铁大线定向钻穿越施工技术问题范文

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摘要：铁大安全改造(铁岭-鞍山段)河流定向钻穿越工程施工二标段--浑河穿越工程于2014年1月30日回拖成功，穿越长度为1196米，在国内大型河流穿越中再次实现了粉质粘土、细沙、中砂地层长距离穿越，并成功解决了长距离卡钻施工难题。

关键词：长距离；复杂地质；卡钻；扩孔；回拖

1工程概况

工程名称：铁大线安全改造工程(铁岭-鞍山段)河流定向钻穿越工程(第二标段)浑河穿越工程。建设规模：定向钻穿越水平长度1196m。工程特点：地质条件主要为粉质粘土、细砂为主，两岸有足够的场地，交通运输较方便，穿越处河道顺直，两侧有堤，河床及岸坡稳定性一般。开工时间：2013年9月21日，完工时间：2014年1月30日。施工过程分为导向孔、扩孔和洗孔、回拖三个阶段。

2工程施工内容及技术措施

2.1导向孔本工程

钻导向孔阶段，采用钻具组合为9-5/8″鸭嘴板式钻头+无磁钻挺+5-1/2″钻杆。在打入第2根钻杆时，泵压表示数增大不正常。观察泥浆管、泥浆泵压力正常分析为堵钻头水眼情况。根据地层以粉质粘土、细沙为主。选用12mm水眼可以保证水力参数。导向孔达到150米，打入100米Φ329套管。套管作用为防止塌孔，保证返浆正常，同时可以有效的保证推力的传递，保证单根钻杆倾角在最小弯曲半径以内，减少钻杆消耗。导向孔施工完成，符合施工偏差小于3m的要求。

2.2扩孔、洗孔

此管线最大扩孔直径为1000mm，拟定扩孔3次，扩孔直径逐级为600mm、800mm、1000mm，由于地层为粉质粘土、细沙、中砂，扩孔器选用桶板式。Φ600mm扩孔达到88米，扭矩达到50KNM以上，继续操作困难。遂决定退出Φ600mm扩孔器，拟换用Φ300mm扩孔器重新扩孔。在退出扩孔器的过程中，出现了卡钻问题，准备进行长距离套洗。套洗是用螺杆钻头清洗钻杆淤泥的过程。由于套洗过程中，新打入钻杆不能转动，而钻头要旋转喷射泥浆以清洗钻头。所以选用自设螺杆钻头+螺杆马达+5″钻杆。通过自设钻头将钻头与5-1/2″钻杆距离控制在50mm以内，以达到清洗5-1/2″钻杆目的。在套洗过程中，虽然使用了螺杆钻具，还是发生了钻杆互相缠绕的问题。当套洗进行到466米时，套洗钻杆的扭矩达到40KNm以上。这就是由于两套钻杆发生了缠绕。如果继续向前套洗可能别卡在地下，于是将套洗管拔出，分析缠绕原因。经过查阅资料和现场分析发现，由于钻机自身扭矩的传递不完全，会使钻杆每10米向左偏转一度。所以，要求司钻每前进一根向右调整一度。同时，司钻仔细观察仪表，当扭矩突然下降幅度达到50%,即为钻杆缠绕，此时采取向右旋转一圈，避免缠绕。最终，套洗88根达到797米。再次活动5-1/2″钻杆，当拉力达到260T时，钻杆活动，解卡成功。1月29日完成扩孔。施工进展顺利。

2.3回拖管线

根据以前施工经验，主管在回拖过程中会发生旋转，这样会导致焊接在主管上的光缆套管跟随主管旋转，通过计算决定在主管线后端采用工字钢焊接2m力臂，回拖过程中如果主管线发生旋转，阻止主管线旋转。1月30日3点15分管线回拖成功。

3工程取得的经验和教训

(1)穿越地层主要为粉质粘土、中砂，地层连通性好，承压能力差，极易发生孔漏。所以在前一百米打入329套管。可以有效的阻止泥浆的渗透，使返浆更明显。泥浆上，使用抑制性好，防塌能力强的泥浆材料，控制泥浆失水在要求范围之内，改善泥浆的造壁性能，提高其防塌封堵能力。

(2)在相对较软的地质中，较难控制，经常出现角度变化快、超深等现象，发现有角度变化快或者有角度变化快的趋势时，要及时进行纠正。控制好推进尺和转进尺长度，采取多推少转和不连续转的方法，发现变化趋势，及时采取相应对策。由于地磁原因，钻杆钻进时，会向右自动偏转，又因为地层软。所以可以以工作角度40°±5°缓慢推进几米，然后调整到320°±5°缓慢推进相同长度。经常性停机观察角度变化趋势。

(3)地层结构主要为粉质粘土、细砂时，胶结不好，极易发生孔塌及孔漏事故造成工程失败，要求泥浆抑制性要好，防塌、防漏能力要强，泥浆性能要均匀稳定，滤失量要小，失水量控制在10～15ml，泥饼要薄而坚韧致密控制在1～2mm之间，切具有良好的流动性。开泵要先小排量，待返出正常后再逐渐加大排量，要进行洗孔，以免造成压力激动而蹩漏地层。

4结语

这次工程凝聚了所有领导、技术人员、各位职工同志的辛勤与汗水，同时得到了多方面的领导的关注与支持帮助。这次工程的完满结束，标志着辽河一建穿越公司在解决同类工程技术问题上跃上了新的台阶，同时又将会面临新的挑战。穿越公司全体员工将共同努力，再接再厉，在今后的施工建设上再创建辉煌。

作者：黄锦 单位：辽河油田建设工程公司