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固控系统在非开挖定向穿越中的应用

所属分类:常见问题    发布时间: 2022-08-05    作者:hlgukong
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以往非开挖泥浆固控系统存在的问题非开挖管道定向钻穿越均为距地表15~30m地层,岩性多为疏松、表面含水饱和度高的冲积和淤积而形成的沙、泥及混合物,属未成岩地层,易塌、易串漏,少数地区含姜结石,易造成卡钻或卡管。又因定向穿越施工的孔径比石油钻井的孔径大得多,泥浆排量小,环空间隙大,连续配浆作业,返流能力差,所以在非开挖定向钻中返回的泥浆有以下特点:1.泥浆中含泥砂量大;2.泥浆粘度高;3.泥浆供给是连续的,返回是间断性的,返出的泥浆不足以满足钻进的要求;4.穿越的两侧都返回泥浆。

由于大口径、长距离的定向钻穿越在我国是.近几年才发展起来的。国内对泥浆净化与回收系统缺少相应的研究,加上大型非开挖定向钻机的数量少,因此往往把石油钻井用的泥浆净化系统简单使用在非开挖定向钻上。有些定向钻机配置了固控系统,存在的主要问题是:

(1) 由于返回的泥浆含砂量大,粘度高,石油钻井固控系统的振动筛满足不了要求,出现跑、冒泥浆现象,大量的砂泥铺满振动筛网上,导致振动筛无法工作。

(2) 目前国内没有适合非开挖定向钻处理量的除砂器和除泥器。石油钻井用的固相控制设备一般处理量在200m3/h左右,而定向钻返回的泥浆只是钻井泵泵入泥浆的一部分,因此需处理量一般在90m3/h左右。

(3) 非开挖定向钻一般没有进行泥浆回收利用,配置的泥浆都是纯净的,对钻井泵的磨损较少,所以钻机配套的钻井泵不像石油钻机配置备用的钻井泵。因此,目前的净化与回收系统由于泥浆中细小的砂泥处理不干净,影响到钻井泵的使用。

一套用于非开挖定向钻穿越的泥浆净化与回收装置,该系统流程设计合理,系统功能齐全,性能先进,既可回收处理返回的泥浆,又可配制定向钻工程所需的泥浆,且处理后的泥浆主要性能符合定向钻穿越工程施工对其性能的要求,尤其是解决了以前系统在泥土层穿越不能解决的除砂、除泥及回收的问题,泥浆材料节省了40%以上。该系统主要优点有:

(1) 装置的...级处理振动筛采用工程用的割缝筛网,孔隙大、强度高,对于含砂量大、粘度高的返回泥浆液能够处理。

(2) 除砂器和除泥器的处理量在100m3左右,适合非开挖定向钻穿越工程应用。

(3) 使用钻井液离心机,可以除去系统中的细小颗粒,避免钻井泵的磨损。

(4) 使用了快速涡旋混浆装置,保证了穿越钻进泥浆供给的连续性。

(5) 整个装置流程合理,可以实现非开挖定向钻穿越工程的固相控制、泥浆配制和回收。

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