本篇我们为您介绍水平定向钻施工中关键技术。
5. 导向孔工艺及卡钻出现的解决方法
5.1导向钻孔采用射流辅助钻进方式。
导向孔钻进是通过定向钻的高压泥浆射流冲蚀破碎旋转切削成孔的,以15度斜面钻头来控制钻头方向。钻头内的***,发射钻头的位置、顶角、深度、钻头的温度、面向角、***内电池的状态等参数,
这些参数由地面手提***示踪仪接收,供操作人员能及时准确确定钻头的具体位置、深度,并随时通过钻机调整钻进参数,以控制钻头按设计轨迹钻进。
5.2 斜面纠偏
地面示踪仪测量精度一般为3%~5%,测量深度为21m,当发现定向钻进偏离设计轨迹时,通过调整钻头斜面的方向,进行造斜纠偏。纠偏不能太急,应按照钢管的曲率半径在几根钻杆内完成纠偏,不能在一根钻杆内就完成所有纠偏工作,防止拖管过程中,出现拖不动的问题。
5.3 卡钻的出现及解决方法
在(砾石、糖粒砂、钙质层)钻进中,会出现卡钻的现象。应及时调整泥浆配比,使用***大泥浆泵排量,与挖掘机配合,将钻杆撤出卡钻区。
总结卡钻出现的原因,调整泥浆配比,使用进口澎润土,增加泥浆切力与粘度,使用扭矩大、推力大的钻机及相匹配的钻头,完成导向孔的钻进。
6. 扩孔器及扩孔工艺
当先导孔钻至出钻区需用一个扩孔器来扩大钻孔,以便安装成品管线,一般将钻孔扩大至成品管尺寸的1.2~1.5倍,扩孔器的拉力或推力一般要求为每毫米孔径175.1N,根据成品管和钻机的规格可采用多级扩孔。对于不同的地层,采用不同的扩孔器,这是保证回扩成孔的关键。
在工程拖拉过程中,DN600的钢管拖拉扩孔孔径为750mm,1000mm直径的PE管道拖拉扩孔孔径为1350mm。成孔倍率都控制在1.3左右。扩孔不能急于求成,扩孔器应逐级增大,根据土质情况一般100-200mm,现场实际操作往往越级加大扩孔器型号,造成卡钻塌孔等。
7. 钻井液性能与钻孔、回拖的关系
泗阳多数地段为粉质沙土,实际膨润土用量和添加剂用量较大。
定向钻穿越施工,由于钻孔处于地表(一般位于地表层以下3m~20m),地质松软,所以不易形成孔洞,钻孔易塌方,这就要求所用泥浆的护壁性要好,泥饼质量高,控制失水性要好,以保证钻机性能的很好发挥。由于地层结构不同所需泥浆性能也不相同。
泥浆作为钻进冲洗液,具有润滑钻具、稳定孔壁、降低回转扭矩和回拉力,降低拖管时钢管和洞壁的摩擦系数、冷却钻头和***、携带土屑、减少腐蚀、固孔护管等作用。
在穿越张相文故居、河道等有几段长距离穿越,长距离穿越,泥浆的作用尤其重要,孔内缺少泥浆往往是钻孔失败的重要原因。
保持整个过程中有反浆,对工程顺利进行至关重要,为改善泥浆性能,需加入适量地添加剂来配制成不同性能的泥浆。纯碱,可增粘,增静切力,调节pH值,投入纯碱量一般为钠土量的2%。为成孔良好,增加孔内润滑,可加入适量的Drispac(纯度和取代度都很高的钠羧甲基纤维素聚合物)。
为了保证穿越工程的顺利进行,切实保证泥浆的性能才能保证穿越管线的成功。
1)认真研究地质构造图,制定完善的的泥浆配比方案,并认真实施,对特殊地段应提前采取特殊措施,及时加入添加剂,调节好泥浆性能,尽量保证孔内状况良好,形成良好的孔壁。
2)在易塌方的地段,一方面改进泥浆的性能,另一方面,改变钻孔和回拖工艺等,尽量缩短停钻时间,加快钻进速度,保证钻孔不塌方
3)加强泥浆循环。停止钻进时,仍要注入适量泥浆,保证孔内始终存在正压,使泥浆把孔内切削物尽量多的携带出来,防止沉积于孔内。
8. 在拖管过程中出现管拖不动的情况
拖管途中出现管道拖不动,应及时将钻机移到管道入地端,与挖掘机配合,使拖力达到原来拖力的两倍,将管道拖出地面。总结拖不动的原因,审查各个工程环节及相关保障措施,并加以改善,如采用更大的回扩头、使用进口粘土和添加剂,更大动力的钻机,完成穿越。现场管道拖不动,未查到原因,随即换了较大的机器拖拉,主要是设备选型小了。
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