定向钻穿越的冒浆分析及对策.pdfVIP

维普资讯 第 33卷第 2期 石 油 工 程 建 设 41 孙宏全，詹胜文，张洪洲 (中国石油天然气管道工程有限公司，河北廊坊 065000) 摘 要：虽然定向钻穿越技术在管道建设中已经成熟应用，但是在施工中也会遇到一些 问题 ，如 断钻杆、冒浆、卡钻、地表塌陷等，特别是 冒浆问题，不仅给工程带来经济损失，同时也会给地 方的环境保护造成一定影响。文章依据实践经验 ，从穿越路径和设计参数、扩孔器和钻进速度、 泥浆配比、薄弱部位的穿越等方面分析了定向钻穿越时冒浆的原因，并提出了相应的预防对策。 关键词：定向钻 ：冒浆 ；原因分析 ；预防措施 中图分类号 ：TE973．4 文献标识码 ：B 文章编号 ：1001—2206 (2007)02—0041-02 0 引言 情况和钻机设备 的能力 以及场地要求 ，选择尽量 随着管道建设 的快速发展 。特别是西气东输 大的入 出土角和曲率半径 。使穿越 曲线尽快地到 工程和冀宁联络线的建设，使定向钻穿越技术成 达稳定地层 。 为管道建设不可缺少 的手段。在 4000km 的西气 因为 冒浆是泥浆的压力大于其上的水的自重 东输工程上采用定向钻穿越达 38处，穿越总长近 和土壤的自重 (地下水位 以下的土应取浮重度) 24km。冀宁管道工程 ，仅干线就有 36条河流采用 之和 。而水 的 自重和土壤 的 自重与深度成正 比， 了定 向钻穿越 (计划还要增加 4条定 向钻穿越)， 所 以定 向钻 曲线布置 的深度必须满足水 的 自重和 支线穿越工程也有 35条 ，穿越总长度超过 50km， 土壤 的 自重之和大于泥浆压力 的要求 ，使上覆地 沿线多处控制性工程中如滹沱河 、卫运河 、黄河 、 层具备足够的压力。 韩庄运河 、京杭运河 、苏北灌溉总渠和淮沭河等 为 了防止穿越堤坝时 冒浆 ，在场地允许 的条 都采用定向钻方式穿越通过。 件下 ，设计人员应该将穿越 曲线的水平段适当延 在管道设计和施工 中，虽然定 向钻穿越技术 长，将 曲线的变坡点设计到大堤 以外，保证大堤 得到成熟应用 ，但在施工 中也遇到 了一些 问题 ， 下管道 的埋深 ，同时也增加 了土体对泥浆 的 自重 如断钻杆 、冒浆 、卡钻 、地表塌陷等 ，这些问题 压力 。当然 ．这样会造成穿越段 的增长 ，整个工 困扰着定 向钻穿越技术的发展和应用 ，特别是 冒 程费用增加 。 浆问题 ，不仅给工程带来影响和经济损失，同时 2 扩子L器和钻进速度 还对当地的环境保护造成一定程度的影响，为此 ． 某河流地质情况主要为黏土，钻进导向孔 、扩 本文着重对定 向钻穿越过程 中的冒浆问题进行分 孔、回拖时的泥浆压力基本相同．均在0．8～1．0MPa。 析，并提出防范建议。 钻进导向孔和回拖时没有 冒浆 ，但在扩孔时发生 1 穿越路径和设计参数 冒浆 问题 ，经分析认为扩孔时的泥浆压力可能不 (1)设计人员应根据不同的地质情况 ，正确 止 1．0MPa．造成冒浆 的原因是孔洞中出现憋压和 选择合适的穿越位置 ，只有选择合适的穿越位置 人为增压所致。 和穿越地层 ．才能确保穿越 的成功。定向钻穿越 (1)孔洞中出现憋压 的原 因是扩孔器选择不 应尽量避开不 良的地质场地 ，如 ：松散 的砂土 、 当。常见的扩孔器和适用条件如下 ： 粉土和软土等对定向钻不利的场地。 刀式扩孔器，适用于黏土、粉质黏土和一些 (2)选择合适的设计参数，确定适宜的人出