定向钻穿越资料.ppt

第九小组组长:谢元强组员:吴长松罗大胜杨帆贺英挺庞蕾刘娇周军 2017-1-8 分工情况?穿越设计: 包括地质前期勘探、测绘、选址、施工工艺、施工时间、设备选用(杨帆贺英挺) ?定向钻管道穿越: 系统组成(不同地层钻机选用以及相关技术要求),各控制系统设计(包括动力、电力、通信) (吴长松罗大胜) ?施工难点解决预案: 包括施工设备的优化、卡钻事故、塌方、底层偏移、泥浆泄露、信号传输故障等事故预案?(庞蕾刘娇) ?施工难点:套管施工中的上移问题,定向钻在钻孔时呈现 S形定向钻的精确对接,塌方,卡钻等事故。 2017-1-8 定向钻敷管穿越?概述: 某公司将在河南建设洛阳至驻马店建设成品油管道,其管道全长为 425 km 。该成品油,管道在洛阳东南穿越黄河, 需要穿越超过 30 m 厚的卵石, 越处管道规格为 D mm × mm 。在经过定向钻、跨越、盾构、顶管等多方案比选之后, 选择了安全性、工期、维护量、经济性较好的定向钻穿越。 2017-1-8 ?二、工程分析: 穿越卵石层一直是定向钻应用的难题, 根据广泛的调研, 国内定向钻穿越卵石层最厚为 10 m 左右, 且采用了入土端下套管, 出土端大开挖的穿越方式。国内也有对定向钻穿越不超过 10 m 厚的卵石采用灌浆固结的方法, 实施效果不太好,仍旧有较大规模的塌孔(可能由于灌浆施工单位施工原因或者砂卵石中胶结程度的不均匀, 造成高压水泥浆不能到达预期的注浆区域)。 2017-1-8 工程分析?本次穿越在出、入土点的卵石层厚度均超过 30 m ,埋深超过 40 m 。卵石层的通过方式是穿越成功的关键, 对于 30 m 厚卵石层.?一、本穿越采用大角度出、入土并加设套管的方案; 二、水平段避开了卵石层, 在较深的地层中穿越; ?三、由于两侧卵石层都很厚, 需要采用定向钻河底对接的技术。 2017-1-8 穿越设计?三、穿越设计?1、地质情况:勘探显示, 在勘察场地内地基土(岩) 共分 6层。①~③层为第四系全新统冲洪积形成的砂性土和碎石土,④层为第四系上更新统冲洪积形成的碎石土,⑤~⑥层为上第三系洛阳组沉积形成的粉砂岩、粉细砂岩。现自上而下分述如下: ①粉土( Q4al + pl )。浅黄色。局部夹粉细砂薄层, 孔隙不甚发育, 稍湿~饱和, 松散。该层层厚 ~ m ,层底标高 ~ m 。②中细砂( Q4al + pl )。褐黄色、灰黄色。矿物成分以石英、长石、云母为主, 含有少量砾石。局部夹粉质黏土薄层, 2017-1-8 穿越设计?饱和, 松散~ 稍密。该层层厚 ~ m ,层底标高 ~ m 。③卵石( Q4al + pl )。杂色。物质成分以石英岩、石英砂岩为主, 次为安山岩、玄武岩等, 磨圆较好, 多呈亚圆形。一般粒径 30 ~ 70 mm , 大者 90 ~ 140 mm ,含零星漂石, 卵石含量 55% ~ 60% ,个别 70% ~ 80% 。充填物为砂、小砾石及少量黏性土。饱和, 中密。局部夹有砾石薄层。钻进中多有塌孔、漏浆现象。该层层厚 ~ m ,层底标高 ~ m ,在勘察区域内普遍分布。④卵石( Q3al + pl )。杂色。物质成分以石英岩、石英砂岩为主, 安山岩、玄武岩次之, 磨圆较好,多呈亚圆形。一般粒径 20 ~ 60mm ,大者 70 ~ 80mm , 28 第 35 卷第 4 期含零星漂石, 2017-1-8 穿越设计?卵石一般含量 55% ~ 65% 。充填物为砂、小砾石及少量黏性土。饱和, 中密~ 密实。局部夹有砾石薄层。钻进较困难。该层钻孔揭穿部分层厚 ~ m ,层底标高 ~ m ,该层普遍分布。⑤粉砂岩( N)。浅黄色、褐黄色。矿物成分以石英、长石为主, 含有灰绿色条带及黑色锰质成分。钙泥质微胶结, 胶结较差, 岩芯呈短柱状及散砂状, 强度低, 易风化碎裂。 2017-1-8 穿越设计?局部夹泥岩薄层。该层层厚 ~ m ,层底标高 ~ m ,该层(含亚层) 普遍分布。⑥粉细砂岩( N)。浅黄色、棕黄色。矿物成分以石英、长石为主, 含有灰绿色条带及黑色锰质成分。钙泥质胶结, 胶结一般, 强度较低, 局部胶结较好, 强度较高, 岩芯多呈短柱状及散砂状, 局部夹有泥岩薄层。该层未揭穿, 揭露厚度为 ~ m ,层顶标高为 ~ m 。 2017-1-8 定向钻系统组成?钻机系统?控