泥浆作为定向钻工程的血液，除了起护壁作用外，还具有携带渣土、冷却钻头、润滑等功能，泥浆性能的好坏直接影响钻进效率和生产安全。水平定向钻技术广泛应用于石油、天然气管道铺设、电力电缆、通信光缆埋设、给排水管线建设等领域，特别是在穿越河流、建筑物等障碍物时，能有效减少地面开挖，降低施工对环境和社会活动的干扰。

一、水平定向钻泥浆的特点与指标要求

1、泥浆特点

水平定向钻工程施工中泥浆的指标是变化的，不同的施工条件和底层环境对泥浆的要求不同，因此泥浆的现场配制方法和配方上可能有所不同。

1.1、流变性参数

在现场施工中,通常采用塑性流型进行泥浆的流变性描述,其参数一般包括粘度、动切力、静切力以及触变性。

(1)粘度

泥浆粘度对水平定向钻施工有很大的影响,主要表现在:泥浆粘度高时,其携屑能力强、护壁性能好、不易漏失。但粘度增大会造成泥浆流动阻力增大,消耗功率增大,降低钻头的冲击切削能力,影响钻进速度;同时其净化能力变差,增大泵吸阻力，影响清孔时间。泥浆粘度低时,其携屑能力、护壁性能变差。因此,应该根据不同情况配制不同粘度的泥浆。

(2)动切力

动切力反映泥浆在层流流动时形成空间网架结构的能力。在水平定向钻施工中,通常用动塑比(动切力与塑性粘度的比值)来表示剪切稀释性的强弱。

(3)静切力

泥浆的静切力反映泥浆的携屑悬浮性能。

(4)触变性

其触变性是指搅拌后泥浆变稀(切力降低),静置后泥浆变稠(切力升高)的性质。在水平定向钻施工中,通常要求泥浆具有良好的触变性。

1.2、滤失性参数

泥浆的滤失性是泥浆的一项重要性能,它与泥浆的造壁性紧密相连,尤其是当穿越松散、破碎以及遇水失稳等不利地层时。

泥浆的滤失量主要与膨润土的类型、水化分散程度、泥饼的致密程度等因素有关。泥浆的滤失量小时,泥饼薄而致密,有利于造壁清孔;泥浆的滤失量大,泥饼粗而疏松,不利于保护孔壁。

2、泥浆指标要求

不同地层施工对泥浆的性能要求

(1)粘土层。

粘土层一般为冲积砂土层、粉砂土和淤泥。土质构造较硬实，吸水较强，其中以黄色泥岩、褐色泥岩最具有代表性。在粘土层钻孔具有可钻性好，成孔性好，钻具在土中旋转推进、造斜和出土都能比较好的成孔，不易坍塌，是最容易穿越的地层。

(2)细砂层。

砂层地质构造特点一般是少量的粘土或粉质土夹杂大量的黄砂，其中还含有一定量的卵石和砾石。在砂层钻孔具有成孔性一般，易塌、易漏失、吸水能力强，导向孔和回扩孔时极易坍塌。

(3)粗砂层。

粗砂层往往含有大量的黄砂、含水量较大的流砂，其中包括卵石、砾石，此种地层一般比较少。在粗砂层钻孔具有成孔性极差、易坍塌、易漏浆，易造成大区段的井壁坍塌或掩埋钻具或机具，钻进速度慢，钻具、机具磨损严重。

二、水平定向钻泥浆配制

泥浆的主要工艺性能是流变性和失水造壁性,现场控制的主要性能指标是粘度、密度、滤失量和含砂量。而对于水平定向钻施工,要求泥浆具有一定的特性,保证水平定向钻成孔效果以及在扩孔、管道回拖过程中的稳定性;并要求在施工过程中注意观察井眼泥浆返回情况，以便准确判断钻进及回拖过程中不同穿越地层的地质情况,优化泥浆配方,调节泥浆性能,确保孔洞的稳定及施工成孔的进行。特别在管道回拖过程中,提高泥浆的润滑性,降低摩阻,增强携砂、岩效果。按照穿越不同地质、穿越长度及穿越管径,需在钻导向孔、预扩孔及回拖过程中采取泥浆护壁措施，具体措施除保证传统配比外,再按一定比例加大泥浆材料用量,从而达到提高泥浆粘度，保证孔壁安全(用有泥浆测试仪每两小时测量一次泥浆粘度)的效果。

三、水平定向钻施工泥浆用量控制

1、钻导向孔阶段

导向孔钻进阶段是管线穿越的关键。在管线穿越孔还没有贯通的情况下，导向孔钻进过程中穿越泥浆是在盲孔中向入土点返出，如果入土点前端孔堵塞，则有可能在穿越沿线冒出泥浆。因此在管线导向孔的前100米，应采取较大的泥浆量以便携带出破碎的钻屑，使孔洞保持顺畅。在导向孔的后半段，泥浆压力减小，因为穿越距离越长泥浆很难再从入土点孔洞内返出。

定向钻钻头钻进演示图

2、扩孔阶段

在扩孔的前段，应采取较大的泥浆量，通过泥浆的流动将孔内的钻屑带到出土点。在扩孔中段，泥浆量减小，因为距离出土点和入土点较远，泥浆从这两点返出需要较大的压力，若采取大的泥浆压力可能从沿线位置冒出泥浆。在回扩到距离入土点较近时，泥浆排量应再次加大，泥浆将从入土点孔洞返出。

3、回拖阶段

在管线回拖阶段，整个穿越孔内已充满了泥浆，此过程中泥浆的排量与压力均不应太大，随着管线进入穿越洞孔，孔内的泥浆将被管线挤出，因此管线回拖应缓慢进行。

四、结语

泥浆配制方法是以钻进土壤地层为基础的。只有在了解了土壤地层的特点后，才能正确配制出合适的泥浆。高质量的泥浆配制又是建立在优质的造浆材料基础上的1-3=1-1*9/10+2*9-7=3，特别是作为主要造浆材料用的膨润土，只有质量上乘的钠基膨润土，才能配制出合格的水平定向钻用泥浆。

非开挖技术的成熟应用，正逐渐改变着我们的城市基础设施建设方式。它以其高效、环保、低影响的特点，为城市的可持续发展注入了强大的动力。未来，随着技术的不断进步和创新，泥浆与非开挖技术必将在更多领域发挥重要作用，为我们创造更加便捷、美好的生活。