7月 11

随着水平定向穿越技术的日趋提高、国家对环保政策越来越严格的要求,致使水平定向穿越固控系统也有了更高的要求。水平定向穿越固控设备主要体现于油气管道穿越河流、湖泊、交通干线、铁路枢纽等障碍。水平定向穿越固控对泥浆中的固体颗粒进行控制的原理和技术方法也有了多种多样分离技术手段。

环保是很长一段时间内对于我们是一个敏感的话题。由于水平定向钻泥浆中含有很多有害物质并且价值较高,所以水平定向穿越系统中泥浆回收是业主对施工的首要要求。水平定向穿越施工单位纷纷购置泥浆固相控制设备,将废泥浆固相分离后再利用,变废为宝取得了可观的经济效益,同时也促进国内水平定向穿越泥浆固控系统的大发展。

水平定向穿越在国内乃至世界发展的时间不长,在钻孔和泥浆方面没有自己的完善体系,目前在很大程度上是将油田的工艺体系改进后吸收应用。在国内水平定向穿越泥浆的固相分离方法与油田有些类似,主要有稀释、沉淀和机械清除三种方法。我公司针对水平定向穿越泥浆与石油钻井液区别,进行详细分析并进行大量的实地研究和试验,成功的研发除了专门针对水平定向穿越系统所配套的水平定向穿越固控系统。

目前国内使用的水平定向穿越泥浆固控回收系统由国产和进口各占半壁江山,进口的主要是小型的,随钻机进口时配套的。国产的主要是大型的,是根据用户需要配制的。

根据不同施工环境的不同,需要清除或抑制的颗粒类型和尺寸和穿越需要维护的泥浆的质量要求也不尽相同。我公司可根据实际工作环境需要并结合公司以往的成功案例为客户配置合理可靠的固控系统。

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7月 02

冠能固控除泥清洁器的安装,使用,拆卸和维护保养制度

1.1  相关岗位及职责

1.1.1  涉及岗位:司钻、钻工、钻井液工、电气师、机械师

1.1.2  岗位职责:司钻负责组织监督钻工的拆装工作;

钻井液工负责检查、调试、操作保养等工作;

电气师负责电路拆装、调试、检查等工作;

机械师负责督促、检查、指导、修理等工作。

1.2技术参数:

1.2.1  河北冠能石油机械制造有限公司的除泥器参数

序号 型号 GNZJ752-12N 序号 外形尺寸(mm)长×宽×高 1650×1260×1623
1 旋流器直径mm 100 8 重量(kg) 1022
2 旋流器数量(个) 10*4inch 9 激振方式 直线激振
3 进口管直径(mm) 159 10 激振转速 1420 n/min
4 溢流口直径(mm) 219 11 激振强度(G): 7.5
5 分离粒度(um) 15—25 12 筛网目数 120—150
6 工作压力(MPa) 0.25—0.40 13 筛网面积 2*1.4 m2
7 处理量(L/S) 1000GPM 14 振动电机功率 2*0.75kw

1.3  安装与调试;以河北冠能石油机械制造有限公司的GNZJ752-12N钻井液除泥清洁器为主。

1.3.1  安装:司钻组织钻工完成。

1.3.1.1  将除泥器放到2#罐的除泥仓的罐面,除泥器的振动筛排砂口应突出罐边50-80mm。

1.3.1.2  连接所有法兰,中间加上密封圈,用螺栓紧固。

1.3.1.3  电气师连接并固定好砂泵和振动筛电机电源线,电气系统均要防爆。

1.3.1.4  电缆尽量穿过防爆管,防止泥浆蒸汽腐蚀。

1.3.2  调试:电气师

1.3.2.1  检查除泥器电机接地完好。

1.3.2.2  启动振动筛电机,调试电机转向与其护罩上的箭头方向一致,否则振动筛不能排砂。

1.4  使用:钻井液工

1.4.1  启动时先启动小振动筛,再检查闸门,然后启动砂泵。

1.4.2  停止时先关闭砂泵,然后冲洗小振动筛,最后停小振动筛。

1.4.2  操作:钻井液工

1.4.2.1  调整旋流器底流螺母,使其底流呈伞状喷射排出。

1.4.2.2  停用时,应彻底放净旋流器内的泥浆防止凝固或结冰。将筛网冲洗干净,

检查各部位是否有异常。

1.4.2.3  严禁用铁掀拍打筛网,或用其它硬物刷刮筛面,以确保筛网的使用寿命。

1.4.2.4  更换筛网时,筛架上橡胶垫应安装齐全,筛网不许出现歪扭和松紧不均等

现象,保证筛网平整。

1.5  拆卸:与安装顺序相反。置于平坦地面待运。附件可置于罐内,绑扎好。

1.6  检查和保养:钻井液工

1.6.1  检查

1.6.1.1  查看压力表压力是否在工作压力范围内;压力表如有损坏或指针不动应及

时更换;压力表进液口的滤网如有损坏或堵塞应及时更换或清洗。

1.6.1.2  激振电机运转累计100小时,为初运转期,在初运转期内,每班应检查连

接螺栓并进行紧固。

1.6.1.3  应经常检查两边激振器外壳温度。激振电机运转累计5000小时,应对轴承进行检查,若已损伤或轴承寿命到期,应更换轴承并加满润滑脂。如果发现两端的激振力不一致时可拆开两端,把两端的激振块调为一致。

1.6.2  保养:机械师指导钻井液工完成。

一般在运转500小时左右应补充润滑脂,若发现润滑脂变质时,应及时更换。

附表

除泥清洁器班前现场检查表

检查点 检查标准 对应解决办法 签字
筛网 无翘曲,破损 修补或更换
电机 护罩,风扇齐全

无泥糊,温度正常

轴承温度<75℃无异响

清理或更换
电机电源线 固定可靠,无磨损 紧固或修补
锁紧螺栓 无松动,无脱落 紧固或更换
旋流器部分 无刺漏,排砂正常 更换部件
压力表 完好,压力符合要求 更换
砂泵 油量符合要求,无杂音 补充油或检查

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6月 19

钻井行业专家普遍认同钻井液离心机在固控系统的重要作用,国内大多数钻井队配备了主机功率18.5、22、37、45kw,转速为1300-2200r/min的中速离心机。目前,钻井液离心机主要有中速离心机和高速离心机2种主流品种。中速钻井液离心机转速为1300-2200 r/min,产生的离心力重力为800倍左右,处理量为40-60m3/h的离心机,这种离心机用来清除5-7μm的固相颗粒;高速钻井液离心机转速指2500-3300r/min,产生的离心机为重力1200-2100倍左右,分离粒度为2-5μm的离心机,这种离心机的处理量可根据钻井液的性能自动调节,并能通过负载实时监测与全变频自动闭环技术,有效地控制钻井液的性能,是钻深井和水平井等需要特殊工艺要求的理想的固控净化设备;另一种为固定转速高速钻井液离心机,这种钻井液离心机一般设置2-3个比普通离心机转速高的的转速,由操作人员对钻井液的性能进行判断,人工调节离心机的转速,达到较好的钻井液处理效果。

钻井液离心机

钻井液离心机应用钻井液的处理后,发挥了越来越重要的作用,许多钻井队配备了2台离心机,需要注意的是,配备了两台钻井液离心机技术性能完全相同的钻井液离心机(一般为中速离心机,有时处理量不同)时,应采用并联的工艺流程,以互为备用或在快速钻进时增大钻井液的处理量
目前,国外如derrick,swaco公司已生产出了全变频控制高速钻井液离心机,这种高速离心机造价高,且对操作人员的素质要求比较高,须有专门的电气工程师对其进行操作和维护。目前国内仅有少数出国作业的钻井队配备了该类型高速离心机,对钻井液性能要求较高的特殊井,建议采用中速离心机和国产高速离心机串联的工艺流程,经中速离心机处理后的钻井液进入高速离心机供液仓,经高速离心机处理后,进入循环系统重复使用。此时的钻井液固相得到了较好的净化,对提高后续设备(钻井泵、钻具、井下仪器等)的使用寿命、节约泥浆材料用量,提高机械钻速等方面具有积极意义。

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6月 15

随着国家对环境保护和节能减排的政策要求越来越严格,石油钻井行业对钻井液回收系统所带来的巨大效益也表现的越来越重视。笔者以西北油田分公司为例,详细分析了钻井液回收系统为石油钻井行业带来的巨大效益。
西北油田分公司以响应国家建设资源节约型和环境友好型企业为己任,加大对钻井液固控再利用项目的投入和管理力度,提高钻井液的循环利用率,节能、减排、增效效果显著。
该公司加大对钻井液回收再利用项目的投入和管理力度,提高钻井液的循环利用率,节能、减排、增效效果显著。截至现在,已回收钻井液2.76万立方米,为327井次配送钻井液3.88万立方米,废弃钻井液排放、处理量比往年相比下降19.4%,累计节约钻井液配制费、固废处理费近1480万元。
钻井液回收循环再利用就是将钻井、修井和完井作业中产生的钻井液进行固控后,对其黏度、比重等性能进行处理、调整,使其性能达到使用要求,并按照一定的密度分罐储存、定期维护保养以保持钻井液性能稳定,再发送到有需求的井使用,从而达到大幅减少废钻井液的固化处理,进而钻井液对环境的污染。
钻井作业产生的钻井液中盐等成份较高。以往油田施工作业的废浆均采取固化处理,但处理成本较高,并存在一定的污染。随着该公司勘探开发和原油增储上产步伐的不断加快,油田钻井、修井、完井作业过程中废弃钻井液量也逐年增加。为实现油田资源的循环再利用,今年该分公司加大钻井钻井液的管理,对井队废钻井液的去向进行严格管理与控制,并适度降低了钻井液的回收标准,提高钻井队伍的回收积极性,减少排放。同时,加大钻井液回收处理方面的投入,在油田原有3000立方钻井液储存量的基础上,又新扩建了一座处理4200立方钻井液车间,使钻井液的日回收能力达到了1000立方米,日发送钻井液达1400立方米,有效地缓解了钻井液回收、储备、周转的压力,钻井液回收和配送数量大幅提高,与去年同期相比,多回收钻井液量1.89万立方米,回收量同比增长324.7%;多配送钻井液2.38万立方米,钻井液配送工作量与去年相比增加了190%, “回收配送比”比去年同期提高了4个百分点,钻井液循环利用率显著提高。
以微知著,参照西北油田分公司的成功案例已经逐步表明:随着环保和节能的观念和认知已经被列为国家的基本政策并逐步的深入人心。钻井液固控设备的技术发展和装备制造的逐渐成熟也使石油钻井液回收系统在石油钻采中的环保、节能作用得到加强。

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5月 31

旋流除砂器安装操作提示:
1永远不要在过滤筒、顶盖的密封槽内涂抹黄油,此面为金属密封,黄油表面可能含有或吸附有颗粒会损伤密封表面。
 2 每天工作结束后都要将滤芯从过滤筒中提出,检查除砂器滤芯。
3 目视检查过滤筒内部。
4 每工作6小时测量除砂器关键部位的壁厚。
5 过滤筒工作中只用一个,另一个总应处于备用状态。
 6 在线排砂时,内部压差表显示不得超过450psi(3MPa)。
7 如果压差显示突然下降,表明滤芯已损坏,应立即停止工作,改用另一路工作。
8 要准备好备用的滤芯和足够的“O”密封圈。
9 只要提出滤芯,就必须立即用清水清晰设备,避免砂或支撑剂沉积在不必要的地方。
10 旋流除砂器新井清井时,要注意有来自管子丝扣油流出的黄油堵塞除砂器滤芯,一旦堵塞就要将除砂器滤芯提出,用高压蒸汽清洗干净。

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5月 28

冠能ZJ20钻机固控系统:

1、综述

ZJ20钻机固控系统是集机械和电气控制为一体的泥浆处理系统(见附图一、ZJ20钻机固控系统布置总图),本套系统主要包括①泥浆净化罐、②过渡罐、③配浆罐等组成泥浆循环平台,通过各个管汇连接所有罐及固控设备形成整个钻井泥浆循环系统。主要设备有:药品罐、ZS83×108-2直线振动筛、QJ250×2/100×10泥浆清洁器一体机、LW450×842N离心机、JBQ5.5kW搅拌器、JBQ7.5kW搅拌器、SB6×5砂泵、NJQ50-3泥浆枪、SLH150-45射流混浆装置等。

ZJ20钻机固控系统几种重要流程的设计特性,对钻井泥浆进行分级处理,根据钻井工艺要求通过溢流槽进行泥浆大循环。也可对泥浆加重、混配、搅拌和过滤。清水路管线于清水管连接后可为泥浆循环系统提供清水;药品罐提供相应的化学药品配料;泥浆配置系统可为固控系统的泥浆进行混配、补充;泥浆枪管线和搅拌系统可对泥浆罐内的泥浆进行充分搅拌和混合。

2、泥浆循环描述

井口出来的泥浆接到该系统的①泥浆净化罐上的泥浆分配器内,通过管汇阀门的调节可分别或同时进入到两台振动筛,经过振动筛处理后的泥浆进入沉砂仓,泥浆从沉砂舱经过溢溜槽流入除砂舱;除砂舱中的泥浆通过1#砂泵抽吸输送到QJ250×2/100×10泥浆清洁一体机的除砂旋流器中,经除砂旋流器处理后的泥浆通过溢流管汇进入除泥舱;除泥舱中的泥浆通过2#砂泵抽吸输送到QJ250×2/100×10泥浆清洁一体机的除泥旋流器中,经除泥旋流器处理后的泥浆通过溢流管汇进入到②过渡罐的1#舱(离心分离舱)内;需要离心机处理时,按程序开启离心机,再启动液下泵将②过渡罐1#舱内的泥浆供给离心机进行进一步净化处理,处理后的泥浆经离心机出浆管流入②过渡罐的2#舱(吸入舱)内。的部分泥浆经过溢流槽流到②过渡罐的2#舱(吸入舱)里。如附图二所示。

将泥浆泵通过管汇与②过渡罐的2#舱(吸入舱)的12″ 1.0 MPa法兰接口相连,通过各个泥浆罐内的高位蝶阀开关调节,可分别抽取②过渡罐的1#、2#舱和③配浆罐内的泥浆(见附图三、泥浆泵吸浆系统流程示意图),送至井口,从而完成一个钻井液净化大循环。

《《《推荐阅读:石油钻井液固控系统 www.gngukong.com

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5月 28

一、简介:

ZJ钻机泥浆处理系统是冠能公司根据用户需求,按照用户要求设计、制造的适应钻机作业用泥浆的循环净化系统。本系统处理量可达到250m3/h。该系统主要分四级固相控制净化过程。第一级由三台GNPS70-3S平动椭圆振动筛进行筛分;第二、三级由ZQJ250×2/100×16除砂除泥清洁一体机和两台SB8×6-14砂泵组成,其主要工作原理是采用砂泵提供足够的动力给旋流器,使泥浆通过旋流器进行离心分离;第四级由LW450×1000N离心机和一台供浆泵组,可以将泥浆里的有害固相完全分离。同时,在系统的的第二号罐上安装一台SLH150-50射流混浆装置,通过该装置可以补充和配置泥浆,为钻机提供满足钻井工艺的泥浆。

二、系统基本性能

   1、本系统采用四级固相控制工艺:a.振动筛分离;b.除砂旋流器分离;c.除泥旋流器分离。d.离心机分离可以清除泥浆里大于7μm以上的大部分固相颗粒。

   2、GNPS70-3S平动椭圆振动筛匹配筛网为:1050×700 ,40―100目板式波浪筛网;ZQJ250×3/100×16除砂除泥清洁一体机底流筛匹配筛网为:1050×700 ,100~180目的不锈钢编织波浪网。

   3、设计处理量:≤270 m3/h,额定处理量:240 m3/h.

适应环境:-15°~50°.

4、适应泥浆黏度:≤80 S .

5、适应气候条件:雨、雪、雾天气。

6、在额定功率情况下能够连续工作。

7、工作高度范围:在海拔≤2500 m能正常工作,在海拔≥2500 m时可降效工作。

8、系统所有设备为成熟技术新产品,技术性能满足SY/T5612-2007《石油钻井液固相控制设备设计规范》之相关要求。

9、整机设计合理,结构紧凑,组合灵活,技术先进,操作维修方便,性能安全可靠。

10、系统易于调遣、转移和运输,能满足国内、国外公路运输规定。

三、结构及配套设备

(一)、系统结构

ZJ50钻机泥浆处理系统结构如图一所示,主要由泥浆净化罐、储浆罐、SB8×6-14砂泵、GNPS70-3S平动椭圆振动筛、ZQJ250×3/100×16除砂除泥清洁一体机、JBQ7.5kW搅拌器、JBQ5.5kW搅拌器、SHL150-50射流混浆装置、电器控制部分以及扶梯、过道、护栏、连接管汇等组成。其结构紧凑,布局合理,安装、拆迁方便。

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5月 23
下面给大家介绍下玻璃钢酸罐,玻璃钢酸罐,是固控设备中,罐类中的一种,玻璃钢(FRP)亦称作GRP,即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料,或称谓玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬,不导电,机械强度高,回收利用少,耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。
二、适用规范和标准:
1、JC/T587-1995       《纤维缠绕增强塑料贮罐》
2、HG/T/20696-1999    《玻璃钢化工设备设计规定》
三、技术参数:
1. 名称:10M3玻璃钢卧式罐/16M3玻璃钢卧式罐
2. 介质:20%盐酸
3. 罐体规格: Φ2000*L4000(罐长)*δ12mm
4. 温度:常温
5. 压力:常压
四、 玻璃钢罐技术要求
1、制作方式:内衬钢模具喷衬,缠绕为电脑微控机械缠绕制作。
2、罐体构造:
a、内衬层:内衬层为防腐、防渗层;具有良好的耐腐蚀、防渗漏功能。
b、加强层:加强层选用树脂,无碱无捻缠绕纱为增强材料,玻璃纤维纱含量达55%~65%,强度高。
c、外保护层:外保护层为抗老化层,选用加入抗紫外线树脂,使表面具有抗晒、防老化的功能。
d、 储罐底部带碳钢鞍座,钢材喷砂除锈后喷涂防腐油漆。
e、外观质量:内表面平整、光洁、无杂质、无纤维外露、无目测可见裂纹、无明显划痕、疵点及白化及分层;外表面平整光滑、无纤维外露、无明显气泡及严重色泽不匀。
f、罐底结构:主横梁12#工字型钢×3根,横拉筋为12#工字型钢间隔1000mm,罐底板厚度为5mm防滑花纹钢板。罐底两头用有吊装耳。
g、10M3玻璃钢卧式罐Φ2000*L6000(总长)*2450mm ,在一端设有增强型聚丙烯耐酸离心泵(型号80FP-28);另一端设有250mm的翘头,用来吊装和现场短距离拖拽;罐体顶部设有DN500人孔,在人孔处设有呼吸帽,与外界相同,保持罐体内部与外界大气压相等;每个仓底部设有DN80排污口和DN80出液口,在每个仓的顶部设有DN80进液口。
h、16M3玻璃钢卧式罐Φ2000*L6000(总长)*2450mm,两端均设有250mm的翘头,用来吊装和现场短距离拖拽;该罐体中间设有隔舱板,将该罐分为两个仓,容积各为8M3;在罐体顶部设有DN500人孔(每仓一个),在人孔处设有呼吸帽,与外界相同,保持罐体内部与外界大气压相等;每个仓底部设有DN80排污口和DN100出液口,在每个仓的顶部设有DN80进液口。
i、以上接口均采用法兰连接。
j、罐底钢结构件先打砂处理后喷涂防腐油漆,玻璃钢颜色为树脂本色。

二、适用规范和标准:1、JC/T587-1995       《纤维缠绕增强塑料贮罐》2、HG/T/20696-1999    《玻璃钢化工设备设计规定》三、技术参数:1. 名称:10M3玻璃钢卧式罐/16M3玻璃钢卧式罐2. 介质:20%盐酸3. 罐体规格: Φ2000*L4000(罐长)*δ12mm=5台  容积:10m3Φ2000*L5500(罐长)*δ12mm=10台  容积:16m34. 温度:常温5. 压力:常压四、 玻璃钢罐技术要求1、 制作方式:内衬钢模具喷衬,缠绕为电脑微控机械缠绕制作。2、罐体构造:a、内衬层:内衬层为防腐、防渗层;具有良好的耐腐蚀、防渗漏功能。b、加强层:加强层选用树脂,无碱无捻缠绕纱为增强材料,玻璃纤维纱含量达55%~65%,强度高。c、外保护层:外保护层为抗老化层,选用加入抗紫外线树脂,使表面具有抗晒、防老化的功能。      d、 储罐底部带碳钢鞍座,钢材喷砂除锈后喷涂防腐油漆。      e、外观质量:内表面平整、光洁、无杂质、无纤维外露、无目测可见裂纹、无明显划痕、疵点及白化及分层;外表面平整光滑、无纤维外露、无明显气泡及严重色泽不匀。     f、罐底结构:主横梁12#工字型钢×3根,横拉筋为12#工字型钢间隔1000mm,罐底板厚度为5mm防滑花纹钢板。罐底两头用有吊装耳。g、10M3玻璃钢卧式罐Φ2000*L6000(总长)*2450mm ,在一端设有增强型聚丙烯耐酸离心泵(型号80FP-28);另一端设有250mm的翘头,用来吊装和现场短距离拖拽;罐体顶部设有DN500人孔,在人孔处设有呼吸帽,与外界相同,保持罐体内部与外界大气压相等;每个仓底部设有DN80排污口和DN80出液口,在每个仓的顶部设有DN80进液口。h、16M3玻璃钢卧式罐Φ2000*L6000(总长)*2450mm,两端均设有250mm的翘头,用来吊装和现场短距离拖拽;该罐体中间设有隔舱板,将该罐分为两个仓,容积各为8M3;在罐体顶部设有DN500人孔(每仓一个),在人孔处设有呼吸帽,与外界相同,保持罐体内部与外界大气压相等;每个仓底部设有DN80排污口和DN100出液口,在每个仓的顶部设有DN80进液口。i、以上接口均采用法兰连接。j、罐底钢结构件先打砂处理后喷涂防腐油漆,玻璃钢颜色为树脂本色。

冠能固控泥浆罐(玻璃钢酸罐)

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5月 10
泥浆搅拌器安装及使用维护
1、泥浆搅拌器安装时应水平起吊搅拌器并平稳地放置在欲要安装的位置,调整同轴度<0.39mm后将4只M16孔座焊于罐体上,并旋紧机座固定螺栓。
2、泥浆搅拌器刚性联轴器必须加装弹簧垫并应坚固可靠,否则会引起波轮轴的偏摆,加剧减速器磨损。
3、泥浆搅拌器运转中应无异响、卡带、温度过高等异常情况出现。否则应停机检查,排除故障。
4、泥浆搅拌器减速器油面高度应保持在视油窗中部位置,工作时就经常补足润滑油。建议使用120#工业齿轮油。当现场不能满足时,也可使用其它粒度适当的润滑油

冠能固控-泥浆搅拌器

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6月 29

                                                                                                    水平定向穿越技术

         采用水平定向钻穿越技术进行管线穿越施工,不开挖地面,就能穿越公路、铁路、河流,甚至能在建筑物底下穿过,是一种能安全有效地进行环境保护的施工方法。 尤其在环保、市政管网改扩建项目及大型管道穿越江河工程上更显出了其独特的优势。  

         水平定向钻穿越技术的工作过程是通过计算机控制进行导向和探测,先钻出一个与设计曲线相同的导向孔,然后再将导向孔扩大,把产品管线回拖到扩大了的导向孔中,完成管线穿越的施工过程。水平定向钻非开挖技术在国外已广泛使用,在国内也逐渐普及。 1 水平定向钻穿越施工工艺  使用水平定向钻机进行管线穿越施工,一般分为二个步骤:第一步骤是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔;第二步骤是将导向孔进行扩孔,并将产品管线(一般为PE、MPP、PVC管道,光缆套管,钢管、复合管等)沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中,完成管线穿越工作。 1.1 导向孔 导向孔的钻进是整个定向钻的关键,导向设备采用无线或有线定位系统进行确定控向方案,泥浆和司钻要重视每一个环节,认真分析各项参数,互相配合钻出符合要求的导向孔,钻导向孔要随时对照地质资料及仪表参数分析成孔情况,并随时做好每一根钻杆的导向孔记录(推力大小、导向孔的难易程度、扭矩大小等)操作员密切注意泵压、扭矩、推力的变化。 1.2 预扩孔导向孔完成后,要将该钻孔进行扩大到合适的直径以方便安装成品管道,此过程称为预扩孔,通常,在钻机对岸将扩孔器连接到钻杆上,然后由钻机旋转回拖进入导向孔,将导向孔扩大,同时要将大量的泥浆泵入钻孔,以保证钻孔的完整性和不塌方,并将切削下的岩屑带回到地面。导向孔完成,钻头出土后要及时卸掉,装上扩孔器进行预扩孔。根据地质状况及管径分级扩孔,最后孔径D=1.2-1.3Dn(Dn为管线直径)。扩孔时按照设计要求适当调整泥浆排量,控制回拖速度,按照设计扩孔参数平稳扩孔,操作员密切注意泵压、扭矩、回拖力的变化,严禁憋泵、憋钻、强行回扩。扩孔完成后,分析成孔情况,必要时再用扩孔器进行清孔。 1.3回拖管道预扩孔完成以后,成品管道即可拖入钻孔。管道预制应在钻机对面的一侧完成。扩孔器一端接上钻杆另一端通过旋转接头接到成品管道上。旋转接头可以避免成品管道跟着扩孔器旋转,以保证将其顺利拖入钻孔。回拖由钻机完成,这一过程同样需要大量泥浆配合,回拖过程要连续进行直到扩孔器和成品管道自钻机一侧破土而出。 2 水平定向钻施工的特点 1)定向钻穿越施工具有不会阻碍交通,不会破坏绿地,植被,不会影响居民的正常生活和工作秩序,解决了传统开挖施工对居民生活的干扰影响。 2) 现代化的穿越设备的穿越精度高,易于调整敷设方向和埋深,管线弧形敷设距离长,完全可以满足设计要求埋深,并且可以使管线绕过地下的障碍物。 3)施工占地少,工程造价低, 施工速度快。 3 工程实例 3.1 工程概况某工程位于平顶山市西北部,河道土质为粉砂层,上层为2-3米粘土,下层为粉砂。地下水位较低,本次管道横向穿越河道总长度560米,管道为直径355毫米的复合钢管。 3.2 施工设计基本参数 1)导向轨迹设计满足规范要求的最小曲率半径,即R=1500Dn=750m,由于本工程穿越地层主要是细砂、砾石、粘土,该地层成孔差、稳定性差,为了减小管道的弯曲应力,穿越段增大穿越管道的曲率半径至R=2000Dn,即R=960m。 2)钻进角和曲率半径在大多数穿越施工中,入土角通常选择在8–12度之间,多数施工应首先钻一段斜直线,然后再钻一段大半径曲线。此曲线的曲率半径由成品管线的弯曲特性决定,随直径增大而增大,钢管道曲率半径的拇指法则是100FT/IN(一般取管道直径的1000—1200倍)。斜直线将导向孔曲线按照预定的走向引导到设计的深度,然后是一段在此深度上的长长的水平直线,然后到达向上的弯曲点再到出土点。出土角应控制在5-12度之间,以便于成品管道的回拖。 3)穿越参数设计穿越参数设计见表1所示。 4)钻孔施工钻具组合表该工程施工的钻具组合见表2所示。 3.3泥浆配制根据地质资料情况,确定泥浆配制方案,实施泥浆开钻,开钻前配制好30方优质泥浆。泥浆在定向穿越中起关键作用,我们将针对不同的地层采用不同的泥浆,若地质情况复杂,则对泥浆要求比较高,为了对付不同的情况,我们将采取以下措施: 1)按照事先确定好的泥浆配比用一级膨润土加上泥浆添加剂,配出合乎要求的泥浆。 2)使用的泥浆添加剂有:聚合物HFEC,滤失剂DFD-140,润滑剂,根据不同的穿越地质条件,确定加入不同的添加剂。 3)为了确保泥浆的性能,使膨润土有足够的水化时间,在用量不能改变的情况下,将采取增加泥浆储存罐的数量。 4)废泥浆的处理:在焊接场地挖一个废浆收集池,收集废泥浆,经沉淀之后处理;在钻机场地也挖一个泥浆回收池,泥浆经过回收池沉淀后,再经过泥浆回收系统回收;回收不了的泥浆排送到指定的地方。 3.4 管线回拖导向孔经分级预扩、清孔,孔径达到管线回拖要求的条件,将检验合格的穿越管线吊上滑送架并检查无误后回拖。回拖是穿越的最后一步,也是最关键的一步,在回拖时采用的施工方式是:Φ650扩孔器+40T回拖旋转接头+Dn500穿越管线(Dn500是3×φ250 MPP管线 + 1×φ75 MPP管线)。在回拖时进行连续作业,避免因停工造成卡钻。回拖前仔细检查旋转接头、连接头、扩孔器的连接,确定连接牢固方可回拖,回拖时两岸要加强联系,协调配合将管线敷设到预定位置。 3.5管线保护 1)管线回拖前对预制完成的管线进行验收,验收内容:管线质量是否合格,是否按照设计要求对所有管线进行了摆设,是否符合管线的椭圆度,拉头做的是否合格,确认合格接到甲方通知后方能回拖。 2)管线回拖前必须对管线进行逐个检查,发现管皮脱落、管线变形等问题必须通知甲方进行更换,以防在回拖过程中出现不必要的麻烦和带来不必要的经济损失,以延误甲方投入社会带来经济效益的时间。 3)最后一次扩孔要提高泥浆的润滑性能,回拖时保持最后一次扩孔的泥浆性能,避免大幅度调整泥浆造成的孔壁坍塌,给拖管增加阻力。 4)管线回拖前必须检查两端封闭情况,管线回拖就位后,仍然保持管线两端密封,确保管线内干净。 5)管线回拖全过程必须有专人负责巡线检查,补漏人员现场及时补漏。 3.6、质量保证措施 1)防止钻孔时呈“S”型的措施定向设备采用美国DCI公司MARKIV定位设备,在定向钻进过程中严格控制全角变化率,尽量缩短测量间隔长度,特别是遇到地层软硬变化或砾石时,参数测量间距不得超过2米。调整方位要及时,并留有余量,禁止反复大幅度调整角度,防止出现“S”型轨迹。 2)确保定向钻出误差在设计范围内的措施一是钻机测量就位时,利用全站仪准确放出钻机就位中心线;第二准确测量标定控向参数,要求细心并尽可能多测取参数比较,以确定最佳参数,在管中心线的三个不同位置测取,且每个位置至少测四次,并做好记录。 3)确保扩孔顺利的措施首先要做好导向孔,必须满足管线曲率半径的要求,特别是不能出现”S”型曲线;二是针对不同地层适时调整好泥浆,本穿越段地层较复杂,针对不同地层及时调整泥浆配比方案,适当控制泥浆粘度,增加滤失剂、润滑剂和防塌剂加量,稳固孔壁,减少縮径,稳定泥浆性能,防止大幅度调整泥浆,引起孔壁坍塌。 4)确保回拖成功的措施 在现场我们准备两台卷扬机,以保证回拖顺利完成。 4、结束语由于本工程为大管径复杂地层穿越,穿越地层主要是细砂、砾石、粘土,该地层成孔差、稳定性差,导向孔钻进时,推力较大,要求地锚固必须牢固,泥浆性能达到高粘度、好流动,适当加大泵压,提高水马力。

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