水平定向钻进采用安装于地表的钻孔设备，以相对于地面较小的入射角钻入地层，形成先导孔，然后将先
本技术公开了一种定向钻穿越河道施工中泥浆的使用方法，包括：根据地层条件、穿越管道的直径和长度制备泥浆，选择正真适合的造浆材料；在管线 穿越过程中，根据导向钻进、扩孔、洗孔、管线回拖在不同土层的推进速度以及泥浆的流速，计算泥浆及钻头到达不同土层所需要的时间，在设定 时间点将不同土层需要的泥浆注入钻孔中，从钻孔中返回的泥浆注入泥浆循环池中，泥浆经处理后回用到钻孔。本技术提高了泥浆的悬浮、携带、 润滑、固孔、堵漏等功效，有很大成效避免了塌孔、地层渗漏等现象的发生。
(1)密度应控制在1.02～1.25g/cm3，可用标准泥浆比重秤或其他办法来进行测定。钻孔泥浆适当的比重可以有效的预防漏失和维持孔壁的稳定。 (2)泥浆的黏度越大悬浮钻屑的能力越强，但是会增加泥浆循环的流动阻力。泥浆粘度宜用马氏漏斗测量。泥浆的黏度根据地质情况按马氏黏度表(s)确定。
进一步：泥浆用量根据扩孔直径、钻孔长度、扩孔次数、孔内漏失状况确定，根据公式V＝kπD2L/4确定，式中V代表钻孔泥浆用量；D代表终孔直径；L代表 取值范围为3～5。 进一步：施工时泥浆泵的泵量按照公式Q＝AVd/We确定，式中Q为泥浆泵的泵量；A为钻头底层面积；Vd为钻进速度；We为允许的最大钻屑含量百分比。 进一步：导向钻进过程中，在泥浆中添加适量的氢氧化钠，使泥浆的pH值调节到9；在导向钻进过程中通过钻机扭矩和拉力的变化来判断土质层的变化，从而 速；在扩孔过程中，首先将泥浆的黏度保持在50s左右，然后将淤泥层段泥浆的pH值调至10，再向泥浆中添加3％～5％的正电剂和降凝剂；当扩孔器将要到达 至9，在泥浆中添加2％～4％的携沙剂；当扩孔器将要到达水平段时，在泥浆中加入1％的纤维素；当扩孔器将要到达造斜段时，泥浆黏度为50；在洗孔过程 上，在泥浆中添加2％的携沙剂，洗孔过程中pH保持在9；管线回拖过程中，泥浆的黏度保持在50s，pH值保持在9。 进一步：在导向钻进过程中，根据导向孔返浆情况，500米-700米之间在钻杆增加补浆短节，补浆短节的距离根据返浆情况与钻机扭矩调整；补浆短节上设有
间，在设定时间点将不同土层需要的泥浆注入钻孔中，泥浆用量根据扩孔直径、钻孔长度、扩孔次数、孔内漏失状况确定，根据公式V＝kπD2 L/4确定，式中V代表钻孔泥浆用量；D代表终孔直径；L代表钻孔长度；k代表比例系数，取值范围为3～5；从钻孔中返回的泥浆注入泥浆循环池 中，泥浆经处理后回用到钻孔；施工时泥浆泵的泵量按照公式Q＝AVd/We确定，式中Q为泥浆泵的泵量；A为钻头底层面积；Vd为钻进速度；We 为允许的最大钻屑含量百分比；导向钻进过程中，在泥浆中添加适量的氢氧化钠，使泥浆的pH值调节到9；在导向钻进过程中通过钻机扭矩和拉 力的变化来判断土质层的变化，从而调整泥浆的黏度、pH值及流速；在扩孔过程中，首先将泥浆的黏度保持在50s左右，然后将淤泥层段泥浆的 pH值调至10，再向泥浆中添加3％～5％的正电剂和降凝剂；当扩孔器将要到达沙层段时，将泥浆的pH值调至9，在泥浆中添加2％～4％的携沙 剂；当扩孔器将要到达水平段时，在泥浆中加入1％的纤维素；当扩孔器将要到达造斜段时，泥浆黏度为50s；在洗孔过程中，泥浆的黏度保持在 55s以上，在泥浆中添加2％的携沙剂，洗孔过程中pH保持在9；管线回拖过程中，泥浆的黏度保持在50s，pH值保持在9。
造浆材料包括：膨润土、纯碱、烧碱及各类泥浆处理剂，泥浆处理剂包括降失水剂、稀释剂、絮凝剂、增粘剂、抑制剂等，应根据地层要选择合适的泥浆 泥浆的材料、配比和技术性能指标应满足施工要求，并根据地层条件、钻头技术方面的要求、施工步骤进行调整。
泥浆在专用搅拌容器或搅拌池中配制，并通过泥浆循环池使用；从钻孔中返回的泥浆经处理后回用，剩余泥浆应妥善处理。
泵量是泥浆泵重要的性能参数。当钻头尺寸和钻进速度一定时，单位时间内产生的钻屑量是一定的。此时，泥浆中钻屑的含量由泵量决定：泵量大则钻屑含 量大。
步骤2：在管线穿越过程中，根据导向钻进、扩孔、洗孔、管线回拖在不同土层的推进速度以及泥浆的流速，计算泥浆及钻头到达不同土层所需要的时间，在
的泥浆注入钻孔中，从钻孔中返回的泥浆注入泥浆循环池中，泥浆经处理后回用到钻孔。 钻导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥沙携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，减少推进阻力；预扩孔阶段要求泥浆有很好的护壁效果，防止地层坍塌，提高泥 求泥浆具有非常好的护壁、携带能力，同时还有很好的润滑能力，减少摩阻和扭矩。
4.如权利要求1所述定向钻穿越河道施工中泥浆的使用方法，其特征是：在导向钻进过程中，根据导向孔返浆情况，500米-700米之间在钻杆增
加补浆短节，补浆短节的距离根据返浆情况与钻机扭矩调整；补浆短节上设有水孔，泥浆通过水孔向导向孔内注入，使导向孔内每隔一段都有一 个泥浆喷射口，保障钻杆在导向孔内的扭矩不会增加。
(1)泥浆的失水量控制。 普通地层的失水量宜控制在10～15ml/30min，水敏性易坍塌和松散地层失水量宜控制在5ml/30min以下。失水量应采用标准的气压式失水量仪测定。 (2)经泥浆进化设施处理后的泥浆的含砂量应小于0.5％，用含砂量仪测定。 (3)泥浆材料用量计算。
(1)导向钻进：导向钻进过程中，在泥浆中添加适量的氢氧化钠，使泥浆的PH值调节到9，一般都会采用pH试纸测定泥浆的pH。 在导向钻进过程中通过钻机扭矩和拉力的变化来判断土质层的变化，从而调整泥浆的黏度、pH值及流速。 A-C段泥浆(泥浆的成分为水和膨润土，膨润土在泥浆的比例为5％左右，泥浆的黏度使用泥浆粘度计即马氏漏斗测量)的黏度为50s；C-D段泥浆的黏度为45s； 段泥浆的黏度为50s。
进一步：泥浆的技术性能指标包括：密度、黏度、静切力、动切力、滤失量、泥饼厚度、允许含砂量、pH值。 进一步：pH值控制在8～11之间，密度控制在1.02～1.25g/cm3。
进一步：造浆材料包括膨润土、纯碱、烧碱及泥浆处理剂，泥浆处理剂包括降失水剂、稀释剂、絮凝剂、增粘剂、抑制剂，根据地层要选择泥浆处理剂。 进一步：泥浆的材料、配比和技术性能指标根据地层条件、钻头技术方面的要求、施工步骤做调整。
