泥浆配比为什么对水平定向钻井施工特别重要?

让我们回顾一下水平定向钻的施工过程：

01

测量放线

02

钻机场地布置。

03

钻机安装试验。

04

钻导向孔

05

扩孔

06

回拖管道

07

清理场地

在定向钻施工过程中，泥浆主要用于钻导向孔、扩孔、拖拉环节，起着至关重要的作用；正确的泥浆比也是项目的关键环节，让我们来看看

泥浆的功能

用于水平定向钻施工的泥浆有五个主要功能：携屑、护壁、润滑、冷却、平衡压力。

泥浆的组成

一般来说，水平定向钻井泥浆由粘土（膨润土）、水和泥浆添加剂三种材料组成。

1.粘土(膨润土)

水平定向钻入泥浆中的粘土主要由非常薄（小于2微米）的粘土矿物颗粒组成。它们主要含有氧化硅、氧化铝和水，以及少量的铁、碱金属和碱土金属。粘土矿物的化学成分是含水铝硅酸盐。泥浆工艺有四种重要类型：高岭石、伊利石、蒙脱石和海泡石。水平定向钻入泥浆的粘土是以蒙脱石为主的膨润土（也称粘土）。

2.水

水是最便宜的钻井材料，也是最重要的材料之一，水平定向钻穿越泥浆主要是淡水。

3.泥浆添加剂。

为了保证水平定向钻入泥浆的稳定性，提高泥浆的各种工艺性能，满足各种情况下的钻入要求，泥浆中使用了各种化学处理剂（泥浆添加剂）。根据不同的用途，泥浆有多种，一般分为无机处理剂、有机处理剂、表面活性剂三类。

常用的无机处理剂有两种:纯碱和烧碱。

纯碱可以通过离子交换和沉淀将钙粘土转化为钠粘土，有效提高粘土的水化分散性能。因此，添加适量的纯碱可以降低泥浆的失水、粘度和切割力。

烧碱是一种强碱，主要用于控制泥浆的PH值。

根据其作用，有机处理剂分为稀释剂（主要用于控制泥浆的流动性）、降失水剂和增粘剂。现场常用的有机处理剂有：

(1)PAC-主要是降失水剂，具有一定的增粘润滑作用；

(2)正电胶-主要作用是将膨润土的片状结构转化为网状结构，提高携屑性能。

表面活性剂是一种能显著改变物体界面性质（如界面张力）的物质。增加表面活性剂可以改变钻具和孔壁泥饼的表面特性，使其从原亲水变为亲油，使其表面具有油（碳氢链）的性质，有效防止孔卡住，减少摩擦。

施工阶段泥浆用量控制。

1.钻导向孔阶段。

导向孔钻进阶段是管道穿越的关键，因为管道穿越孔还没有通过，所以在导向孔钻进过程中，穿越泥浆是在盲孔中返回入口点，如果入口点前端孔堵塞，可能沿线出现泥浆，因此在管道导向孔前100m，将采用较大的泥浆量，泥浆流量大，便于携带破碎的土壤，使孔保持光滑。在导向孔的后半部分，泥浆压力应尽可能降低，因为泥浆越长，泥浆就越难从入口孔中返回。

2.扩孔阶段。

在开始扩孔的前半部分，应采用相对较大的泥浆量，充分利用泥浆的流动，将孔内的土壤带到出土点。当扩孔中段时，应减少泥浆量。由于距离出土点和出土点较远，泥浆从这两点返回所需的压力较大，如果泥浆压力较大，可能会从沿线位置产生泥浆。当回到接近土点时，泥浆排量应再次增加，泥浆将从土点孔返回。

3.回拖阶段。

拖回是定向穿越的最后一步，也是关键一步。在管道拖回阶段，由于整个穿越孔充满泥浆，在拖回管道的过程中，泥浆的排量和压力不应过大。随着管道进入穿越孔，孔内的泥浆将被管道挤出，因此管道拖回应缓慢进行。

结语

在水平钻井施工过程中，正确、适当的泥浆比例对穿越起着决定性的作用。根据具体地质条件选择和调整不同的泥浆比例。泥浆准备需要不断总结经验，探索规律，促进水平定向钻井施工技术的不断进步。