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泥浆工艺在定向钻穿越中的作用

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证岩 屑携 带 、 井底 清洁和 防卡 。
２ 泥 浆 的 主 要 作 用
２ １ 携带和 悬 浮钻 屑 泥浆 的基本 作 用是 把 钻 头 破 碎 的钻 屑带 出井眼 ， 保持 井眼净 化 ， 当接 单根钻 杆 时 ， 泥浆能把 井 眼中钻屑 悬 浮住 ， 不致于 很快 下沉 ， 防止 沉砂 卡钻 。 ２２ 稳定 并壁 ． 井壁稳 定 、 眼规则 是 保 证 定 向 钻优 质快 速钻 进 井 的重要 条 件 ， 浆 的滤 失性 应 有利 于 在井 壁 上 形 成薄 泥 而韧、 摩擦 系数 小 的泥饼 ， 从而 保证 了钻成 的 孔具有较
％ ％
ｏ ０ ～ｏ ２ ．５
ｏ ３ ． ～ｏ６ ０ ２ ～０ ３
渡角造斜 失败 ， 即钻头不能从 井斜 角 ８ ‘ １过渡到 ９ ０。从
井 眼返 出的泥 浆 中取 样 化验 ， 质 为粉 质 泥岩， 承载 地 其
力 为 １０ Ｐ 。为此采 取 了三项措施 ： ０ｋ ａ （） １ 把原 来 的 １５ 的弯接 头改 为 ２ ５ ； ．‘ ．‘ （） ２ 修改 原穿 越 曲线， 将过 渡角 造斜 由原来 的强 风 化岩层 改到 中等 风化岩 层 ；
３２ 泥浆 的 主要成 分及配 比 ． 根据穿 越 泥浆 的造 壁 和 岩 屑携 带 的作 用， 们通 我 常选 用钙般 土 聚合 物泥浆体 系 或钠般 土聚合 物 泥浆体 系， 主要 成 分是钙般 土 或 钠般 土 、 性 淀粉 、 丙烯 腈 改 聚 胺、 磺化 沥青 、 效 润 滑 剂 、 Ａ 高 Ｐ ＣＨｖ、 ＭＤＨＶ 等 ， Ｃ 另 外可 根据 地 质条件 增加少 量 的堵漏 剂 、 碳酸 钠 、 化 铵 氯
回拖 的拉 力 ． 以可 以说 泥浆 参 数选 择 的 正 确与 否 决 所 定 了工 程穿越 的 成败 。泥浆参数 的选 择主 要根据 穿越
电的地质 条件 而决 定 ， 同 的地 质 条 件选 择 的 参 数也 不
不同， 并在穿越 施 工 中要 接 要 求定 时 检测 泥浆 的性 能 参数 ， 般情况 下 泥 浆 密度 、 度 要 半小 时 检 查 一次 ， 一 黏
维普资讯
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营ｊ 技 术 与 设 备 Ｉ Ｌ
２０ ０ ２芷
泥 浆工 艺 在 定 向钻 穿 越 中的作 用
程 显东 辽 河油 田油建 一公 司 辽 宁省 盘锦 市 １ ４ ２ ２ １０
【 摘要 】 根据定向钻穿越的实际经验， 阐述 了泥浆工艺在定向钻 穿越 中的作 用， 并对不同的地
其 它参 数 ４小 时 检查 一 次， 层 地 质条 件 发生 变 化时 地 要 加测 （ 同 地 质 条 件 的 泥 浆 参 数 参 见 表 ２ 。黏 土 不 ） 层、 浆应 具 有很好 的抑制性 和 良好 的流 动性 ； 泥 流砂及 强 风 化带 。 成孔 的坍 塌和泥 浆漏 失问题 比较严重 ， 降 要 低失 水量 ． 加强 井壁 的 稳定 性 ； 卵石 层 及砾 石层 ． 浆 泥 要有较 强 的结 构性和 好 的 润 滑性 及 较 高 的切 力 ， 以保
了一定的施 工经验 。在 定 向 钻 穿越 施 工 中 ， 浆 的 作 泥
３ 泥 浆性 能 参 数 及配 比
３ １ 性能参 数 ．
用是非常 重要 的 ， 关 系工程成 败的 重要 因素 。 是
丧 ｌ 定向钻穿越对比丧
泥浆 的性 能 参数 主 要有 ： 浆 密 度、 斗 黏 度 、 泥 漏 塑 性黏 度、 水 、 服 值 、 性 指 数 、 度 指数 和 摩 阻 系 失 屈 流 稠 数 。泥 浆的 密 度 、 度、 动 指 数 的 选 择 直 接 影 响 钻 黏 流 速、 泵压 、 排量 、 屑 的 携带 与 悬 浮 ． 浆的 失 水 、 钻 泥 稠度 指 数直接决 定 了成 孔 的稳 定性 ． 阻系 数 直接 决 定 了 摩
好 的稳 定性 ． 为管 线的 最后 回拖 刨造条 件 。
２ ３ 冲 局 地层 、 ． Ｉ 冷却 钻头
除 了以上 的两个 作用 外 ， 浆 还起 到 对 穿 起地 层 泥 的冲刷 和对钻 具 有的冷 却作用 ， 保证 钻具 的正常运 作 。
了湖南制 阳河 、 锦 大凌 河 、 庆 安 肇 新 河 、 盘 大 盘锦 双 台 河等 多项 工程 的穿越 ， 收到 了较 好的 经济 效益， 积 累 也
０ １ ．５ ． ～ｏ １ ｏ５ ～２ｏ
ｏ３ ～０ ５ ｏ５ ０ ～１２
等改善泥浆的性能以满足工程的需要 （ 参见表 ３焊 接 ・
１ ７
表 ３ 定 向钻 泥浆配 比对照表
材料名称 单位 湖南浏阳河
钙 般 土 钠 般 土 ％ ％ ８ １ ～ ０
时． 在地面上 长约 ４ｍ 范 围内多处 冒泥浆 ， 据地质 资 ０ 根 料该段 地层为粉质黏土 加砾 石层， 按事 前准备及 时添加 了石 棉灰 、 改性 淀粉和高效 堵漏剂， 调整 了泥 浆的配 比，
钻机再 次启动 ， 冒泥浆现象 消 失。 当钻进到 １０ 时过 ５ｍ
ｏ ２ ． ～ｏ ４ ｏ １ ． ～ｏ ２
０ ２ ． ～ｏ ６ ０４ ～１ ｏ
盘锦太凌河 大庆安肇新河
７～ｌ ｏ ２５ ８ １ ～ Ｏ
改 性 淀 粉 聚丙烯脯胺
磺 化沥 青 掏蒲 剂
％ ％
质 条件泥 浆配 比进 行 ７探讨 ， 可供 同类Ｉ程施 Ｉ参 考 。
关键词 ：石油 管道
泥浆 工艺
定 向钻穿 越
中图分 类号 ： ９ ３ ４ ＴＥ ７ ．
１ 前言
１９ ９ ８年底 ， 根据 市场 需要 我公 司从美 国奥 格公 司
引进 了一 台 Ｄ￣ １０ Ｉ ４ Ｂ定 向钻 机 ． 后 我 们 先后 完 成 之

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水平定向钻穿越施工及方案

水平定向钻穿越施工及方案

水平定向钻穿越施工及方案目录一、项目概述 (2)1.1 工程背景及必要性 (2)1.2 施工目标与任务 (3)二、前期准备 (4)2.1 现场勘察与测量 (5)2.2 设计方案制定与优化 (5)2.3 材料设备采购与验收 (7)三、水平定向钻穿越施工方案 (8)3.1 施工流程 (10)3.2 设备布置与操作要点 (12)3.3 施工过程中的安全注意事项 (12)四、施工步骤详解 (13)4.1 钻孔路径的规划与设计 (14)4.2 钻孔施工及优化策略 (15)4.3 管道穿越安装流程 (16)五、质量控制与验收标准 (17)5.1 质量管理体系建立与实施 (19)5.2 施工过程中的质量控制点 (20)5.3 工程验收标准及流程 (21)六、风险管理与应对措施 (23)6.1 风险识别与评估 (24)6.2 应急预案制定与演练 (26)6.3 风险控制措施及实施效果评估 (27)七、环境保护与恢复措施 (28)7.1 环境影响分析 (30)7.2 环境保护措施实施 (31)7.3 施工后的环境恢复方案 (32)八、技术培训与支持服务 (34)8.1 施工技术人员培训安排 (35)8.2 现场技术支持服务内容与方法介绍 (36)一、项目概述在本项目中，我们计划采用水平定向钻穿越技术来完成特定目的，例如铺设通信电缆、天然气管道或电力传输线路。

此项目涉及穿越一条河流、山脉或其他地质障碍，以最小化对环境的影响并确保高质量的施工标准。

项目地点为地，该地区的地质特征将直接影响我们的施工方案。

穿越工作的预期长度为米，预计施工将持续周。

我们的目标是在满足工程安全、效率和成本效益的同时，尽可能减少对周围环境和居民的影响。

本项目的施工团队将由经验丰富的工程师、钻井专家和现场工作人员组成，他们将执行严格的规划和监控程序，以确保质量和安全标准得到遵守。

施工计划包括详细的流水线作业图和应急预案，以确保在施工过程中能够应对可能出现的风险。

长距离大管径定向钻穿越管道--抗浮力计算措施及回拖施工工艺

长距离大管径定向钻穿越管道--抗浮力计算措施及回拖施工工艺

长距离大管径定向钻穿越管道--抗浮力计算措施及回拖施工工艺摘要：长输管道工程定向钻穿越施工回拖大管径、超长距离管道时，由于钻孔中的泥浆产生的不平衡浮力，随着管径增大和长度增长管道在泥浆中产生的浮力与钻孔之间的摩擦力、管道与孔壁大面积接触差产生挤压造成的孔壁垮塌。

通过现场经验和管道回拖过程中泥浆浮力计算分析，采用回拖管道内安装注满水的聚乙烯管的方式，均匀的平衡掉泥浆产生的浮力，有效的降低了回拖管道与孔洞的摩擦面积，从而减少了摩擦力，同时减少了管道与孔壁之间的挤压，降低了孔洞垮塌的风险，极大提高了定向钻穿越回拖一次成功率。

关键词：定向钻；穿越施工；配重降浮；管线回拖1概述在青宁输气管道工程新沭河定向钻穿越工程中，管道施工长度2133m、规格φ1016mm，通过在定向钻穿越管道内安装注水聚乙烯管的方法，给穿越管道提供配重用来平衡掉穿越管道在成型孔内受到的浮力，减少了穿越管道与成型孔之间的摩擦力。

配重重量可通过注水量、聚乙烯管管径和数量来调节。

取得了良好的经济效益和社会效益，创造了中国石化长输管道工程建设史上同时期同规格定向钻穿越之最。

2配重降浮施工2.1 泥浆对回拖力的影响定向钻扩孔过程中，因扩孔器本身重量的原因，在扩孔的过程中中心轴线会在扩孔过程中向下偏移，扩孔完成后，从孔洞的截面上看往往会形成一个上部小、下部大的近似梨状的孔洞。

因为孔洞内充满泥浆，回拖过程中管道受孔洞内泥浆的浮力作用向上浮起程度随着管道管径和长度的增加而增加，孔洞内的管道受到的浮力会很大，此时的管道会浮在孔洞的上部，梨状孔洞上部小、下部大，极有可能导致回拖管道卡死在梨状孔洞上部的狭窄部位，导致管道与孔壁摩擦加剧和加大了管道与孔壁之间的挤压，导致回拖力剧增和孔壁垮塌，从而可能会导致管道回拖失败。

2.1.1 孔洞内泥浆阻力影响孔洞内泥浆阻力的因素有孔洞与回拖管道之间环形间隙的形状大小，以及泥浆的粘稠度、回拖过程中管道相对于孔洞的速度等。

定向钻施工方法介绍

定向钻施工方法介绍


定向钻中的主要数据

导向孔作业关键要把握住2 个角度、1个工具面和4个 数据（4个数据时依据探头 测定的2个角度和输入的钻 杆长度计算所得）：
INC（倾斜角）
AZ （方位角） HS （工具面） ELVE（标高）
AWAY（水平长度） MD（实长）
RIGHT（水平偏差）
定向钻可以调整角度的原理
1°--2°的角度
工，特殊情况下可以采用12 ″的钻头施工，在进行岩石 地质穿越时还需要增加泥浆马达。 普通地质一般不采用泥浆马达钻孔，而是直接采用钻机 本身的推进和旋转功能进行钻进施工。坚硬地质由于钻 机本身的旋转速度有限，同时由于钻机旋转钻进只能钻 进直线，因此必须加装泥浆马达，利用泥浆马达的高速 旋转进行钻孔施工。

4.3.2人工磁场线圈的角点采用木桩固定，保持四边笔直减少测量误差 。线圈的宽度以3倍的探头深度为宜，也可以取3倍于设计曲线的最深 值，长度不易过长，以免造成电阻过大，电流小而影响测量的真实度 。线圈所使用的的导线截面积在10mm2以上为宜，
• 4.3.3在钻头进入人工磁场后的下一根钻杆钻进完成时进行测量 偏差。测偏时首先根据控向员的指令接通电源为线圈供电，供电 设备选用现场的直流电焊机（或两块电瓶串联），通直流电的电 流以70～80A为宜。测量完成后断开电源，重复测量2～3次取平 均值做为当时的偏差量。进入磁场后每钻进一根钻杆测量一次， 对比前后测量结果及时发现偏差和偏差趋势，如果不在标准要求 范围内需及时纠偏或将钻进钻杆抽回至满足曲线要求处后重新钻 进调整。
择进行司钻操作。控向人员根据测定的角度数据，输入钻进的钻 杆长度，由计算机程序自动计算当前钻头的三维坐标，控向员根 据当前数据制定下一步钻进计划，并提供给司钻。
数据传输示意图
定向钻专项施工方案

定向钻专项施工方案

定向钻穿越工程专项施工方案一、编制依据1.1、《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）;1.2、《水平定向钻法管道穿越工程技术规程》（CECS382:2014）；1.3、《油气输送管道穿越施工规范》（GB50069—2007）；1.4、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—2008）；1.5、国家现行颁布的其他相关规范、标准及相关规程、手册等；二、工程概况三、地质概况在穿越深度范围内，主要涉及地层为粉土、粉质黏土、轻粉质黏土、重粉质黏土、粉砂、中砂、砾砂，局部为圆砾石。

入、出土点曲线段穿越层虽然不在同一层位，但其主要为中砂、粉质粘土、轻粉质粘土，对穿越影像不大，但个别地层存在中砂、粉砂和圆砾，对穿越影响较大；水平穿越段主要为粉质粘土，穿越条件相对较好。

但应充分考虑土层中所夹杂的部分圆砾等透镜体对穿越施工的影响。

四、主要工程量主要工程量五、施工布置5.1进场道路入土点进场道路沿市区城北路修建临时便道进入施工区。

出土点进场道路沿308省道至出土点施工场区。

5.2施工用电、用水施工用电、用水就近使用施工场区。

5.施工场区布置施工场区主要布置在定向钻入钻点，场区布置图如下：六、施工进度计划从施工准备开始到恢复地貌结束，施工时前期设备进场、场地布置，后期的地貌恢复及其他工作均为正常施工时间，开始钻导向孔至管道回拖结束，管道制作在施工期同步进行，计划总工期4天。

七、施工流程定向钻施工主要包括测量放线、施工准备、导向钻孔、管道制作、扩孔回拖、尾工处理等施工工序，施工流程见下图：八、定向钻穿越施工8.1测量放线1、根据设计图纸放出管线中心轴线;2、确定钻机安装位置、工作坑位置、规划作业场地;3、复核入、出土点坐标和两点间的水平距离。

4、在入土点，根据管线中心轴线，测定钻机安装位置、工作坑等设施位置。

5、在出土点，根据管线中心轴线、占地宽度和长度，放出管道制作场地边界线和工作坑占地边界线，并标出拖管车出入场地的路线和地点。