水平定向穿越中固控設(shè)備的應(yīng)用技巧

　　現(xiàn)在，環(huán)保對任何行業(yè)來說都是個敏感的話題，水平定向穿越泥漿回收是業(yè)主對施工的首要要求，因此水平定向穿越施工單位紛紛購置固控設(shè)備，將廢泥漿固相分離后再利用，取得了可觀的經(jīng)濟效益，同時也促進國內(nèi)水平定向穿越泥漿固控系統(tǒng)的大發(fā)展。

　　一、水平定向穿越固相控制原理和常用方法

　　水平定向穿越所謂固相控制(通常簡稱固控)工藝就是對泥漿中的固體顆粒進行控制的原理和技術(shù)方法。通過固控技術(shù)以清除泥漿中的有害固體，保留有用固相，滿足穿越工藝對泥漿性能的要求。水平定向穿越泥漿中的有害固相主要是指對設(shè)備磨損、影響泥漿流變性能的鉆屑。

　　1、國內(nèi)水平定向穿越泥漿固控的常用方法

　　水平定向穿越在國內(nèi)乃至世界發(fā)展的時間不長，在鉆孔和泥漿方面沒有自己的完善體系，目前在很大程度上是將油田的工藝體系改進后吸收應(yīng)用。在國內(nèi)水平定向穿越泥漿的固相分離方法與油田有些類似，主要有稀釋、沉淀和機械清除三種方法。

　　A、沉淀：在穿越出、入土點各挖一個泥漿池或更多，將返漿導(dǎo)入池內(nèi)，經(jīng)過一定時間的自然沉降后，抽取上層液相進入泥漿循環(huán)，拋去底層的固相。優(yōu)點：操作簡單，成本低，能耗少;缺點：場地占用大，沉降分離速度慢，并且底層的固相難以清除。

　　B、稀釋：將穿越返出的泥漿回收到泥漿罐中，然后加入水、鈉土和添加劑調(diào)配到穿越所需的泥漿性能，達到降低泥漿固含的目的。優(yōu)點：方法簡單，成本低;缺點：固相清除不徹底。

　　C、機械清除：就是采用固相控制系統(tǒng)分離固相的方法。所謂固控系統(tǒng)，是指泥漿振動篩、除砂器、除泥器、以及除砂清潔器、除泥清潔器、臥式螺旋離心機和循環(huán)大罐等，即根據(jù)固相控制的要求，組成的一套系統(tǒng)。在大多數(shù)情況下以機械清除最有效、最經(jīng)濟。

　　采用固相控制體系進行水平定向穿越固相控制是主要的、常用的方法。但在大型穿越施工中，經(jīng)常在不知不覺也用到了前面的2種方法。

　　2、水平定向穿越固液分離的基本原理

　　水平定向穿越固相分離遵循斯托克司定理，該定律闡明了球形小顆粒在液體中自由沉降的數(shù)學(xué)關(guān)系。

　　V=g(ρS-ρ)d2/18η

　　式中V――顆粒沉降速度，cm/s; d――顆粒直徑，g/cm3

　　g――重力加速度，981cm/s2; η――液體粘度，cP

　　ρS――顆粒密度，g/cm3; ρ――液體密度,g/cm3

　　上式即為Stokes定律，這一定律是分析沉淀池、水力旋流器和離心機等凡利用重力場進行分離的基本公式。

　　二、固控設(shè)備在水平定向穿越中的使用

　　目前國內(nèi)使用的水平定向穿越泥漿固控設(shè)備由國產(chǎn)和進口各占半壁江山，進口的主要是小型的，隨鉆機進口時配套的;國產(chǎn)的主要是大型的，是根據(jù)用戶需要配制的。無論是國產(chǎn)的還是進口的，系統(tǒng)的選擇主要根據(jù)以下原則：①穿越需要維護的泥漿的質(zhì)量;②需要清除或抑制的顆粒類型和尺寸。

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