大口径管道定向钻穿越扩孔施工的技术探讨

大口径管道定向钻穿越扩孔施工的技术探讨

第 2卷第 4期 620 09正

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大口径管道定向钻穿越扩孑施工的技术探讨 L楼岱莹(中国石油天然气管道局穿越公司河北廊坊 050 ) 60 1

摘要：在进行大口径管道的定向钻施工时，由于需要进行多级的扩孔施工，孔器和钻杆钻具的重力作用扩使扩孔器下沉位移的现象尤为严重，造成工期和材料消耗的增加，且使得大口径的孔壁稳定性也有所下降，施工难

度增大。本文就目前的水平定向钻穿越扩孔施工进行分析，探讨合理解决该问题的措施。关键词：平定向钻进、孔、孔器、正器水扩扩扶

随着国民经济不断的增长及对能源需求的增加，阶段国内外输油气施工管道的口径也越来越现大。以我国已建和在建的施工管道为例，已建的西气东输一线 4 0英寸施工管径，在建的中亚输气管

旋转，切割后的孔洞有下沉趋势，着级数的增使随大，孔器重量也越重，洞下沉的趋势也越严重。扩孔图 1为经过多级扩孔后孔洞的截面的示意图。在经

过多级的扩孔之后，洞的横截面成上窄下宽的鸭孔梨形。

道的 4英寸施工管径和西气东输二线的 4 2 8英寸施工管径。而管道施工中，作为一种经济、快捷且地貌破坏很小的河流穿越方式——水平定向钻穿越， 在进行大口径管道的定向钻施工时，需要进行多级的扩孔施工，扩孔器和钻杆钻具的重力作用使扩而孔器下沉现象尤为严重，成工期和材料消耗的增造加，大口径的孔壁稳定性也有所下降，工难度且施增大。本文就目前的水平定向钻穿越扩孔施工进行

分析，并寻求降低扩孔器下沉现象的措施。

以 4英寸管道定向钻施工为例，在进行常规 8的扩孔作业时，需进行 1寸 (实际情况可省 8英视

略 )2英寸、0、4 3英寸、6 3英寸、2 4英寸、8 4英寸、2 5英寸、6英寸、0英寸、4英寸共 9至 1扩孔， 5 6 6 O级

在进行 3英寸以上级别扩孔时，由于扩孔器及与 6扩孔器连接的钻杆的自重，使得扩孔器在工作期间一

直对孔壁下沿地层有压力作用，随着

扩孔器的而

图 1多级扩孔后孔洞截面图

作者简介：楼岱莹，,9 0~,0 4年毕业于石油大学(男 18 20华东 )硕士学位，职于中国石油天然气管道局穿越公司工程技术部，,任

主要从事水平定向钻穿越施工的技术工作，曾参加中11冀宁联络线河流穿越工程、江穿越工程、 11印度 E L 06钱塘 29 wP定向钻穿越工程和中亚管道伊犁河穿越工程等。通讯地址：河北廊坊经济技术开发区金源东道 1 6号。

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P ma进行 4 u河 8英寸输气管道的定向钻穿越施工为例，工管径中 11r壁厚为 2 . m,际穿施 29 m, a 07 a r实越长度为 6 0主要穿越地质层位硬塑粉质粘土。 7 m, 在该工程实际施工中，共经历了 1 8英寸、4英寸、 2 3 0英寸、6英寸、2英寸、8英寸、2英寸、6英 3 4 4 5 5寸、0英寸、4英寸共 1扩孔工艺，洞经历了 6 6 0级孔多次扩孔后，变成了长圆状，图 2所示。从孔洞截如面可以看出，扩孔过程中，在钻杆的位置有最初的导向孔中心下沉了至少 3米，因此我们可以得知， 该工程的扩孔施工做了大量的不必要的切削工作， 以 3寸已扩完孔至 4 6英 2英寸进行切割刀扩孔为例，孔时截面示意图如图 3所示，有 4。剖面扩标 5

线的区域为理想状态下的切削区域，标有 15 3。剖图 2多级扩孑后形成的长圆孔 L

面线的区域为实际切削区域。

以中石油管道局穿越公司在印度东气西输

图 3 6寸至 4 3英 2英寸扩孔截面示意图

经计算，理想状态下在 3寸已扩孔的基础 6英上进行 4英寸扩孔，所需切削的面积为 014 2 . m, 5

途径来实现：

( )泥浆的性能和排量满足携带需求的前提 1在下，量减少扩孔和洗孔的次数，有效地减小下尽可沉的距离。根据以往的工程施工可知，适当的司在钻操作下，非特殊地质层如硬塑粘土层等会导致除扩孔扭矩大增之外，一般常规的扩孔不会有大的扭矩产生，国外已经有人进行导向孔之后，功地在成一

而考虑到扩孑器下沉后再进行扩孔的因素，

所需 L则切削的面积增加到了 05 9 .7 m,该切削面积为理想

状态时的 3 .,而 4 7倍 2英寸盲孔的横截面积为 O83由此可知扩孑器下沉导致了所需切削面积 .9m, L为扩 4寸盲孔的一半以上。 2英 因此，如果我们能够采取有效措施，少扩孔减时扩孔器的下沉所带来的不利影响，可在工程中则减少扩孔阶段无谓的切削量、减少投入的人力、物

次性扩孔并将管道回拖就位的实例。中石油管道

局穿越公司在中亚天然气管道伊犁河进行 4寸 2英管道的定向钻穿越的工程中，在伊犁河进行 4 2英寸双管穿越，穿越的管道规格为 X 0钢，管径 7

力以及工期的损耗。笔者认为，以通过以下几个可

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楼岱莹：口径管道定向钻穿越扩孔施工的技术探讨大

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16 m壁厚为 2 . 07 m, 86 mm,越长度为 15 m,穿 0 7施

幅降低了设备和钻具以及燃料等损耗。 () 2在满足扩孔施工力学性能的前提下，优化扩孑器等钻具的结构和重量 …… 此处隐藏：2119字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……