水平定向钻进工程泵量与钻速匹配的计算模型

刘远亮

(广东省建筑科学研究院,广东广州 510500)

水平定向钻进工程泵量与钻速匹配的计算模型

刘远亮

(广东省建筑科学研究院,广东广州 510500)

在非开挖水平定向钻进过程中,泵量与钻进速度是2个关键施工参数,泵量与钻速匹配与否将直接影响钻进成孔质量和施工进度,而国内外对这方面的研究较少,没有形成成熟的理论体系,现场施工大多靠经验来估算取值。运用数学解析方法,并考虑钻屑含量的影响,建立泵量与钻速相匹配的计算模型,再结合现场实测数据进行验证。实践表明该模型比较符合实际,对现场施工有一定的指导意义。

水平定向钻进;非开挖;泵量;钻速;匹配;计算模型

1 问题的提出

在非开挖水平定向钻进过程中,泵量与钻速是2个重要施工参数。泵量过大,容易造成钻孔内泥浆压力过大,导致孔壁失稳;泵量过小,则造成钻屑无法顺利排出,导致孔内憋压、卡钻和进尺困难。另一方面,钻速太快则造成相同时间里切削下来的钻屑过多,钻屑含量过大,同样会导致卡钻和进尺困难;钻速太慢则会影响施工进度和成孔质量。由此可知在现场施工过程中,泵量与钻速的匹配是很关键的。而以往有关这方面的研究大都局限于垂直孔钻井,对在水平钻进中的研究则很少,没有形成成熟的理论体系,而现场施工大多靠经验来估算取值。因此,建立泵量与钻速相匹配的计算模型具有十分重要的意义[1]。

2 泵量与钻速相匹配的计算模型

泥浆的主要作用之一是悬浮、携带和排出钻屑,而泵量的大小则是能否顺利从钻孔中排出钻屑的关键。……