一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆用量估算方法及其泥浆配方专利检索- 冲洗井眼的方法或设备例如通过利用发动机的尾气专利检索查询-专利查询网

一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆用量估算方法及其泥浆配方
申请号	CN201410476541.1	申请日	2014-09-17	公开(公告)号	CN104295249A	公开(公告)日	2015-01-21
申请人	深圳市建业建筑工程有限公司;			发明人	陈志龙; 甘文彪; 朱丹; 覃轲; 连丽勇; 陈焕旭; 周亮; 唐学深;
摘要	一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆用量估算方法及其泥浆配方。施工中，泥浆稀释，孔洞塌方和提高钻孔效率和计算泥浆用量的技术问题，采用的方法是泥浆用量估算方法，⑴.确定回扩孔直径：D’=K×D；⑵.确定泥浆理论用量：Q1=K1×V；⑶.确定泥浆损耗量系数K2，⑷.确定泥浆用量：Q=Q1×K2。泥浆配方,⑴.该配方原料包括；水、抗盐膨润土（THR）、外加剂（SurePac）和聚阴离子纤维丝(DrillGel)：⑵.该配方原料配制比例为：水1000公斤、抗盐膨润土（THR）60-75公斤、外加剂（SurePac）0.8-1.2公斤、聚阴离子纤维丝(DrillGel)0.8-1.2升。本发明的效果是，定量配置钻孔泥浆，大大降低泥浆的浪费，降低施工成本。泥浆的配方，使该泥浆在钻孔施工过程中，泥浆不容易被动水侵入而稀释，而且泥浆可以很好的解决了孔洞塌方和提高钻孔效率。
权利要求	1.一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆用量估算方法，其特征在于：该计算方法包括以下步骤： ⑴.确定回扩孔直径：D’＝K×D；其中：D’管道铺设的钻回扩孔直径，D-管道外径；K-扩孔系数，K的取值范围为 1.2-1.6，K的选取原则：根据土质条件选择，粘性土壤中K选下限，在松散砂质地层取上限； 1 1 ⑵.确定泥浆理论用量：Q ＝K×V； 1 2 1 其中：Q-泥浆理论用量；V-钻孔容积，V＝π×r×h；K-用量系数，K的取值范围在 1 2-6，K 的选取原则：根据土质条件选择，在粘性土壤中K选下限，在松散砂质地层选上限； 2 2 1 ⑶.确定泥浆损耗量系数K，K 的取值范围在0.2-0.4，K 的选取原则：根据是管理长度、泥浆回收率等条件； 1 2 ⑷.确定泥浆用量：Q＝Q×K。 2.一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆配方,其特征在于： ⑴.该配方原料包括；水、抗盐膨润土(THR)、外加剂(Sure Pac)和聚阴离子纤维丝(Drill Gel)： ⑵.该配方原料配制比例为：水1000公斤、抗盐膨润土(THR)60-75公斤、外加剂(Sure Pac)0.8-1.2公斤、聚阴离子纤维丝(Drill Gel)0.8-1.2升。 3.根据权利要求2所述的一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆配方,其特征在于：该配方原料配制比例为：水1000公斤、抗盐膨润土(THR)70公斤、外加剂(Sure Pac)1公斤、聚阴离子纤维丝(Drill Gel)1升。 4.根据权利要求2所述的一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆配方,其特征在于：钻导向孔阶段,泥浆粘度在60～65S范围内；在预扩孔和回拖阶段泥浆粘度控制在65～75S范围内。
说明书全文	一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆用量估算方法及其泥浆配方所属技术领域 [0001] 本发明涉及钻孔施工领域，特别是一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆用量估算方法及其泥浆配方。背景技术 [0002] 泥浆在水平定向钻孔管道施工中极为重要，伴随着钻导向孔、扩孔、洗孔、回拖管施工的全过程，故人们常把泥浆比喻为定向钻穿的血液。而沿海地区管道铺设工程地质条件极为复杂，泥浆(钻液)性能要求高，在施工中必须根据实际地层条件配制合乎要求的、优质高性能的专用泥浆，故泥浆的制备是施工重点。使用恰当设计的泥浆配方，将提高整个工程的效率，最终将节省工程费用，如何利用配置泥浆，利用泥浆的性能，使泥浆不容易被动水侵入而稀释，而且泥浆可以很好的解决了孔洞塌方和提高钻孔效率等技术问题，现有技术还存在上述缺陷。 [0003] 发明目的 [0004] 为克服现有技术存在的泥浆在水平定向钻孔管道施工，特别是水砂层管道钻孔施工过程中，泥浆容易被动水侵入而稀释，而且泥浆对孔洞塌方和提高钻孔效率无有益帮助的技术缺陷，同时计算泥浆用量降低施工成本，本发明公开一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆用量估算方法及其泥浆配方。 [0005] 本发明实现浆用量估算方法发明目的采用的方法是： [0006] 一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆用量估算方法，该计算方法包括以下步骤： [0007] ⑴.确定回扩孔直径：D’＝K×D； [0008] 其中：D’管道铺设的钻回扩孔直径，D-管道外径；K-扩孔系数，K的取值范围为1.2-1.6，K的选取原则：根据土质条件选择，粘性土壤中K选下限，在松散砂质地层取上限； [0009] ⑵.确定泥浆理论用量：Q1＝K1×V； [0010] 其中：Q1-泥浆理论用量；V-钻孔容积，V＝π×r2×h；K1-用量系数，K的取值范1 围在2-6，K 的选取原则：根据土质条件选择，在粘性土壤中K选下限，在松散砂质地层选上限； [0011] ⑶.确定泥浆损耗量系数K2，K2的取值范围在0.2-0.4，K1的选取原则：根据是管理长度、泥浆回收率等条件； [0012] ⑷.确定泥浆用量：Q＝Q1×K2 [0013] 本发明实现泥浆配方发明目的采用的方法是：一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆配方： [0014] ⑴.该配方原料包括；水、抗盐膨润土(THR)、外加剂(Sure Pac)和聚阴离子纤维丝(Drill Gel),； [0015] ⑵.该配方原料配制比例为：水1000公斤、抗盐膨润土(THR)60-75公斤、外加剂(Sure Pac)0.8-1.2公斤、聚阴离子纤维丝(Drill Gel)0.8-1.2升。 [0016] 本发明的有益效果是，定量配置钻孔泥浆，大大降低泥浆的浪费，降低施工成本。泥浆的配方，使该泥浆在钻孔施工过程中，泥浆不容易被动水侵入而稀释，而且泥浆可以很好的解决了孔洞塌方和提高钻孔效率。 [0017] 下面对本发明进行详细说明。具体实施方式 [0018] 一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆用量估算方法，该计算方法包括以下步骤： [0019] ⑴.确定回扩孔直径：D’＝K×D； [0020] 其中：D’管道铺设的钻回扩孔直径，D-管道外径；K-扩孔系数，K的取值范围为1.2-1.6，K的选取原则：根据土质条件选择，粘性土壤中K选下限，在松散砂质地层取上限； [0021] ⑵.确定泥浆理论用量：Q1＝K1×V； [0022] 其中：Q1-泥浆理论用量；V-钻孔容积，V＝π×r2×h；K1-用量系数，K的取值范1 围在2-6，K 的选取原则：根据土质条件选择，在粘性土壤中K选下限，在松散砂质地层选上限； [0023] ⑶.确定泥浆损耗量系数K2，K2的取值范围在0.2-0.4，K1的选取原则：根据是管理长度、泥浆回收率等条件； [0024] ⑷.确定泥浆用量：Q＝Q1×K2。 [0025] 通过上述泥浆的定量使用，在保证施工需要的前提下，减少泥浆的浪费，大大降低施工成本，现象施工的科学定量管理。 [0026] 一种动水砂层管道钻孔施工护壁泥浆配方, [0027] ⑴.该配方原料包括；水、抗盐膨润土(THR)、外加剂(Sure Pac)和聚阴离子纤维丝(Drill Gel)； [0028] ⑵.该配方原料配制比例为：水1000公斤、抗盐膨润土(THR)60-75公斤、外加剂(Sure Pac)0.8-1.2公斤、聚阴离子纤维丝(Drill Gel)0.8-1.2升。 [0029] 本发明实施例中泥浆配方为： [0030] 该配方原料配制比例为：水1000公斤、抗盐膨润土(THR)70公斤、外加剂(Sure Pac)1公斤、聚阴离子纤维丝(Drill Gel)1升。 [0031] 本发明实施例中泥浆配置完成后的粘度为：钻导向孔阶段,泥浆粘度在60～65S范围内；在预扩孔和回拖阶段泥浆粘度控制在65～75S范围内。 [0032] 下面结合本发明实施例施工案例 [0033] 一、施工工艺 [0034] 1、施工准备 [0035] 1.1现场提前做好通水、通电、通路、泥浆供应管及回收管布置等准备工作； [0036] 1.2施工前检修工具及设备并完成设备的试运转。 [0037] 1.3所使用材料厂家需提供出厂合格证及性能指标，原材进场后先取样送检，各项指标合格后方可使用。 [0038] 2、泥浆循环池 [0039] 根据现场实际情况设置泥浆循环池或循环罐，一般由三个组成返回池、沉淀池和供浆池。设泥浆搅拌池(罐)尺寸均为长3m×宽1m×高1.5m，设池位置应保证导向管带钻液入土角8度-15度。对于施工过程中产生的泥浆，要及时运走，以免污染路面。 [0040] 3、泥浆制备的施工方法及操作要点 [0041] 3.1估算泥浆用量 [0042] 3.2配置泥浆 [0043] 以钻孔1米深为例：直径为500mm的管道工程，回扩孔直径D’＝1.6×500＝800mm2 3 方可满足拖管要求。每米钻孔容积V＝3.14×0.4×1＝0.5m，松散砂质地层的系数K为 3 6，则泥浆用量Q＝6×0.5＝3m。 [0044] 3.2泥浆制备 [0045] 搅拌过程：先在搅拌池内加入30％水后，缓慢加入制浆膨润土和外加剂，做到搅拌池内水加满时，膨润土、外加剂已按泥浆配合比全部加完，搅拌10～15min，方可使用。 [0046] 泥浆的粘度控制应根据穿越段地层情况,在钻导向孔阶段,泥浆粘度控制在60～65S范围内；在预扩孔和回拖阶段泥浆粘度提高5～10S,控制在65～75S范围内。 [0047] 3.3泥浆的主要功能 [0048] 1)携带和悬浮钻屑。把钻头(扩孔钻)破碎的岩(土)屑从孔洞中带出孔眼，保持孔洞易清理。 [0049] 2)稳定孔壁。可以渗透到孔壁周边30cm以外，与中粗砂层及砾砂层结合，形成胶皮状，快速建立孔内外正压差，对孔壁形成良好的支撑作用。 [0050] 3)冷却和冲洗钻头，清扫孔中(底)岩(土)屑。还有泥浆比重能在比较大的范围内调节，以建立与地层压力相平衡的液柱压力，防止漏、塌、卡等地下复杂情况。 [0051] 4、泥浆外运 [0052] 施工时返出的泥浆采用专门的泥浆运输车进行运输。泥浆车采用全封闭的罐式运输车。运输车在罐顶和底部设进浆口和排浆口。泥浆通过泥浆泵打入罐车，装满后，将进浆口封闭，运输至指定地点弃浆，通过排浆口排出。运输罐车的封闭性较好，杜绝了泥浆运输过程中的污染。 [0053] 二、施工关键、要点及注意事项 [0054] 1、严格按要求配制泥浆，必须充分搅拌并应在膨润土充分水化后使用。 [0055] 2、钻导向孔时，必须要用泥浆钻导向孔，尤其是钻深长导向孔要用好泥浆。如果用清水或素泥浆钻导孔，扭矩增大，有可能扭断钻杆，丢失导向钻头，或造成埋钻事故。 [0056] 3、在回拖扩孔或回拖铺管，回拖速度放慢，让钻孔内沙与泥浆充分混合乳化悬浮排出孔口，成孔良好，回拖铺管顺利。回拖铺管时，回拖力上升速度快，应加大泥浆用量。 [0057] 4、在钻孔，发现钻孔坍孔应增加泥浆粘度和浓度，加大泥浆用量，稳定孔壁，防止地层下陷。 [0058] 5、在铺管时，中间要求停钻焊接钢管，停钻不要停送泥浆，送浆量可以调小，重新开钻铺管时，送浆量调大。 [0059] 6、坚持每次使用都测泥浆性能，并根据地质变化及时调整泥浆用量和配方，必须严格控制泥浆的各项指标。 [0060] 7、配制好的泥浆应避免水及废物的污染。

意见反馈