水平定向钻机

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水平定向钻机考虑的因素

发布日期:2019-08-16 作者:江苏德航工程机械装备有限公司 点击:

水平定向钻机考虑的因素

水平定向钻机考虑的因素

首要考虑的因素是地层状况,其中两种地层不利于穿越,即高砾石含量的砾质地层、强度和硬度特别的岩石。地层中含有砾质成分太多时成孔难度大,因稳定性差不易被钻削成孔或成孔后局部塌方,并滞留于孔中不易被泥浆带走,成为钻头、扩孔器钻进和管线回拖时的障碍物。强度和硬度的岩石同样是穿越的障碍,钻孔、扩孔速度特别慢,对钻杆、钻具要求高,钻进方向控制困难;相反,特别容易破碎的岩石象砾质一样给成孔带来不稳定的因素。地层状况与穿越可行性关系见表1。

管线穿越的路由地质情况可能相当复杂,不同区段含有不同的成分,尽管对穿越曲线优化设计,有时也将通过不利于穿越的地层,能否穿越决定于该地层穿越长度、连续性及在整条穿越曲线中位置,如改变几类地层排列顺序将使穿越情况完全发生改变。另外,对地层状况认识是建立在分析钻探岩芯性质的基础之上,由于钻探调查是非连续地进行,而管线穿越沿设计曲线连续进行,在实际穿越中可能遇到意想不到的地层,施工前需充分考虑各种因素。

穿越长度和管径主要受钻机和钻具的能力限制,因为在钻导向孔过程中,钻杆存在弹性使穿越长度不能无限延长,而且随着穿越长度的增加,对钻头的钻进方向的控制能力逐步减弱,导向孔很难按设计的穿越曲线完成。要实现成品管线的回拖,孔径需扩至管径的1.2~1.5倍,这样对于大口径管线穿越,对坚硬地层进行扩孔作业时扭矩非常大,钻杆强度有时不能满足要求;在表2管道定向钻穿越长度和直径的工程砾质、砂质地层情况下,径越大的孔道越难维持稳定状态而易出现塌方,这些因素限制了大直径管线的穿越。表2列出了目前已经完成的穿越长度和直径的纪录,分析定向钻穿越可行性时可与之比较。

对于复杂地质条件下的长距离大口径管道穿越工程,将地层状况、穿越长度、管道直径这三个因素综合考虑,在目前的技术和装备条件下分析能否采用定向钻穿越施工,可参考表3复杂地层状况下穿越管径、长度可利于管道的保护。但是能否进行定向钻穿越受行性表。许多因素的限制,需对特定管道工程的穿越可行性进行分析,通过对地层状况、穿越长度、管道直径三个主要因素进行分析,从技术角度给出了可以进行油气管道穿越工程采用定向钻钻进技术确为非穿越的基本范围条件,可为分析定向钻穿越可行性常好的方案,可以节省工程投资,缩短施工周期,有时提供一定指导。

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