定向钻穿越回拖管道径向变形原因分析

合集下载

钻进过程中可能出现问题的应对措施及预案

第一节钻进过程中可能出现问题的应对措施及预案（一）防止定向钻在钻孔时呈“S”形的措施在定向穿越施工过程中，孔道有时会出现“S”形的现象，造成这一现象的主要原因是导向孔曲线成形不好和扩孔时出现偏扩。

地表或地下磁干扰造成探头探测数据失真，易诱导导向孔曲线成形不好；穿越地层软硬不均和扩孔器组合方式不当，易诱导扩孔器在孔道内偏扩。

为防止在定向穿越施工过程中，孔道出现“S”形的现象，我方计划从以下两方面采取措施：1）导向孔精心控向，避免在这一阶段出现“S”形的现象2）认真做好穿越中心线的磁方位角测量。

在导向孔开钻前，要测量穿越中心线的磁方位角，这一数值是导向孔控向的原始依据数值，必须准确。

我们通过在地表多点测量（一般情况下，出、入土侧各取两个点），然后将各组数据进行分析对比，排除由于那些由于磁干扰而错误的数据，确定正确的磁方位角数值。

如果各组数据相差较大（0.2°以上），则增加测量点（2~4个），直到确定正确的数值。

3）导向孔严格按设计曲线钻进在开钻前对司钻人员作好详细的技术要求，对每一根钻杆的钻进要求都提前在图纸上作好标注；在钻进时，准确及时地向司钻人员发布控向指令，并随时根据钻进情况调整司钻推进、旋转操作。

使导向孔严格按设计曲线钻进。

在导向孔施工阶段，重点控制导向孔钻进质量，避免误操作。

4）认真分析穿越各地层组成成分、物理力学性质，选取合理的扩孔工艺，防止扩孔器偏扩①认真分析穿越各地层组成成分、物理力学性质。

穿越各地层往往软硬不均，因此，在钻前，要将各穿越地层中土的类型、含水量、孔隙度、粘聚力、内摩擦角、地基承载力标准值、侧摩阻力、锥尖阻力等等，仔细阅读，将这些数据标识在穿越曲线图上，以指导司钻人员操作。

②根据穿越地层选用合理的扩孔器组合方式。

原则上，在地层呈软塑、可塑状态的淤泥质粘土或粉质粘土时，采用桶式扩孔器；在地层呈硬塑状态的粘土或粉质粘土时，采用切割刀式扩孔器。

在小级别扩孔（Φ300）时，可以采用切割刀式扩孔器；在较大级别扩孔（Φ700）时，尽可能采用桶式扩孔器，以减轻扩孔器在软地层中因自重大、土层对扩孔器的承载面积小而下沉的程度。

水平定向钻穿越中减少曲线偏差方法

水平定向钻穿越中减少曲线偏差方法一、水平定向钻的导向孔在钻进过程中偏离原设计曲线的原因.水平定向穿越技术中关键的第一步就是钻导向孔。

导向孔质量的好坏直接影响着成功回拖管道与否。

是决定工程成功的主要因素。

导向孔的主要目的提供一个达到原设计要求的先导孔。

各级达到穿越要求的预扩孔都应以导向孔的曲线为轴线来扩宽，来满足回拖条件的直径。

所以导向孔的整体曲线能否达到整个管道的的弹性半径直接决定了各级预扩能否达到整个管道的弹性半径。

导向孔的成功设计是以后各级预扩孔成功回拖的基础。

也是整个穿越工程中的重要部分之一。

然而在导向孔钻进穿越的过程经常出现偏离原设计曲线的现在，通过水平定向钻技术的多年工作经验，造成原设计曲线的原因可以概述为以下的五点：(1)外部不可避免的因素。

如当地的地形，地下土壤湿度以及地层造成的施工穿越曲线的偏差。

(2)受到了外部磁场的干扰。

如：高压线，地下光缆以及地层情况均会影响导向孔钻进时的磁方位角，从而影响了电脑上的显示数据与原设计曲线数据造成了偏差。

(3)钻机一开始的就位的角度与管线设计的穿越中心线之间存在的偏差，造成了导向孔一钻进就要开始纠正偏差。

(4)由钻机操作人员造成的。

在导向孔钻进过程的时候由于操作不当使穿越的轨迹与设计曲线发生了偏离。

(5)测量的不准确性。

其中包括测量穿越中心线磁方位角的不准确性，测量入土点与出入点标高差的不准确性以及输入电脑时的钻杆长度的不准确性。

以上几点就是造成导向孔在钻进过程中与设计曲线发生偏离的主要原因，清楚了原因，就应该对症下药，找到减少曲线偏差的方法。

下面就会介绍一些方法来解决这些问题。

二、减少导向孔曲线与设计曲线偏差的方法总结出了以上造成导向孔曲线与设计曲线偏差的原因，通过几年的工作经验，找到了一些在施工过程中解决这些问题的方法。

1、采用人工磁场的方法来减小导向孔曲线的偏移控制水平定向钻的控向系统是地磁场，通过钻头后面的探头针将导向孔的数据传输给电脑。

定向钻管段施工的卡管原因分析与解决方案

是预防卡管的有效措施。回拖前应编制和落实解卡预案，一味强拖可能越卡越紧，甚至拉断钻杆或连接万向节；没有钻机有效引导，夯管锤暴力强夯，管段会塑Ｉ变形严重。ｌ生最好回拖前就在管道入土端事先备好地锚或
夯管锤，以尽量缩短解卡时间，避免泥浆干涸凝固。对于存在孤石的复杂地质，应使用前端为尖锥状的回拖
第２期
杨雯：向钻管段施工的卡管原因分析与解决方案定
５７
线不可能与管孔中心线自然重合，当部分是紧贴相管孔的某一侧壁偏心向前滑移（１，以单纯扩图）所
受现场条件限制，向钻前期地勘往往无法做定到很细密，果在钻导向孔和扩孔过程中，现一如发处或多处扭矩异常增大，就很可能遇到了孤石，表明地质情况复杂多变，应考虑额外增加试拖工序。在正式回拖前，２３根管制成试验段，行回拖用～先检验。试验段从钻孔全程通过，回到地面，是检拖一
摘
要：定向钻穿越段周边地质超出规定范围，导致定向钻管段卡管的内因，工单位采取的预防和是施
处置措施不当，是定向钻穿越卡管事故的外因。盲目扩大管孔直径，或增加洗孔次数，对预防卡管作用有限，甚至可能起负作用。地质情况复杂多变情况下，定向钻管段正式回拖前进行试拖，确定合适的回拖工艺参数，
第２期
５６
非开挖技术
ＴｒｎｃｌｓｃｅｈｅｓＴｅｈｎｏｏｇｌｙ

非开挖技术中定向钻进效果与弯曲问题分析

第39卷　第2期2003年3月地质与勘探GE O LOGY AND PROSPECTI NG V ol.39　N o.2March ,2003[收稿日期]2002-01-15;[修订日期]2002-04-20;[责任编辑]李石梦。

[第一作者简介]胡郁乐(1970年-),男,1993年毕业于中南工业大学探矿工程专业,博士后,主要从事基础工程施工和教学工作。

岩土工程非开挖技术中定向钻进效果与弯曲问题分析胡郁乐1,乌效鸣2(1.华中科技大学土木工程与力学学院,武汉　430074;2.中国地质大学工程学院,武汉　430074)[摘　要]非开挖中的导(定)向技术已成为非开挖技术中不可缺少的重要组成部分。

由于一般导向设备具有体积庞大的特点,对于窄小拥挤的巷道明显不适应,因此传统定向钻进中的简单孔口定向方法显得尤为重要,而且这种方法不论从设备还是技术人力资源上我国都有较好的基础。

但在非开挖中如何运用简单孔口定向方法要求设计及施钻人员必须对钻孔的弯曲特点有较深入的了解,并要求要一定的施工经验。

作者对定向钻进中的一般规律进行了总结;在实践中运用这些规律取得了较好的效果。

[关键词]孔口定向　钻孔弯曲规律　扩孔[中图分类号]P634.7　[文献标识码]A [文章编号]0495-5331(2003)02-0085-031　问题的提出钻探方法中的导(定)向技术作为非开挖技术核心内容已得到越来越广泛的应用。

目前,非开挖技术中对导向和定向的界定尚未趋于明朗化,概念上,都是指使钻孔按一定设计轨迹钻到预定目标的钻进方法。

但一般认为,导向钻进更强调人为因素“导”的作用,重视边钻、边测、边导的三“边”过程。

而定向钻则强调人们利用地层和钻具容易形成弯曲的自然特性来设计轨迹,以期达到预定目标,因此如何选择最佳的开孔位置和角度显得尤为重要。

与传统定向钻进技术相比,非开挖中的定向方法要简单得多。

本文是基于这个基本点来说明问题的。

国内外导向钻机在实施导向钻进时对入口点和入口角度的选择没有定向钻那么严格,在入口基本上是一个弯曲段,根据设计轨迹要求,弯曲半径R可能不变,也可能是变化的(如分别由不同曲率半径的圆弧组成),因此钻孔剖面可能有复杂的形状,包括人工弯曲的孔段、自然弯曲孔段和直线孔段,整个剖面由直线孔段和弯曲半径不变或弯曲半径变化的曲线组成,这对以后的扩孔和铺管会带来一定影响,对设备能力也提出了挑战。

定向钻穿越回拖管道径向变形原因分析

韩洪升教授 ,1950 年出生 , 1981 年硕士油气储运专业 ,现为大庆石油学院硕士研究生导师 ,现主要从事复杂流体流动方面的研究工作。
郑猛工程师 ,1973 年出生 ,1994 年毕业于沈阳化工学院高分子化工专业 ,现在辽河油田公司钻采工艺研究院从事油田化学方面的科研工作。
管道局东北管道公司长吉输油管理处副总工程师兼生产部部长。刘刚助理工程师 ,1979 年生 , 2002 年毕业于北京工业大学交通土建专业 ,现在中国石油天然气管道工
程有限公司从事长输管道线路和穿跨越设计工作。
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
3 065000 ,河北省廊坊市金光道 22 号 ;电话 : (0316) 2075489 。
施工单位对穿越段管道进行了测试 ,采用直径为 76. 2 mm 的钻杆 ,从变形端推进 ,在钻杆进入管道约 430 m (位于穿越曲线的水平段) 后 ,无法继续推进。由于钻机过江困难 ,经研究进行江南出土点的穿越管端推进钻杆测试。目前可以确定 ,穿越管道发生径向变形是管道在回拖过程中所受外压超过了管道自身所能承受的临界外压而失稳造成的。造成失稳的因素可能是管道壁厚选取偏薄、施工方案不合理、管道在回拖过程中出现意外情况 ,以及管道自身的材质和椭圆度不达标等。
依据土体形成的地质时代、成因、岩性、物理力学性质等特性 ,对管道穿越处的地层进行工程地质分层 ,主要为粉质粘土、粉细砂和粘土。穿越段管道选在粘土层中穿过嫩江 ,局部穿过粉细砂层。穿越工程于 2006 年 5 月 12 日 10 时开钻 ,15 日 16 时出土。5 月 26 日 12 ∶45 开始进行回拖作业 ,23 ∶45 结束。5 月 29 日 ,在对穿越拖拉头进行切割时 ,发现回拖的管道有变形现象 ,沿管道方向挖掘约 6 m , 发现拖拉头变形 ,第一根管道裸露的 4 m 长的管道径向成扁平状 ,扁平方向为 10 点钟～4 点钟方向。

定向钻穿越施工的关键技术与措施

定向钻穿越施工的关键技术与措施摘要随着城市建设的不断发展，天然气的应用和使用越来越多地得到更多人的青睐，然而天然气产地与消费地的不一致性，使得用管道长距离输送天然气成了一个途径，然而在输送过程中不可避免地要经过包括铁路、河流、山地等障碍物。

因此，穿、跨越施工技术得到了广泛的应用。

那么如何确保施工顺利实施和施工质量呢？本文结合自己的施工过程，就定向钻穿越施工的关键技术与措施进行探讨。

关键词1 定向钻穿越施工的关键技术与措施1.1 导向孔的选择（如示意图）导向孔在钻进过程中偏离设计穿越曲线的原因：1）钻机就位方位与管线设计穿越方位有偏差。

2）受外部磁场的影响，计算机采集的数据非钻头的真实位置。

1.2 针对以上造成曲线偏移的原因，可以采取相应措施进行预防例如，在宝静大工程宝坻大白庄柏油路及灌溉渠DN800钢管定向钻穿越工程中，我们选择入土点安放钻机设备，钻地场地为60m×60m，泥浆池为20m×20m。

钻机场地中钻机基础做0.3m厚、20m长、30m宽的碎石或素混凝土垫层。

挖地锚坑：长 4.0m、宽 4.0m、深 1.7m，用C20素混凝土浇注；预留地锚空间（2.8m×1.8m×1.2m）。

这是根据管线穿越中心线计算出的钻机的位置，以保证钻机就位方位与设计管线中心线的重合。

除了钻机位置的影响，还要注意外部磁场的影响。

例如：在津晋高速B段穿越盐场施工中，我们首先在地面上标出强磁场地面信标（如下图）。

采用人工磁场，即在穿越中心线两侧布设的闭合线圈，这样所布线圈不受外部磁场的干扰，可以准确无误的将钻孔数据反映出来，当探头到达此闭合的线圈区域内，接通直流电源产生磁场，通过人工磁场可以测得穿越轴线的左右偏移和穿越标高。

由于人工磁场在地磁场受干扰的情况下可以提供准确的管线穿越方位角，在地磁场不受干扰的情况下可以校正控向方位角的正确性，从而能够很好的控制导向孔与设计穿越曲线偏移，并能保证穿越曲线的平滑性。

定向井钻井技术常见问题及处理对策

定向井钻井技术常见问题及处理对策定向井钻井技术是一种针对特定目标层段进行定向钻井的技术，它可以在垂直井井身中改变井眼方向，使得井眼朝向地下某一特定方向。

在定向井钻井过程中，会出现各种问题，因此掌握常见问题及处理对策对于提高井下作业效率和减少安全隐患至关重要。

一、常见问题一：井眼偏离设计方向定向井钻井中最常见的问题之一是井眼偏离设计方向。

井身偏离设计方向会导致下一工序钻进井位置偏移，甚至无法顺利进行井下作业。

造成井眼偏离设计方向的原因可能有多种，比如钻具下沉不均匀、钻井液稳定性差、定向钻井设备故障等。

处理对策：1.确保钻具下沉均匀，可采用调整井底装置的位置、增加加重器的负重、调整井底压力等方法。

2.加强对钻进液体的监测和管理，确保钻进液体的密度、黏度、过滤性能等稳定性，减少液体不稳定引起的井身偏移。

3.及时对定向设备进行检修和维护，避免设备故障导致井身偏移。

二、常见问题二：地层崩塌和漏失在定向井钻进程中，地层崩塌和漏失是一个常见问题，特别是在钻进软弱易崩塌的地层时更为突出。

地层崩塌和漏失会导致井眼不稳定，增加井下作业难度，甚至引发事故。

处理对策：1.加强对地层的分析和评价，避免钻进软弱易崩塌的地层，或者采用合适的钻进技术和工艺，减少地层崩塌和漏失的发生。

2.合理选择和配置钻井液，增加钻井液的黏度和密度，提高地层支撑能力，减少地层崩塌和漏失的可能性。

3.加强井壁稳定措施，采取加固井壁、使用防漏失装置等措施，减少地层崩塌和漏失对井眼的影响。

三、常见问题三：井眼扭曲和弯曲定向井钻井中，井眼扭曲和弯曲是一个常见问题。

井眼扭曲和弯曲会导致井下作业难度增加，甚至损坏钻具和设备。

处理对策：1.在设计井眼弯曲段时，充分考虑地层条件、井眼弯曲角度、井眼半径等因素，合理设计井眼弯曲段，减少井眼扭曲和弯曲的可能性。

2.加强钻具和设备的监测和管理，定期进行检修和维护，确保钻具和设备的正常运转，减少井眼扭曲和弯曲的发生。

3.及时采取措施，例如调整钻具下压力、减小转速等，减少井眼扭曲和弯曲的程度。

管道穿越过程中可能出现的问题及应对措施

管道穿越过程中可能出现的问题及应对措施定向钻穿越工程本身就是一种高风险性的工程，所以在整个穿越施工过程中，必须保证每个环节的安全性，否则任何小的失误都可能带来严重的后果。

本次穿越的特点主要是管道管径大、壁厚厚管道重量较大。

在穿越施工过程中可能会出现卡钻、断钻、抱钻及回拖过程中回拖力加大等各种风险，对此，结合我公司多年的施工经验，我公司在整个施工过程中将采取以下措施避免危险的发生以及对紧急情况做出应对：1 设备的正常磨损等情况是施工过程中常见的问题，设备维修不及时的话，一方面在工期上会造成延误，另一方面很多情况下会错失施工有利时机给工程的顺利进行带来隐患。

为此我公司对设备在安排进场之前都做了细致的检修与维护，并且安排熟练的技修工在穿越施工的全过程24小时待命，应对施工机械可能发生的故障等，在工闲时对设备进行及时的检修与养护，把设备故障率降至最低。

此外我公司所使用的设备全部是我公司自主知识产权的产品，必要时可保证24小时之内更换包括钻机整机在内的任何设备，进一步保证了设备性能的完好。

2 导向孔作业是保证成孔质量的关键，故此在进行导向孔作业的过程中，要求控向员与司钻手紧密配合，严格按照图纸要求施工，严格控制曲率半径，避免单根超调的发生，一旦发现超调现象及时回抽调整，保证穿越曲线的平滑稳定。

另外在利用常规控向系统控向的同时，可利用我公司自行研发的强磁场纠偏系统对穿越曲线进行复核，这样就可以最大程度上排除外界磁场对控向系统磁场的干扰因素，进一步保证成孔质量，防止了“S弯”等情况的发生，也为后续的顺利施工带来了保障。

3 扩孔作业也是决定成孔质量的关键因素之一，所以在扩孔过程中应根据之前导向孔作业时的经验，结合扩孔过程中拉力、扭矩等基础参数，相应的调节扩孔速度，一方面防止由于扩孔速度太慢造成的塌孔、抱钻等情况的发生，同时也要避免由于扩孔速度太快造成的洞内泥浆缺失、孔形不好等情况的出现。

要求司钻在扩孔同时详细填写扩孔记录，为之后级别的扩孔提供参考，使得孔壁洁滑，孔内泥浆充足，给回拖创造有利条件。

定向钻穿越管道回拖抱管原因分析及处理

将管道回拖，回拖被迫终止２４ｈ。对管道回拖经过砂质地层时抱管产生原因进行分析。把定向钻与气动夯管锤的技术特点有机结合，通过气动夯管锤的震动作用，降低地层土体剪切强度，克服定向钻回拖输油管道外壁的摩擦阻力，使管道在气动夯锤震动力和钻机牵引力作用下，解决砂质地层中定向钻回拖抱管问题。
长江大学学报（自科版）２０１３年９月号石油中旬刊第１０卷第２６期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔＳｃｉＥｄｉｔ）Ｓｅｐ．２０１３．Ｖｏ１．１０Ｎｏ．２６
（２）由于砂质地层标高高于孔底约１２ｍ，钻进扩孔时很顺畅的假象没有引起司钻高度重视，扩孔钻
进没有完全将孔内的砂取出，导致大量砂流入孔底，理论上约有２５．７ｍ。砂滞留在孔中。原因是扩孑Ｌ器体积小，由于扩孔器在扩孔时前后存在压差，大量的泥沙从扩孔器与孔道的环形空间流走，砂滞留在孔
１管道回拖抱管原因分析
（１）定向钻扩孔分４次完成，最后使用２６扩孔器完成扩孔。穿越砂质地层１０５ｍ，由于砂层自稳性差，随着孔径扩大，孔壁稳定性也变得越来越差。当管道回拖时钻杆和管道把砂层扰动，造成回拖孔坍塌，坍塌的砂在孔内堆积。

王寿门站引黄渠定向穿越回拖管道径向变形原因分析及整改措施

中石油天然气接驳输配工程王寿门站引黄渠定向穿越回拖管道径向变形原因分析及整改措施编制:审核:批准:江苏天力建设集团有限公司年月日中石油天然气接驳输配工程王寿门站引黄渠定向穿越回拖管道径向变形原因分析及整改措施1、编制依据1.1 依据施工及验收规范《中石油天然气接驳输配工程》设计文件《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJJ33-2005)《油气长输管道工程施工及验收规范》(GB50369-2006)1.2 依据现场实际情况1.3 结合公司现有机械设备、施工管理经验2、主要技术参数管道材质及规格采用3PE螺旋焊缝钢管，材质：L360（D610*7.1）；管道焊接采用手工下向焊接方式，焊条为E6010,规格3.2mm和4.0mm,焊丝为E71T8-FD,规格为2.0；管道设计压力：1.6Mpa；选用的曲率半径为1200D；穿越曲线最低点管顶距渠底6m。

3、工程概况及回拖管道径向变形原因分析3.1、本工程为中石油天然气接驳输配工程，管道穿越王寿门站引黄渠。

该段全长共计D610*7.1 L360钢管192m。

在定向穿越回拖时发现回拖的第一根管道焊口附近有变形现象，我方随即沿管道方向挖掘18米，发现前几根管道焊口附近都发生了变形，于是拽出了回拖就位的所有管道，发现从第一道焊口往后连续七道口全变形伴随部分管段防腐刮伤。

我方组织专业人员对管子变形、设计参数和施工过程进行了分析，认为设计选取管子壁厚偏薄及管道在回拖过程中所受外压超过了管道自身所能承受的临界外压而失稳造成的。

造成失稳的因素可能是管道壁厚选取偏薄、施工方案不合理、管道在回拖工程中出现意外情况，以及管道自身材质和椭圆度不达标等。

3.1.1 管道壁厚与管道所能承受的外压有关的参数只有管径和壁厚。

管径是确定的，唯一可选择的是壁厚。

若管道壁厚选取偏薄，在穿越施工中管道不能承受外界压力而发生径向变形。

3.1.2 施工方案在定向钻穿越施工中，回拖管道前，将预制好的管道拖至发送沟，在沟中注水，利用彭润土减少回拖时管道阻力。

大型定向钻穿越工程抢救方案及失败原因分析

大型定向钻穿越工程抢救方案及失败原因分析摘要：长输管道非开挖技术施工主要为定向钻和顶管，其中定向钻施工效率和精度优于顶管，在非开挖领域占主导地位。

定向钻施工中因地下施工的复杂性和施工单位自身管理等各种原因，经常出现定向钻穿越失败的情况，本文以一次长输管道大型定向钻施工穿越失败案例，对定向钻施工失败的原因进行分析，总结经验。

关键词：定向钻；回拖；抢救方案1 引言本文提到的大型定向钻工程为过江定向钻，穿越管道规格为φ813×16.6mm，设计压力6.3MPa，穿越长度3.3km。

穿越过程中采取两岸对钻方式，穿越最大埋深45米，穿越过程采用四级扩孔方案，最后一级为48吋扩孔器扩孔清洗。

管道穿越长度较长，因预制场地有限管道回拖采取“二接一形式”，采用漂管回拖减少回拖阻力。

2 回拖过程回顾回拖时主钻机的六个行走马达中的其中一个马达损坏（齿轮箱减速带损坏）,抢修后可正常工作。

2小时后，行走马达再次出现损坏故障，且不可修复，为助力管道回拖，对岸开始安装推管机，此后，主钻机以5个行走马达重新启钻。

为防止功率过大，采取控制主钻机拉力，对岸启动推管机助力。

1小时后，主钻机地锚开裂，推管机基础拉裂，必须停机抢修。

同时安装紧急采购的行走马达（国产型号，损坏马达为美国进口型号）和夯管锤。

钻机再次启动后，管道尾部使用2000吨夯锤助力，但此时回拖速度显著减慢，单根钻杆出土用时6小时，随后主钻机尾锚钢丝绳拉紧出油，临时锚固系统超出受力极限，现场综合研究判断前进基本无望，此时管道入洞2.5km左右，剩余800m。

图1管道回拖示意图3 抢救方案分析3.1 开挖管道至管头处本工程定向钻有800m在洞中，管头处位于江面地下30m，无法采取开挖方式抢救管道。

3.2 管道回拔，抢救管道穿越失败后，紧急磋商后确定回拨方案。

主要措施有加固主钻机和推管机地锚、持续注浆、套洗已入孔管道、安装回拔滑轮组系统等。

套洗管道至144根钻杆长度时，推力和扭矩超过警戒值，此后开始回拔套洗钻杆，往复套洗。

水平定向钻进铺管回拖管道变形分析

劳动社会保障出版社，2002．［2］马锐．非线性有限元法在海底管道铺设中的应用［D］．大连：
大连理工大学，2007．
mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm
景电二期延伸向民勤调水工程荣获中国水利优质工程“大禹奖”
近日，由国家水利部水利工程协会在全国范围内进行的中国水利优质工程评选中 ,甘肃省景电二期延伸向民勤调水工程荣获优质工程“大禹奖”。
（2）网格划分。采用人工映射划分网格方法，力求与实际情况更相接近。
（3）位移边界条件。不受轴向拉力时：两端约束条件设为零，模型底面受 Y 方向约束，侧面受 X 方向约束。受轴向拉力时：模型底面受 Y 方向约束，侧面受 X 方向约束。
（4）施加载荷。分为两种情况：一种是模拟管道周围只承受椭圆分布的非均匀载荷，不受轴向拉力的作用；另一种是模拟管道周围承受椭圆分布的非均匀载荷，在轴向同时承受轴向拉力的共同作用。
由于管道变形是孔壁非均匀压力和轴向拉力共同作用所造成的，在建立模型过程中不能按 2D 平面模型进行简化分析，建立模型考虑以下原则。
（1）因为管道承受着孔壁非均匀压力和轴向拉力的共同作用，在各个方向都存在一定的影响，所以以实体三维 1/4 管柱为分析对象，采用立体建模。
（2）为了避免端部约束效应的影响，必须选取足够长度的管道为分析对象。理论与实践证明，分析对象径长比必须大于 1/8～1/10。建立的模型长度取直径的 10 倍，足以消除端
景电二期延伸向民勤调水工程，1995 年 11 月开工建设，2000 年基本建成，总投资 3.015 9 亿元，工程设计流量 6 m3/s，年设计调水量 6 100 万 m3，2001 年 3 月开始调水，截至目前已累计向民勤调水 5 亿 m3，其中 2010 年向民勤调水 8 018 万 m3，超设计 1 918 万 m3，在一定程度上缓解了民勤水资源枯竭、土地沙化，生态环境严重恶化的趋势，为民勤盆地生态恢复作出了积极的贡献。

管道变形情况汇报

管道变形情况汇报
近期我们对管道变形情况进行了全面的汇报和分析，以下是我们的调查结果和
建议。

首先，我们对管道的变形情况进行了详细的调查和分析。

经过实地勘察和数据
统计，我们发现管道变形情况主要集中在以下几个方面：
一、管道变形原因分析。

1. 材料质量不合格，部分管道材料质量不合格，导致在使用过程中出现变形现象。

2. 外部环境影响，部分管道受到外部环境的影响，如地震、地质变化等，导致
管道变形。

3. 施工质量问题，部分管道在施工过程中存在质量问题，如焊接不牢固、安装
不规范等，导致管道变形。

二、管道变形情况汇报。

1. 变形情况统计，我们对管道变形情况进行了统计分析，发现变形情况较为普遍，其中以XX地区的管道变形情况最为严重。

2. 变形程度分析，我们对不同管道的变形程度进行了评估，发现部分管道已经
达到了严重变形的程度，需要及时处理。

三、管道变形处理建议。

1. 加强材料质量监管，对管道材料的质量进行严格把关，确保材料符合相关标准。

2. 定期维护检查，对管道进行定期的维护检查，及时发现和处理管道变形问题，避免出现严重安全隐患。

3. 提高施工质量，加强对管道施工过程的监督和管理，确保施工质量符合标准要求，避免施工质量问题导致管道变形。

综上所述，管道变形情况是一个需要引起高度重视的问题，我们需要采取相应的措施来解决这一问题，确保管道运行的安全稳定。

希望相关部门能够重视我们的汇报和建议，采取有效措施解决管道变形问题，保障人民群众的生命财产安全。

定向井钻井技术常见问题及处理对策

定向井钻井技术常见问题及处理对策定向井钻井技术是一项挑战性极大的技术活动，其操作复杂，需要考虑多种因素并且需要在现场不断地进行实时监控和调整。

在实际操作中常会遇到一些问题，下面是对一些常见问题及对策的总结。

一、钻头偏移钻头偏移是定向井钻井中常见的问题之一，造成偏移的原因主要有以下几种：1、地层结构不均匀，例如砂岩和泥岩层的交替出现，就会对钻头造成影响从而导致偏移。

2、固井材料堵塞导致井壁垮塌，钻头无法持续稳定地钻进。

3、钻机位于断层附近或案板上斜度变化较大，也会导致钻头偏移。

处理对策：1、进行精确地层分析，通过合理的井眼轨迹设计和操作调整来降低偏移的发生。

2、增加质量控制，严格控制钻井液特性，选择合理的钻头类型和井眼尺寸。

3、使用高压泥浆清理井口，保持井口通畅，并进行预支削泥齐井眼工作，确保钻井液可以顺畅地从井眼中排出。

二、钻头卡损钻头卡损也是定向井钻井中常见的问题之一，该问题主要是因钻头与岩层接触面过大，而导致摩擦增大，使得钻头遭受惯性冲击而损坏。

1、组织合理的班组管理，加强自主品质控制，从制定合理的工艺流程、选用优质钻头、确定钻头形状和类型等方面入手，提高钻头的使用寿命和钻井效率。

2、定期对井壁进行清理和剖析，发现任何异常，及时进行处理和调整，以避免钻头卡损。

三、钻井液和气体泡含量过高泥浆的含气量过高或气泡进入钻井液中，是定向井钻井中极易出现的现象。

过高的气泡含量不仅会影响钻井液的质量和性能，还会大幅降低钻头的钻速，甚至导致井眼垮塌。

1、配合合理的钻井液，应考虑井壁稳定、通透、润滑和不损伤沉积物以及其他环保特性等多方面内容，降低气体泡含量。

2、在钻井液中添加特殊添加剂或采用过滤和泵送的方法对恶劣的良井液进行过滤。

四、井下成型与工艺调整问题打好定向井的成功与否，与井下的齐平组合和精细的工艺调整操作密不可分。

1、对井下情况进行全面的分析，包括钻头进度，岩层类型和厚度，地形和岩性的变化等因素，以此为基础做出合理的井眼轨迹设计方案，还可根据实时参数进行调整。

水平定向钻管道回拖受阻原因分析及措施

水平定向钻管道回拖受阻原因分析及措施刘艳利;周号【摘要】介绍几种常见的管道回拖和抢险的辅助措施,包括滑轮组、夯管锤、推管机以及抢险拉力机.在水平定向钻施工抢险过程中不能长时间停泥浆泵,以防止泥浆固化.夯管锤助力回拖是最为常见的抢险措施.推管机既可以助力回拖也可以反向抢险回拖,对工程保障最为有利.滑轮组抢险没有监测数据,实际效果不稳定.而抢险拉力机有监测数据,该装置可自动控制,连续张拉,同时具有过载安全报警装置,确保施工安全;多台拉力机联合使用时由远程控制装置控制液压拉力机协同工作、自动同步,技术优势明显.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2016(042)002【总页数】4页(P55-58)【关键词】水平定向钻;管道;回拖;抢险【作者】刘艳利;周号【作者单位】中国石油天然气管道科学研究院,河北廊坊065000;中国石油天然气管道科学研究院,河北廊坊065000【正文语种】中文水平定向钻是一种通过地表设备以一定的出、入土角度穿越障碍物的非开挖技术。

该技术起源于钻井行业，20世纪60、70年代取得长足发展，主要应用于市政工程建设。

1986年我国首次将该技术应用于黄河石油管道穿越，该技术具有工期短、成本低的特点，并随着我国管道建设的发展得到广泛应用。

随着水平定向钻穿越项目的管径逐渐增大，由720 mm 到1 219 mm，乃至中俄东线的1 422 mm，孔洞成孔质量控制难度增加，塌孔、卡钻问题增多，从而导致管道回拖阻力过大。

本文针对管道回拖时常见的问题，进行了原因分析并给出了解决措施。

水平定向钻管道回拖受阻会导致定向钻穿越失败。

其内因是，穿越地质条件超出了定向钻技术的适用范围，孔径不断突破定向钻扩孔直径极限，导致成孔质量不可控；外因是施工过程中采取的预防和处置措施不当。

正常的管道回拖阻力通常由回拖管道与成孔内壁之间摩擦阻力、回拖管道拖拉头管端阻力以及管道弯曲与孔壁引起的附加阻力构成。

成孔质量较好时，回拖阻力主要是管道与成孔内壁之间摩擦阻力，其大小可由下式计算：式中：FL为计算回拖力，kN；L为穿越管段的长度，m；f为摩擦系数，取0.3；D为钢管的外径，m；γm为泥浆重度，kN/m3，可取10.5～12.0；γs为钢管重度，kN/m3，取78.5；δ为钢管壁厚，m；Wf为回拖管道单位长度配重，kN/m；K为粘滞系数，kN/m2，取0.18。

浅析定向钻井技术常见问题与解决措施

浅析定向钻井技术常见问题与解决措施1. 定向钻井过程中井眼偏斜度不稳定定向钻井过程中，井眼偏斜度不稳定是一个常见问题。

这可能是由于地层性质不均匀、钻头运动不稳定、钻井液性能不佳等原因造成的。

为了解决这一问题，可以采取以下措施：（1）优化钻头设计，增加钻头稳定性，减少因钻头运动不稳定引起的井眼偏斜度波动。

（2）调整钻井液性能，选择适当的泥浆密度和粘度，以提高润滑效果和减小井眼偏斜度波动。

（3）加强对地层性质的调查和分析，尽量选择地层均匀、稳定的区域进行定向钻井。

2. 定向钻井中出现井底失稳问题（1）增加钻井液的密度和粘度，提高井底的支撑能力。

（2）加强对地层性质的认识，及时调整钻井参数，避免在易失稳地层进行定向钻井。

（3）对失稳地层进行固井处理，提高井底的支撑能力。

3. 定向钻井中遇到非预期的地层构造在定向钻井过程中，有时会遇到非预期的地层构造，导致钻杆卡钻、钻头打滑等问题。

解决这一问题可以采取以下措施：（1）加强对地层构造的研究和预测，提前调整钻井方案和工艺流程，减少因地层构造突变引起的问题。

（2）加强对钻井工艺的监控和调整，及时对钻头、钻杆等工具进行检修和更换，以提高钻进效率和避免因工具磨损引起的问题。

（3）加强对井下工况的监测和调整，根据地层情况适时调整钻井参数，提高钻进的稳定性和效率。

（2）合理调整钻进参数，控制井眼压力和钻井液的循环速度，减小地层的扰动，以降低井眼塌陷的风险。

（3）在井眼塌陷地层进行支护措施，如注浆、固井等，提高井眼的稳定性。

定向钻井技术在油气勘探和开发中有着重要的应用价值，但在实际应用中常常会遇到各种问题。

针对这些问题，工程技术人员需要加强对钻井工艺、地层特征等方面的研究和分析，及时采取相应的解决措施，提高定向钻井的效率和质量，为油气勘探开发工作提供更好的支持。

希望本文所提供的浅析定向钻井技术常见问题与解决措施能够对相关领域的工程技术人员有所帮助。

长输管道定向钻回拖失败原因分析

(5)在转子或汽缸发生偏移时，转子与汽缸会出现不同心，隔板汽封、高压转子轴封的蒸汽压力会存在分布不均衡的问题，久而久之可能导致转子产生涡动。

4 处理汽轮机组汽流激振故障的有效措施当机组出现汽流激振问题时，不仅会导致轴系失稳，而且会限制机组的正常运行，导致跳机事故，因此相关人员需要对机组突发汽流激振问题进行详细分析，针对具体的情况制定有效的解决策略，这样才能保证机组的安全运行。

在解决机组汽流激振故障时可以从提高轴瓦稳定性、控制蒸汽激振力两方面着手。

4.1 提高轴瓦稳定性当轴瓦稳定性提高时，系统阻尼会逐渐增大，从而使激振力的扰动得到有效控制，使汽流激振的发生几率降低。

普遍使用的方法有:在机组运行的过程中，需要对润滑油的温度进行控制，将温度控制在规定范围内，可以保障润滑油的黏度在适当范围之内，使轴系中心的稳定性得以保持，同时工作人员可以对轴封参数进行调整，通过这样的方式对振动进行抑制；在机组安装或者检修的过程中，工作人员可以使用稳定性较高的轴瓦型式，这样可以将轴瓦稳定性逐步提高；控制轴瓦间隙、轴承座标高；做好轴瓦本身缺陷的修复工作，例如当轴瓦出现损伤时，工作人员应该及时处理；控制轴封漏汽问题；缩小轴瓦长径比，加大轴承的比压，并控制轴系不平衡产生的扰动。

4.2 控制蒸汽激振力在消除汽流激振时使用的有效策略就是减小激振力。

减小激振力的策略包括:在高负荷下，需要调整负荷，并监视调门开度、轴振的具体情况，然后科学的选择配汽方式；在升降负荷时，需要对升降负荷率进行有效控制，避免出现胀差增长较快的问题，在机组运行的过程中，切不可利用增加主蒸汽流量、降低主蒸汽压力的方式将负荷提高；安装、检修人员在工作的过程中，需要对汽封间隙、叶顶间隙、轴封间隙等进行相应的调整，通过这样的方式来控制激振力。

同时可以通过控制汽缸偏移、转子偏移的措施来控制激振力的增加。

5 结语汽流激振严重影响汽轮机组稳定、安全运行。

为了避免机组出现汽流激振问题，相关人员需要对汽流激振的产生原因进行分析，根据具体的原因制定有效的解决策略，使汽流激振问题得到有效控制，使机组运行的安全性得到保障。

管道穿越过程中可能出现的问题及应对措施

管道穿越过程中可能出现的问题及应对措施管道穿越过程中可能出现的问题及应对措施定向钻穿越工程本身就是一种高风险性的工程，所以在整个穿越施工过程中，必须保证每个环节的安全性，否则任何小的失误都可能带来严重的后果。

本次穿越的特点主要是管道管径大、壁厚厚管道重量较大。

油田集输管线工程定向钻穿越回拖失败原因分析

油田集输管线工程定向钻穿越回拖失败原因分析摘要：定向钻技术在管道施工中一般用于长距离非开挖穿越。

其优点是施工速度快、铺管精度高，具有较好的经济效益和社会效益。

但由于对设备、钻具较强的依赖性和地下施工中的不可视性，使其具有更大的风险。

本论文以油田某输气管线工程中的定向穿越为实例，针对在发生的管线回拖失败问题进行论述分析。

关键词：定向钻回拖力扩孔泥浆一、工程概况本文介绍的深穿段管线，规格为Φ219*6无缝钢管，穿越水平长度1665m，最小曲率半径328.5m，最大穿越深度为8m。

根据最大回拖力计算公式，计算的拉力F =24.91吨。

该段选用回拖拉力280吨的钻机，满足工程需要。

二、管线回拖技术措施1、确保导向孔平滑、顺畅、满足设计曲率半径的要求，并避免出现S弯。

2、最后一次扩孔前对钻机等主要设备进行一次全面检查和维护保养，拖管前再进行系统检查，确保回拖过程中设备不出现问题。

3、及早做好拖管的各项准备工作，尽量压缩扩孔完成后和回拖前的停工时间，减少风险，若停工时间超过12小时，需要再进行一次通孔后再回拖。

4、调整好管道的入子L角度，与出土角保持一致，避免因管线弯曲造成应力过大而使回拖困难，根据施工实际情况，可将洞口沿轴线方向前挖20—30米，以达到降低支撑高度，管道入洞容易的目的。

5、适当增加聚合物含量，提高泥浆的悬浮和固孔能力；加入泥浆流变剂，使泥浆在较高的粘度下保持良好的流动性，提高携带能力，降低粘滞力；加入润滑剂减小摩阻；加入单项压力封闭剂，即起到良好的堵漏效果，又在孔壁形成致密的保护膜，对上部砂层起到良好的封闭作用。

6、使用发送滚轮，要求滚轮高度300mm每15米设置一个滚轮，以减少倒拖拉力，使回拖顺利进行。

7、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。

8、管道回拖时，尽量使用与最后一次扩孔相同的钻具结构，以利于沿原轨迹前进，回拖时应避免钻具与管道硬连接，旋转接头和工作管之间加“U”型环，其抗拉强度应与钻机的额定拉力相匹。

定向井托压问题原因分析及解决措施

定定向向井井托托压压问问题题原原因因分分析析及及解解决决措措施施随着陆地油气的不断开发，今后在浅海及陆地上大位移、大井斜井将不断增多，在油田进入后期及采收水平的不断发展，陆地上的一些老井要进行二次开发，所以开窗侧钻井的不断增加也是钻探的一个必然趋势。

大港油田从2003年开始在油区内布水平井和大井斜井也在逐年增加，为了确保施工的顺利，减少事故复杂，这对钻井液技术水平的要求更加严格，大井斜、大位移的定向井及水平井在除了对润滑防卡、井壁稳定等要求更加严格以外，对定向井定向过程中托压问题的解决也是我们目前施工中存在且迫切要求解决的一个重要问题。

在定向井的施工中托压的产生不仅严重影响钻井队的施工进度而且很容易造成压差卡钻，给施工造成重大的经济损失。

施工统计：2004年泥浆二中队施工井情况托压产生在直井反扣或定向井多次反扣的定向过程中、开窗侧钻井开窗侧钻,定向中、水平井70-90度的定向过程中；托压由于井眼轨迹以及各种阻力的原因使得钻具加压后，压力很难传递到钻头；从综合录井仪器及指重表看，就是在钻压不断增加的前提下，钻头的位置不变、没有进尺，泵压不升高、不憋泵，在钻压继续增加的时可能会突然憋泵。

定向井托压一方面影响正常的定向施工，另一方面如操作不当易产生卡钻。

二、原因分析：1、井眼轨迹差：定向中的托压与施工的井眼轨迹有很大的关系，在施工井中每年定向井占60%、直井40%，在实际施工中其中有一部分直井或定向井都会因为地层或施工的原因造成井眼轨迹偏离设计，这时就要进行导向反扣钻进，而切一部分井会因为某种原因进行反扣几次，从而造成井眼轨迹不好。

在井眼轨迹不好的前提下改变钻具结构进行反扣定向时，由于钻具刚性的问题在加压时钻具的某一点会支撑在井壁上此时往往会出现托压现象。

由于井眼轨迹差造成的托压，在加压后上提的过程中上提的附加拉力不会很大，即和平时的附加拉力相差不多，一般不会超过下压的压力。

定向井的井眼轨迹与造斜率有一定的关系，造斜率越小井眼轨迹就越平滑施工中产生托压的现象就少，在水平井的施工中，长半径的水平井较中半径、短半径水平井产生托压的几率要小的多。