水平定向钻进砂层的泥浆技术
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水平定向钻进砂层的泥浆技术
作者：秦磊
来源：《价值工程》2013年第21期
摘要： 砂层为机械分散地层，颗粒间缺乏胶结，水平定向钻进时孔壁很容易坍塌。文章分析了砂层特点，阐述了泥浆功用和性能，总结了水平定向钻进砂层的泥浆体系设计方法和施工中的注意事项。
Abstract： For the lack of bonding between particles of sand layer， the hole wall suffers instability during the process of horizontal directional drilling construction. This paper analyzes the characteristics of the sand layer， explain the function and performance of mud， summarizes the designing of mud used in the sand layer and the key point of horizontal directional drilling construction.
关键词： 水平定向钻进；砂层；泥浆设计
Key words： horizontal directional drilling；sand layer；designing of mud
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）21-0123-02 0 引言
水平定向钻进（英文简写HDD ）是采用安装于地表的钻孔设备，以相对于地面的较小的入射角钻入地层形成先导孔，然后将先导孔扩径至所需大小并铺设管道（线）的一项技术，在施工中具有跟踪和导向功能。该技术解决了使用开挖法不能在城区内或在大型天然障碍下铺设地下管线的问题。
钻具在地层中进行穿越成孔，孔在空间上处于近乎水平状态，当孔周为砂层等松散地层时，极易发生孔内事故或质量问题。
1 砂层对穿越施工的不利影响
由于砂层颗粒之间的粘结力弱或没有粘结力，地层在钻进成孔后，原受力状态被打破，在砂层进行定性穿越施工最容易出现塌孔事故。钻进过程中若出现塌孔，直接的后果是钻具被埋，造成埋钻、卡钻施工；若塌孔发生在回拖过程，则可能导致拉管阻力过大甚至失败。在砂层中，造成塌孔的原因主要有以下几个：
①地层胶结少，一旦裸露，失去原有平衡，产生坍塌；
②泥浆冲刷，在钻进过程中，泥浆从喷嘴高速射出，对砂层强烈冲击造成坍塌；