水平定向鉆進(jìn)已被廣泛應(yīng)用，施工的孔徑越來越大，穿越長(zhǎng)度越來越長(zhǎng)，穿越不同地質(zhì)的情況也越來越多，鉆進(jìn)中的成孔率和孔洞的穩(wěn)定性對(duì)泥漿的配置質(zhì)量要求越來越高。
01泥漿的功能
(1)懸浮和攜帶泥(巖)屑
這是泥漿的基本功用之一，是把鉆頭或擴(kuò)孔器破碎的泥(巖)屑帶出孔道，保持孔道清潔，防止出現(xiàn)沉砂卡鉆,以利于管道回拖。
(2)穩(wěn)定孔壁
孔壁是否穩(wěn)定和規(guī)則是水平定向穿越是否成功的決定性因素，泥漿在鉆進(jìn)過程中對(duì)已成的鉆孔起穩(wěn)定孔壁的作用。
(3)潤(rùn)滑
在鉆導(dǎo)向孔和管線回拖過程中，泥漿可以起到很好的潤(rùn)滑作用，在堅(jiān)硬巖石地層擴(kuò)孔時(shí)對(duì)擴(kuò)孔器的潤(rùn)滑作用更加明顯。
(4)冷卻鉆具
在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)和回?cái)U(kuò)過程中，鉆頭或擴(kuò)孔器旋轉(zhuǎn)破碎泥(巖)層產(chǎn)生一定的熱量，鉆桿不停地與孔壁摩擦，也產(chǎn)生一定的熱量。泥漿可以冷卻鉆頭和鉆桿，延長(zhǎng)鉆具使用壽命。
(5)了解地層
對(duì)返出地面的泥漿進(jìn)行分析，可以了解穿越地層的地質(zhì)情況。
02泥漿在不同地質(zhì)條件下的應(yīng)用與影響
在砂層、礫石、卵石以及破碎帶地層中鉆進(jìn)，由于顆粒之間缺乏膠結(jié)，鉆進(jìn)時(shí)孔壁很容易坍塌，故成孔的難度很大。對(duì)于這類地層用泥漿護(hù)壁，解決問題的關(guān)鍵是增加孔壁顆粒之間的膠結(jié)力。粘性較大的泥漿適當(dāng)滲入孔壁地層中，可以明顯增強(qiáng)砂、礫之間的膠結(jié)力，以此使孔壁的穩(wěn)定性增強(qiáng)。提高泥漿粘度，主要通過使用高分散度泥漿(細(xì)分散泥漿)、增加泥漿中的粘土含量、加入有機(jī)或無機(jī)增粘劑等措施來實(shí)現(xiàn)。細(xì)分散泥漿是含鹽量小于1%，含鈣量小于120ppm，不含抑制性高聚物的分散型泥漿。其組成除粘土、Na2CO3和水外，為了滿足鉆孔需要，往往加有提粘劑、降失水劑和防絮凝劑(稀釋劑)。
1、泥漿在不同地層的配置
（1）粘土層的泥漿性能要求及組成
其主要特點(diǎn)：成孔性好，可鉆性好，鉆具在土中旋轉(zhuǎn)推進(jìn)、造斜和出土都能比 較好的成孔，不易坍塌，是最適宜穿越的地層。
泥漿的組成：膨潤(rùn)土+ 純堿+ 降失水劑
在一般的條件下，采用上面的配合比；施工中要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
（2）砂層和卵石、礫石（少量的）地層的泥漿性能要求及組成
其主要特點(diǎn)：成孔性一般，易塌、易漏失、吸水能力強(qiáng)1-3=1-1*9/10+2*9-7=3。導(dǎo)向孔和回?cái)U(kuò)孔時(shí)極易坍塌，泥漿含砂量高造成機(jī)具對(duì)巖屑的重復(fù)破碎，機(jī)具和設(shè)備磨損較重。
泥漿的組成：膨潤(rùn)土（ 一級(jí)）+ 防塌劑（聚合物）+ 降失水劑+ 潤(rùn)滑劑。
在一般的條件下，可采用上面的配合比；施工中要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
（3）泥巖
成孔性極好的泥巖，這類巖層在管徑小、距離短的情況下，一般用清水就可以完成工程，但建議在清水中添加一些堿，提高造漿率和攜帶懸浮能力，能使工程更加順利的完成。
2、泥漿對(duì)定向鉆施工的影響
（1）泥漿對(duì)鉆速的影響
隨著泥漿密度的增加，鉆速下降，特別是泥漿密度大于1.06～1.10 g/cm3時(shí)，鉆速下降尤為明顯。泥漿的密度相同，粘度愈高則鉆速愈低。
（2）泥漿中含砂量對(duì)鉆進(jìn)的影響
泥漿中的巖屑含量會(huì)給鉆進(jìn)造成很大的危害。使孔內(nèi)凈化不好而引起下鉆阻卡，而且可能引起抽吸，壓力激動(dòng)等，造成漏失或井塌。砂的含量高，孔內(nèi)沉淀厚。造成孔壁水化崩塌，而且易引起泥皮脫落造成孔內(nèi)事故。同時(shí)泥沙含量高，對(duì)管材、鉆頭、水泵缸套、活塞拉桿磨損大，使用壽命短。因此，在保證地層壓力平衡的前提下，應(yīng)盡量降低泥漿密度和含砂量。
（3）在軟土地層中泥漿的密度
在軟土地層中，泥漿密度過小或鉆進(jìn)速度過快，都將導(dǎo)致塌孔現(xiàn)象。通常在此土層中泥漿密度保持到1.25g/cm3會(huì)更好。
網(wǎng)址：www.cscottphotography.com
掃碼微信直接咨詢
