摘要：本文阐述了盐城地区水平定向钻穿越淤泥地层的应对措施。面对工期紧张的施工状况，针对盐城地区冲海积平原的不利地层，研究定向钻穿越淤泥质地层的应对措施，避免因定向钻导向孔或扩孔时变形、缩孔、塌孔而导致工期延误，为今后类似地形定向钻施工积累了经验。 中俄东线天然气管道工程泰安-泰兴段第七标段地处盐城市，管道沿线为冲海积平原，地势平坦开阔，水系较为发达，主要地层为第四系冲海积地层。根据钻探揭露及土工试验结果，定向钻穿越场区的特殊性土为软土，软土为淤泥质土，流塑，土质不均，含有机质及腐殖质约5%，土石等级为Ⅰ级。定向钻穿越施工通过此层时容易产生变形、缩孔、塌孔，造成导向孔或扩孔施工失败，进而延误工期。
一、冲海积平原区域构造
中俄东线天然气第七标段管道位置所属一级构造单元为扬子准地台（Ⅱ），二级构造单元为 苏北断拗（Ⅱ-3）。
扬子准地台的基底由中元古界以前的变质岩组成，晋宁运动使震旦系以前的基底岩系全面褶皱回返，形成准地台的结晶基底，构造线以北东方向为主。扬子准地台的沉积盖层发育良好，可分为两大套。第一套盖层由震旦系至志留系组成，广布地台全区。第二套盖层由泥盆系至中三叠统组成。
晚三叠世以来，扬子准地台和中国东部大部分地区一样，进入大陆边缘活动带发展阶段，地台原有构造面貌经历了十分强烈的改造。第一次为印支运动，在地台的西部边缘和下扬子地区影响强烈。第二次为燕山运动，这是古生代以来扬子准地台经受的最强烈的一次构造运动，影响地台全区，形成广泛地地台盖层褶皱，下扬子地区伴有以中酸性为主的强烈岩浆活动。第三次，是喜马拉雅运动，这次运动在准地台西部表现强烈，东部表现为剧烈沉陷，使燕山运动晚期形成的江汉、苏北—南黄海盆地进一步发展。
震旦纪至中三叠世该区属于下扬子海的一部分，沉积了厚达万米的地台型海相沉积。中三叠世末印支运动海水退出本区，然后沉积了侏罗系煤系地层，局部地区有上侏罗统火山岩，上白垩统红碎屑岩广泛分布且不整合于中、古生界之上，最大厚度3000多米。中生
界末燕山运动后转为断陷沉积，新生界最大厚度7000m。双重危机
二、淤泥质地层对定向钻穿越施工的影响
休闲街淤泥质地层对于大管径定向钻穿越施工不利。淤泥质地层位于定向钻穿越工程两端上层，由于淤泥质地层稳定性差，容易发生钻具被包裹现象，引起卡钻、扭矩大等问题。特别是随着扩孔直径增大，容易缩径、塌孔且吸附力比较大，从而引起孔壁坍塌、卡钻、回拖困难等。一旦塌孔导致两端孔洞不通，容易出现冒浆的情况。在泥浆循环过程中，由于泥浆环空返速较低，可能导致岩屑沉积形成岩屑床；在停泵期间，泥浆静置可能导致大颗粒岩屑沉降形成岩屑床。两方面风险均可能导致卡钻、井底压力过大憋漏地层等复杂情况。
三、调整泥浆体系设计
（一）设计原则
1.良好的剪切稀释性。
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在钻头水眼处剪切速率高，钻井液变稀，能够充分发挥钻头水马力，有利于提高破岩效率。在环形空间内剪切速率低，钻井液变稠，能够充分悬浮钻进或扩孔过程中产生的大颗粒钻屑，有利于提高携带效率。
2.良好的包容性。
在泥浆循环过程中，由于地层的特性，尽可能的将钻屑中小颗粒溶于泥浆中，避免在钻孔底部形成岩屑床，影响钻孔施工质量及安全。
3.良好的滤失性和护壁性能。
由于地层易水化和成孔的不稳定性，减少泥浆的滤失量和提高泥浆的护壁性能有助于解决泥包现象和孔壁坍塌现象。
（二）泥浆材料及功效
由于需要泥浆有较好的包容性，所以需要低固相低密度泥浆，因此要求初始泥浆配比中膨润土加量较小，一般膨润土很难达到，需采用穿越高效膨润土。
（三）泥浆配方及性能指标
PV mPa·s | YP Pa | 10s 大派用场的意思静切 | FL ml | pH | 含砂量 |
阴水15 | 8-12 | 8-10 | <14 | 11+ | <3% |
| | | | | |
表中：PV—塑性粘度，YP—动切力，FL—滤失量。（此泥浆性能为初步指标，需要根据现场情况进行具体调整）
建议泥浆配比：高效膨润土3-3.5%+(0.05-0.1)%中粘CMC+（0.025-0.05%）抗盐剂+0.1%纯碱+0.05-0.1%烧碱（纯碱和烧碱加量根据地质情况和水质情况而定）
（四）泥浆作业流程
1.室内实验
为保证泥浆性能达到设计要求，首先应对泥浆配方及性能进行室内实验校核，实验步骤如下：
（1）取样，对膨润土及泥浆添加剂进行多次取样备用；
（2）配浆，按照提供的泥浆配方及配浆流程配制泥浆小样；
（3）测试，采用六速旋转粘度计、中压滤失仪、pH值试纸、密度计等测试工具测定泥浆基本性能，并与设计给定指标进行对比校核。
2.配浆程序
配浆程序如下：
（1）通过漏斗添加纯碱、烧碱，将pH值调直13+；
（2）通过漏斗加入膨润土，水化15min；
（3）通过漏斗缓慢加入提粘降滤失剂，搅拌5min使之与膨润土充分反应；
3.性能监测及维护
为保证循环利用泥浆达到性能要求，需要定时监测和维护泥浆性能。
（1）性能监测
仪器设备：六速旋转粘度计、中压滤失仪、含砂量测定仪、pH试纸、密度计、泥浆搅拌器、电子天平；
监测周期：施工作业现场储浆罐中泥浆监测周期为2h，返浆口和固控回收系统中处理后返浆监测周期为4h。根据泥浆性能监测结果，当泥浆性能下降较快时应加密监测频率直至泥浆达到正常性能要求。
（2）性能维护
新浆配制时应严格按照提供的泥浆配方及配浆程序添加泥浆材料；
当循环中的泥浆性能不满足设计要求时，可通过漏斗添加适量淡水、膨润土及泥浆添加剂调节泥浆性能直至达到设计要求；
保证固控系统正常运转，定时检查并更换筛网，确保含砂量满足设计要求；
如果因使用周期过长，泥浆性能不能满足设计要求并且无法进行有效调节时，需要考虑进
行泥浆置换。
泥浆性能维护是一个动态过程，现场技术人员需要根据具体情况不断调整维护措施，确保泥浆性能指标在合理范围内并具有良好的流动性和可调性。
4.泥浆回收处理
在钻导向孔和扩孔过程中，地层中的超细砂和粘土等无用固相混入泥浆，导致泥浆表观粘度和塑性粘度上升、动塑比下降，泥浆悬浮携带性能变差，钻速降低，容易导致各种井下复杂情况。因此应充分利用回收系统中的振动筛、旋流除砂器等固控装置充分去除泥浆中的无用固相，保证泥浆可以循环再利用，回收固控系统产生的钻屑应定时清离现场并进行妥善处理。net-link
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