国内水平定向穿越泥浆固控的常用方法

国内水平定向穿越泥浆固控的常用方法 水平定向穿越(HDD)技术在油气管道穿越河流、湖泊、交通干线、铁路枢纽等障碍和重要区域时具有明显的优越性。水平定向穿越的最终扩孔直径一般为管道直径的1.3~1.5倍。   1、水平定向穿越固控原理和常用方法   水平定向穿越所谓泥浆固相控制(通常简称固控)工艺就是对泥浆中的固体颗粒进行控制的原理和技术方法。通过固控技术以清除泥浆中的有害固体,保留有用固相,满足穿越工艺对泥浆性能的要求。水平定向穿越泥浆中的有害固相主要是指对设备磨损、影响泥浆流变性能的钻屑。   1.1水平定向穿越固液分离的基本原理      水平定向穿越固相分离遵循斯托克司定理,该定律阐明了球形小颗粒在液体中自由沉降的数学关系。   V=g(ρS-ρ)d2/18η   式中V——颗粒沉降速度,cm/s; d——颗粒直径,g/cm3   g——重力加速度,981cm/s2; η——液体粘度,cP   ρS——颗粒密度,g/cm3; ρ——液体密度,g/cm3   上式即为Stokes定律,这一定律是分析沉淀池、水力旋流器和离心机等凡利用重力场进行分离的基本公式。   1.2国内水平定向穿越泥浆固控的常用方法   水平定向穿越在国内乃至世界发展的时间不长,在钻孔和泥浆方面没有自己的完善体系,目前在很大程度上是将油田的工艺体系改进后吸收应用。在国内水平定向穿越泥浆的固相分离方法与油田有些类似,主要有稀释、沉淀和机械清除三种方法。   A、稀释:将穿越返出的泥浆回收到泥浆罐中,然后加入水、钠土和添加剂调配到穿越所需的泥浆性能,达到降低泥浆固含的目的。优点:方法简单,成本低;缺点:固相清除不彻底。   B、沉淀:在穿越出、入土点各挖一个泥浆池或更多,将返浆导入池内,经过一定时间的自然沉降后,抽取上层液相进入泥浆循环,抛去底层的固相。优点:操作简单,成本低,能耗少;缺点:场地占用大,沉降分离速度慢,并且底层的固相难以清除。   C、机械清除:就是采用固相控制系统分离固相的方法。所谓固控系统,是指振动筛、除砂器、除泥器、微型除泥器以及除砂清洁器、除泥清洁器、离心机和循环大罐等,即根据固相控制的要求,组成的一套系统。在大多数情况下以机械清除最有效、最经济。   采用固相控制体系进行水平定向穿越泥浆回收是主要的、常用的方法。但在大型穿越施工中,经常在不知不觉也用到了前面的2种方法。

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