巖層拖拉管重點(diǎn)難點(diǎn)

水平定向鉆進(jìn)安裝地下管線答題可以分為三個階段，即鉆導(dǎo)向孔，擴(kuò)孔，管道回拖。定的變化，以下從這三個階段分別對長距離巖石水平定向鉆進(jìn)進(jìn)行分析。導(dǎo)向孔鉆進(jìn)階段長距離巖石水平定向鉆中導(dǎo)向孔鉆進(jìn)的難點(diǎn)在巖石層中進(jìn)行導(dǎo)向孔施工長距離巖石鉆進(jìn)地層變化大，造成地層情況復(fù)雜，鉆進(jìn)過程困難。水平定向①在細(xì)砂巖，中粗砂巖等風(fēng)化程度比較小的堅硬巖石中鉆進(jìn)，由于此類巖石抗壓強(qiáng)度大，且切削下來的巖屑對鉆具的磨損比較大，導(dǎo)致鉆進(jìn)功效比較低。②較軟巖層中，如破碎風(fēng)化程度比較大的巖層鉆進(jìn)，由于鉆具本身自重比較大，鉆頭會趨向于重力方向鉆進(jìn)，導(dǎo)致鉆進(jìn)角度比較難調(diào)整。③軟硬交互地層，鉆進(jìn)趨勢會趨向于軟巖層，造成鉆進(jìn)曲線偏離設(shè)計曲線。④裂隙、斷層巖層中鉆進(jìn)，主要是鉆井液的漏失，導(dǎo)致鉆井液無法滿足施工，鉆進(jìn)功效降低。長距離巖石水平定向鉆中導(dǎo)向孔鉆進(jìn)難點(diǎn)解決方案針對以上提出的在長距離巖石水平定向鉆導(dǎo)向孔鉆進(jìn)中遇到的困難，通過對實(shí)際施工經(jīng)驗的總結(jié)以及查閱相關(guān)資料，特提出以下解決方案：（1）地層問題解決方案針對復(fù)雜地層，首先要根據(jù)勘察資料，詳細(xì)分析地層情況，主要從鉆進(jìn)巖石的巖性，強(qiáng)度，破碎程度等方面入手研究分析巖石的可鉆性，主要從以下幾個方面采取應(yīng)對方案：①堅硬地層解決方案在水平定向鉆進(jìn)中，一般認(rèn)為抗壓強(qiáng)度達(dá)到60MPa以上的巖石屬于堅硬巖石。在實(shí)2)對于微風(fēng)化且石英質(zhì)含量較高的砂巖層②軟巖地層解決方案此類地層往往破碎程度比較大，風(fēng)化程度較高，裂隙較多，且?guī)r石中粘、粉含量采用小直徑鉆頭（）如果以上兩個方案無法解決問題，可以考慮在軟巖地層中快速頂進(jìn)，使鉆進(jìn)曲線盡量③軟硬交互地層解決方案根據(jù)軟硬地層的交互情況，以及巖層的巖性，在盡量接近設(shè)計曲線的原則下，采10MPa強(qiáng)度太小，則盡量在硬巖層中鉆進(jìn)。④裂隙、斷層地層解決方案此類地層主要問題是鉆井液的漏失比較嚴(yán)重，可以在鉆井液中加入一定量的堵漏劑進(jìn)行堵漏，以解決鉆井液漏失問題。鉆井液問題解決方案鉆井液是水平定向鉆進(jìn)的“血液”，具有十分重要的地位，而鉆井液是否符合地在長距離巖石中鉆進(jìn)施工，主要從以下幾個方面考慮：①在礫巖、石灰?guī)r等經(jīng)過切削后產(chǎn)生較大塊碎屑（粒徑一般大于20mm）等指標(biāo)，以使得鉆井液具有較大的攜帶能力。（粒徑一般小于井液粘度，增強(qiáng)其流動性，使鉆井液可以更好的循環(huán)。③在泥巖、頁巖等粘粉類成分較多的巖層中鉆進(jìn)，由于此類巖石易遇水軟化，出現(xiàn)“泥包鉆”現(xiàn)象，而頁巖又有吸水膨脹現(xiàn)象2)在頁巖中鉆進(jìn)，可加入適量KCl，可有效抑制頁巖膨脹。④鉆井液中的固相含量在一定程度上影響著鉆進(jìn)速度，一般情況下鉆石隨著固相液中的固相成分，提高鉆速以及鉆井液的攜帶能力。⑤由于鉆井液配制成本比較高，在長距離巖石鉆進(jìn)中使用量比較大，如果單純?yōu)殡x巖石鉆進(jìn)中可以考慮針對主要地層確定鉆井液配方鉆壓問題解決方案由于對水平定向鉆進(jìn)中的實(shí)際鉆進(jìn)壓力的理論計算尚未十分成熟，在粗略計算的數(shù)，反之，則差別較大，應(yīng)適當(dāng)增大鉆壓，以保證鉆速。其它問題解決方案①鉆進(jìn)距離越長，孔中鉆桿彎曲情況越復(fù)雜，馬達(dá)的工具面角越難調(diào)整，這時需大，則立即查找原因，排除問題。②線夾過多導(dǎo)致憋壓問題，可以適當(dāng)減少線夾數(shù)量，也可以采用鏤空比較大的線夾，盡量保持鉆井液流通順暢，減少憋壓程度。擴(kuò)孔階段長距離巖石擴(kuò)孔難點(diǎn)長距離巖石水平定向鉆進(jìn)擴(kuò)孔階段所遇到的問題比打?qū)нM(jìn)擴(kuò)孔施工中主要有以下幾個難點(diǎn)：地層問題現(xiàn)在地下輸油輸氣管道直徑越來越大，相應(yīng)的穿越成孔的直徑也越來越大，長距離巖石擴(kuò)孔中遇到的地層問題比短距離擴(kuò)孔要復(fù)雜得多，主要有以下幾個難點(diǎn)：①在細(xì)砂巖，中粗砂巖等風(fēng)化程度比較小的堅硬巖石中擴(kuò)孔鉆進(jìn)，由于此類巖石切削下來的巖屑對鉆具的磨損比較大，導(dǎo)致鉆進(jìn)功效比較低。②較軟巖層中，如破碎風(fēng)化程度比較大的巖層鉆進(jìn)，由于鉆具本身自重比較大，擴(kuò)孔器會沿著重力方向逐步掉落，導(dǎo)致在軟巖中形成比較大的陡坡或擴(kuò)孔“鍵槽一級擴(kuò)孔和回拖管道都不利。③一般情況下，在穿越的兩岸都有土層和巖石層的交接處，當(dāng)從土層擴(kuò)孔進(jìn)入巖這對下一級擴(kuò)孔會造成一定困難，回拖時管道從陡坎進(jìn)入巖石孔洞也是十分困難的。④在裂隙、斷層巖層中鉆進(jìn)，主要是鉆井液的漏失，導(dǎo)致鉆井液無法滿足施工，鉆進(jìn)功效降低，成本增加。鉆井液問題鉆井液在擴(kuò)孔施工中具有極其重要的地位，孔中的巖石碎屑需要由鉆井液攜帶出，在長距離巖石擴(kuò)孔中，鉆井液方面的問題主要有以下幾點(diǎn)：①由于擴(kuò)孔鉆進(jìn)距離長，高壓鉆井液在返流一定距離后，流速將逐步降低，導(dǎo)致現(xiàn)象，導(dǎo)致擴(kuò)孔器退出和進(jìn)入孔洞困難，對下一級擴(kuò)孔和管道回拖也不利。②鉆井液對復(fù)雜地層的適應(yīng)性不足。擴(kuò)孔鉆進(jìn)可能經(jīng)過的地層比較多，鉆井液原從鉆井液要符合地層情況角度考慮，則付出的成本過高，且不利于施工進(jìn)度。擴(kuò)孔工序問題在以往短距離鉆進(jìn)擴(kuò)孔過程中，一般情況下只采用一臺鉆機(jī)進(jìn)行擴(kuò)孔，在推出換長距離巖石水平定向鉆中擴(kuò)孔難點(diǎn)解決方案針對以上提出的在長距離巖石擴(kuò)地層問題解決方案針對復(fù)雜地層，首先要根據(jù)勘察資料，詳細(xì)分析地層情況，主要從鉆進(jìn)巖石的巖經(jīng)驗總結(jié)，仔細(xì)分析地層情況，確定擴(kuò)孔方案，主要從以下幾個方面采取應(yīng)對方案：①堅硬地層解決方案在實(shí)際擴(kuò)孔施工中，會沿著導(dǎo)向孔的軌跡進(jìn)行擴(kuò)孔，經(jīng)常遇到的堅硬巖層一般是首先考慮使用硬質(zhì)合金鑲齒牙輪擴(kuò)孔器，此類擴(kuò)孔器的耐磨性和韌性都可以較好的適應(yīng)堅硬巖石地層。②軟巖地層解決方案破碎程度比較大，風(fēng)化程度較大，裂隙較多，且?guī)r石中粘、粉含量較多的地層，擴(kuò)孔過程中，加大回拖力，增加牙輪的“吃入”巖石程度，增加單次旋轉(zhuǎn)切削量。適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速，防止出現(xiàn)較大的擴(kuò)孔“鍵槽”。適當(dāng)降低鉆井液排量，防止由于高壓泥漿的作用使孔洞出現(xiàn)部分坍塌。③土層和巖石層的交接處解決方案在土層和巖石層的交接處，由于擴(kuò)孔形成的陡坎會對對下一級擴(kuò)孔會造成一定困法。（2）如果穿越兩岸都無法進(jìn)行夯套管作業(yè)，則可以在打?qū)蚩椎倪^程中調(diào)整④裂隙、斷層地層解決方案此類地層主要問題是鉆井液的漏失比較嚴(yán)重，可以在鉆井液中加入一定量的堵漏劑進(jìn)行堵漏，以解決鉆井液漏失問題。鉆井液問題解決方案鉆井液是水平定向鉆進(jìn)的“血液”，在擴(kuò)孔作業(yè)中具有十分重要的地位，可以說驗和相關(guān)資料，同時考慮在長距離巖石中擴(kuò)孔施工，主要從以下幾個方面考慮：①針對由于鉆井液流速不夠?qū)е驴字兴樾级逊e，形成滯留層的現(xiàn)象，可以通過以②在礫巖、石灰?guī)r等經(jīng)過切削后產(chǎn)生較大塊碎屑的巖層中鉆進(jìn)，此時鉆井液的攜③在砂巖等破碎后巖屑比較小的巖層中鉆進(jìn)，主要的考慮對鉆具降溫，這時需要適當(dāng)?shù)慕档豌@井液粘度，增強(qiáng)其流動性，使鉆井液可以更好的循環(huán)。④在泥巖、頁巖等粘粉類成分較多的巖層中鉆進(jìn)，由于此類巖石易遇水軟化，出現(xiàn)“泥包鉆”現(xiàn)象，而頁巖又有吸水膨脹現(xiàn)象，在此類巖石中擴(kuò)孔鉆進(jìn)尤其要特別注意鉆井液的配制，可以采取以下兩點(diǎn)：（1）盡量降低鉆井液的濾失量，使鉆井液濾失的水量盡量小，減少泥巖的水化程度。（2）在頁巖中鉆進(jìn)，可加入適量Kcl，可有效抑制頁巖膨脹。⑤鉆井液中的固相含量在一定程度上影響著鉆進(jìn)速度，一般情況下鉆石隨著固相⑥由于鉆井液配制成本比較高，在長距離巖石擴(kuò)孔中使用量比較大，如果單純?yōu)椋ㄈ珥搸r層中鉆進(jìn)要專門配制與之相適應(yīng)的鉆井液。擴(kuò)孔工序問題解決方案在長距離巖石擴(kuò)孔過程中，如果采用鉆機(jī)直接將擴(kuò)孔器推出的方式，則由于鉆桿管道回拖階段長距離巖石水平定向鉆進(jìn)管道回拖難點(diǎn)管道回拖階段一般情況下只有幾十個成敗的關(guān)鍵。在長距離巖石水平定向鉆進(jìn)中，管道回拖的難點(diǎn)有：管道回拖力相對于短距離管道回拖力要大的多?；赝暇嚯x長，鉆孔中情況復(fù)雜多變，出現(xiàn)異常情況的概率大。長距離巖石定向鉆進(jìn)中管道回拖難點(diǎn)解決方案實(shí)際上，管道回拖階段的最主要的工作在導(dǎo)向孔和擴(kuò)孔階段，導(dǎo)向孔鉆進(jìn)的曲線平滑，擴(kuò)孔過程順利且孔中巖屑比較少，則管道回拖相應(yīng)會比較順利。結(jié)論與討論本文通過對長距離巖石水平定向鉆進(jìn)中三個階段的分析，總結(jié)出了各個階段中所遇到的施工難點(diǎn)，并提出了相應(yīng)的解決方案。主要結(jié)論有以下幾點(diǎn)：導(dǎo)向孔階段，在長距離巖石導(dǎo)向孔鉆進(jìn)過程中地層情況復(fù)雜多變，不同的地導(dǎo)向孔階段，在長距離巖石導(dǎo)向孔鉆進(jìn)過程