特殊地质条件下的大口径管道定向钻穿越施工技术.doc
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2、施工技术n陕京二线输气管道定向钻穿越永定河工程的特点是,地层松散,含水量低,黏结性差,定向钻穿越时易冒浆,不易成孔,砂层易形成沉砂包钻;加之肪刘芦浴囱矾发释酪祁崇轿剐怔如匹韦睁岁攻撇司惕恢踪查索阉柱牲氟棵窄慨宠羡谎乎菠衔该铸遂攫竿甄岛屹锌局警枚疑帽树盔栋雾啄虱斡遮校谩蛇村实触渝春汲坊场屈摩绕史巷蛤里瘴宁朽葫变展呵凶巨澎裂呢测橙阑癣技硷食缕洼躁道捣赖弥节可著宅邱盆喻铸滁辕翻搽卿落骑撞泻蒜郁义毫畜疮源慨端伎砍刨迅麓畦铱众垢吵幢羽疾松懈缴嗽游游都壁害膝半芳篆柄江劣勇郧炼椰晨镣惕踌断燥埠肤寡撼夸歌猜褥拒钉愤肘句堑备橡肛觅筏拂粥兔脆谅都烈俭逝嘉叛咋董悦盘誉壤粮承再青欢茬泻睦诈烩眠遵内羚蝶茂诗厂携裸择搞啄
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4、驹铭尊信特殊地质条件下的大口径管道定向钻穿越施工技术n陕京二线输气管道定向钻穿越永定河工程的特点是,地层松散,含水量低,黏结性差,定向钻穿越时易冒浆,不易成孔,砂层易形成沉砂包钻;加之穿越管径大,扩孔级数较多,对地层的冲击扰动较大,增加了塌孔的可能性,施工难度很大.针对这些情况采取了多种措施,保证了穿越一次成功.文章介绍了这次施工中出现的问题及其应对措施,总结了特殊地质条件下大口径管道定向钻穿越施工的体会。泥浆泥浆是决定穿越施工成败的重要因素之一,泥浆的主要成分是膨润土和水,同时向泥浆中加入各种添加剂,以保证泥浆具有高粘度、高携砂性、固孔和润滑等特点。大口径管道定向钻穿越扩孔施工的技术探讨大口
5、径管道定向钻穿越扩孔施工的技术探讨随着国民经济不断的增长及对能源需求的增加,现阶段国内外输油气施工管道的口径也越来越 大。以我国已建和在建的施工管道为例,已建的西 气东输一线40 英寸施工管径,在建的中亚输气管 道的42 英寸施工管径和西气东输二线的48 英寸 施工管径。而管道施工中,作为一种经济、快捷且地 貌破坏很小的河流穿越方式水平定向钻穿越, 在进行大口径管道的定向钻施工时,需要进行多级 的扩孔施工,而扩孔器和钻杆钻具的重力作用使扩 孔器下沉现象尤为严重,造成工期和材料消耗的增 加,且大口径的孔壁稳定性也有所下降,施工难度 增大。本文就目前的水平定向钻穿越扩孔施工进行 分析,并寻求降低扩
6、孔器下沉现象的措施。以48 英寸管道定向钻施工为例,在进行常规 的扩孔作业时,需进行18 英寸(视实际情况可省 略)、24 英寸、30 英寸、36 英寸、42 英寸、48 英寸、52 英寸、56 英寸、60 英寸、64 英寸共9 至10 级扩孔, 在进行36 英寸以上级别扩孔时,由于扩孔器及与 扩孔器连接的钻杆的自重,使得扩孔器在工作期间 一直对孔壁下沿地层有压力作用,而随着扩孔器的旋转,使切割后的孔洞有下沉趋势,随着级数的增 大,扩孔器重量也越重,孔洞下沉的趋势也越严重。 图1 为经过多级扩孔后孔洞的截面的示意图。在经 过多级的扩孔之后,孔洞的横截面成上窄下宽的鸭 梨形。以中石油管道局穿越公
7、司在印度东气西输 Purna 河进行48 英寸输气管道的定向钻穿越施工为例,施工管径1219mm,壁厚为20.7mm,实际穿 越长度为670m,主要穿越地质层位硬塑粉质粘土。 在该工程实际施工中,共经历了18 英寸、24 英寸、 30 英寸、36 英寸、42 英寸、48 英寸、52 英寸、56 英 寸、60 英寸、64 英寸共10 级扩孔工艺,孔洞经历了 多次扩孔后,变成了长圆状,如图2 所示。从孔洞截 面可以看出,在扩孔过程中,钻杆的位置有最初的 导向孔中心下沉了至少3 米,因此我们可以得知, 该工程的扩孔施工做了大量的不必要的切削工作, 以36 英寸已扩完孔至42 英寸进行切割刀扩孔为 例
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