水平定向钻穿越冰水沉积层技术探索与实践

油气长输管道常采用水平定向钻(HDD)方式穿越河流,我国四川盆地内一些河流地层以冰水沉积为主,其中含有大量的卵砾石,穿越施工风险较高,结合兰成渝输油管道某河流穿越改造工程,对冰水沉积地层特点以及相应的穿越风险因素进行了分析,选择了合理的钻具组合,并针对钻具组合进行了钻具受力分析,确定钻杆最大应力为171.5 MPa,选择的钻杆能够满足施工要求。考虑到冰水沉积地层特点,采用套管隔离表层卵砾石、大直径钻头和带有角度泥浆马达、高黏度泥浆护壁、改性环氧玻璃钢外防腐层防护等措施,现场实施结果显示,定向钻钻孔稳定性良好,管道回拖施工过程中回拖力平稳,为水平定向钻穿越卵砾石层提供了新的思路。     

定向钻穿越施工中卵砾石层的处理

随着水平定向钻穿越施工技术的不断发展,卵砾石层穿越已不在是水平定向钻穿越难以逾越的禁区,如何在穿越施工中更好的隔离卵砾石层已成为定向钻穿越行业内的热点话题。现以涩宁兰输气管道复线工程河咀湟水河穿越工程为例,浅谈水平定向钻穿越施工中卵砾石层的隔离处理措施。     

XX河定向钻穿越卵砾石地层施工技术浅析

本文主要介绍了定向钻穿越卵砾石层,未采取卵砾石隔离处理和地质改良等措施,在软硬岩变化大的复杂地层施工遇到的技术问题和解决措施。     

水平定向钻中卵砾石穿越技术

卵砾石地层一直是水平定向钻穿越的难点,现以三统河定向钻穿越为例,浅析水平定向钻施工中卵砾石穿越技术。     

大管径定向钻进穿越扩孔泥浆技术参数探讨

对于D1219 mm大管径管道定向钻施工,在穿越包含粘土层、砂层、岩层等复杂地层时,需合理确定泥浆排量、扩孔器喷嘴数量等扩孔工艺参数。以举水河定向钻穿越工程为例,针对定向钻施工中泥浆排量不足、扩孔器选型不合理等问题,参考钻井工程中相关公式,验证了定向钻穿越中泥浆排量计算,补充了穿越施工规范中扩孔器喷嘴数量计算公式,并采用代尔夫特方程对定向钻施工中所需最大泥浆压力进行了计算,将计算成果应用到举水河定向钻施工中,为今后类似工程设计施工提供一定的参考。     

水平定向钻穿越松散地层中水泥固化技术研究

本文围绕江西省天然气管道水平定向穿越施工实例,对水平定向钻穿越卵砾石层（不稳定地层）进行固孔、防止坍塌问题进行了试验和研究。结合油田钻井工艺,借鉴钻井工程中的固井工艺,通过采取水泥注浆工艺解决了卵砾石地层扩孔时孔洞不成孔、坍塌的难题,为以后类似工程建设提供了一定的参考依据。     

“人造岩体”隔离技术在定向钻穿越沙卵砾石地层中的应用

水平定向钻穿越施工技术正在日趋成熟,该技术的应用领域也正在逐渐扩大,但面临松散的沙卵砾石地层,水平定向钻施工技术却无能为力,本文针对沙卵砾石地层中进行水平定向钻穿越施工中存在的问题进行分析,通过理论分析和工程实例介绍了“人造岩体”隔离技术在水平定向钻施工中的应用。     

广西北海银滩(中区)污水管非开挖定向钻铺管技术及泥浆工艺

广西北海银滩(中区)污水管排管工程中一段污水管位于北海海滩上。该段工程的地层为松散的砂、砾石层，地下水位高，同时受海水侵蚀影响，无法采用传统开挖铺管工艺施工，非开挖定向钻铺管成为首选。主要介绍了在此情况下的定向钻铺管技术及泥浆工艺，分析和探讨了泥浆在此类地层的定向钻进施工中的重要作用。     

DN630供水管道定向钻穿越淮河工程的设计和施工

作为非开挖施工的一个分支,定向钻穿越技术得到了越来越广泛的应用。本文以DN630供水管道定向钻穿越淮河工程为例,介绍了定向钻穿越的技术特点,指出了设计基本原则及设计要素如管道钻进的入土角、出土角、曲率半径和穿越深度等确定方法,并阐述了定向钻穿越施工工艺流程及泥浆配制、钻导向孔、扩孔及管道回拖等主要施工工艺。     

湘江岩溶地质条件下的定向钻施工

湘江定向钻穿越是湖南成品油管道二期工程的重点工程,穿越地段主要地质为灰岩、溶洞及岩石裂隙等,出入土两端还需穿过部分卵砾石段,造成导向难度及不易成孔;导向过程中曾发生掉钻、扩孔过程中发生卡钻,通过运用图表、技术分析等,结合相关类似工程,成功解决了掉钻、卡钻及泥浆问题,成功穿越含有溶洞的湘江穿越。     

高压B天然气管线岷江河流定向钻穿越工程

本文简要介绍了非开挖水平定向钻机在卵砾石地层中的施工。采用国产谷登800－L型钻机,在施工中采用有线导向形式,通过配制专用泥浆,从而圆满完成施工。     

西二线倒水河定向钻穿越施工过程控制简析

西气东输二线东段管道工程倒水河定向钻穿越,管径为中1219mm,穿越地层主要粉质粘土、中粗砂和砂岩层,局部层位含卵砾石,地质软硬交错,施工难度大。经多次方案论证,拟定相应的技术防范措施,在施工过程中严格进行控制,确保了回拖成功。     

定向钻穿越对河流防洪的影响分析

针对以往几处定向钻穿越对河流防洪产生不利影响的冒浆、地面塌陷、河堤裂缝及管涌事故,分析了其产生问题的原因,认为定向钻穿越对河流防洪的影响主要发生在施工期,指出应优化定向钻穿越设计、严格施工过程中的泥浆工艺、施工工艺及施工速度和进度控制,定向钻穿越就不会对河流防洪产生明显不利影响,并提出应对定向钻穿越完成后孔洞的稳定性进行专题分析和研究的建议。     

海上定向钻穿越泥浆体系研究

定向钻泥浆在陆地作业过程中已经发展成熟,但在海上施工过程中,由于海水的侵入,泥浆会产生絮凝、分离以及性能突变等情况;在穿越施工过程中容易引起阻卡、坍塌等事故,严重影响海上定向钻穿越的施工效率。针对海上定向钻穿越工程,通过室内实验研究了海水环境对泥浆性能的影响,结合海上环境保护的要求,构建了一套适合于海上定向钻施工的泥浆体系:海水+0.3%Na_2CO_3+10%短纤维海泡石+0.2%植物纤维-2+0.5%增黏剂-6;综合评价以及现场应用表明其能够满足海上建设开发的作业需求。     

非开挖穿越麒麟立交桥全风化花岗岩地层铺设石油管道施工技术

采用非开挖定向钻进的方法穿越深圳麒麟立交桥铺设石油管道，管道为φ3239 mm无缝钢管，长度512 m。该穿越地段为全风化花岗岩地层，在这种地层中进行非开挖定向穿越施工难度比较大。介绍了施工中出现的问题及解决办法，并详细介绍了钻进、扩孔、泥浆、布管、拉管等施工方法。     

长距离非开挖穿越技术在岩石层、砂层的施工实践

立沙油品储运项目输油管道东江穿越工程,管道穿越水平距离为1085m。穿越地层主要为不同风化程度的花岗岩及砂层等复杂地层,其中穿越最硬岩石单轴饱和抗压强度达到36．7MPa,采用大型非开挖水平定向钻机进行施工。简述了施工测量及确定方位角、钻导向孔、扩孔及管道回拖等主要施工过程。通过采用加设直径300mm导向套管、布置人工磁场等施工措施,有效地保证了穿越轨迹与设计曲线重合;存泥浆中添加堵漏剂等外加剂,防止泥浆从岩石裂隙巾流失;在施工至砂层时增加泥浆粘度及添加润滑剂等措施防止塌孔．同时减小扩孔及回拖阻力：采用开挖发送沟并在沟内灌水,使管道存孔内保持悬浮状态等措施以减少管道的摩擦阻力,确保管道顺利回拖。     

聚丙烯酰胺泥浆在砂卵砾石层钻进中的应用

砂卵砾石层是我队水文地质钻探的常见地层，其厚度从几米到数百米。多数砂卵砾石层岩性松散，钻进中经常出现坍塌、漏浆、孔内积砂甚多等复杂情况，给正常施工造成很大困难。过去用普通泥浆护孔无效时，就向孔内投入大量粘土或跟管钻进，但孔内事故多，效率低，成本高。79年我队二号机施工的ZK7927孔，砂卵砾石层厚达130米以上，其上部为砂卵砾石层，70米以下为含泥质的卵砾石层，并在其间夹有薄层淤泥质亚砂土。砂卵砾石层成分以灰岩及石英岩为主，砾石约占50％，卵石约占40％，砂占10％。粒径一般在15～200毫米，大者可达2     

水平定向钻孔剖面测量系统的研制

水平定向钻在穿越复杂地质情况下,施工中容易出现钻孔坍塌、钻杆断裂等技术难题。通过对超声波在定向钻泥浆中传输规律的研究,建立了定向钻剖面测量的超声工艺模型,在嵌入式控制平台上开发出用于水平定向钻孔剖面测量的超声测量系统,可以对钻孔形状进行测量,对穿越轨迹上的地质情况进行核查,并通过检测软件对穿越轨迹进行三维剖面图显示,指导复杂地质条件下的水平定向钻施工过程,降低穿越风险。     

大型水平定向钻穿越复杂地层施工工法

本文以具体案例简要介绍了水平定向钻穿越不宜进行大开挖复杂地层的施工工法。     

基于盾构影响的长江砾石层工程地质研究

拟建长江盾构地铁隧道(江心洲站—中间风井区间)局部穿过长江砾石层,砾石层中卵石、砾石等颗粒级配,最大粒径、大粒径卵石、砾石含量,砾石层密实度以及卵、砾石单轴抗压强度对盾构刀盘选型、盾构掘进均产生影响。基于盾构影响的角度结合工程实践,采用水上钻探方法,详细查明长江大盾构隧道所穿越砾石层的工程地质特性。结果表明,长江大盾构隧道所穿越砾石层的工程地质特征要求盾构掘进遵循排小碎大的原则,合理选择盾构刀盘的开口尺寸、开口率、滚刀刃间距等,并加设耐磨保护装置,注入改良渣土的泡沫试剂等,掘进时合理控制盾构推进的速度、转速和锥入度,为工程实际中过江大盾构选型、盾构掘进施工提供地质依据。