水平定向钻穿越施工中的对接技术

《水平定向钻穿越施工中的对接技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、水平定向钻穿越施工中的对接技术屠言辉，苗冀清，徐树枫（中国石油天然气管道局穿越公司，河北廊坊065001）摘要：在长距离水平定向钻穿越导向孔施工中，由于钻柱与孔壁之间存在较大的摩阻，因此钻头的旋转要明显滞后于钻机动力头的旋转，由此造成井下工具面角难以控制，从而使控向精度受到了影响。为解决此问题，采用了对接技术。文章主要介绍了对接技术的原理及对接时井下钻具的组合方式，并以中俄原油管道黑龙江穿越工程主管道导向孔对接实例加以说明。关键词：水平定向钻；中图分类号：TE973.4对接技术；控向；钻具组合文章编号：1001－2206（2011）05－0026－05文献标识码：B对接技术的优势在非开挖管道

2、施工技术中，水平定向钻技术以其对交通、环境的破坏及干扰小，施工安全高效，综合成本低等优点而备受推崇。随着该项技术的应用及发展，产生了为适应长距离定向钻穿越施工的对接技术，水平定向钻对接技术具有以下优势：短距离的定向钻穿越施工中，一般都采用单向定向控制技术进行导向孔施工，实际出土点很难和设计1出土点完全吻合。而对接技术由于是从入土点和出土点同时向中间钻进，就不存在出土点的位置误差问题。在穿越曲线两端采用套管隔离卵砾石层的工程中，对接技术的优势尤为明显。解决了长距离水平定向钻定向控制困难问对接技术的应用现状对接穿越技术已经在国内外多项重大工程施工中得到成功应用。在国内，有钱塘江、磨刀门水（1）2

3、题。在定向钻穿越过程中，随着钻进长度的增加，钻柱受到地层摩擦阻力显著增加，钻柱扭转变形加大，这就导致钻机扭矩不能及时传递到钻头上，头在井底处于不连续的转动状态。这种情况下，钻司道、福建LNG东西溪、饮马河、中俄原油管道黑龙江穿越工程等长距离或特殊地质的导向孔对接穿越，其中钱塘江、磨刀门水道穿越先后打破定向钻钻很难控制井下工具面角的朝向，使得地表显示的工具面角与井下实际工具面角存在一定的偏差，从穿越的世界纪录（见表1）。而导致钻进方向失控。而对接技术则是从设计穿越在国外，水平定向钻对接穿越的最长距离为美曲线的入土点和出土点同时向中间钻进，从而有效缩短了单向导向孔的钻进长度，避免超长距离的定国波

4、斯顿海湾11km穿越，该次穿越共分4段进行，其中最长的一段穿越距离超过4km；NACAP向控制，钻孔方位角和倾角更容易控制，孔曲线的平滑。保证了钻公司采用该技术在法国的Rhone(隆河)河谷成功穿越河谷两侧厚重的砾石层，铺设一条总长超过（2）入土点和出土点完全符合设计要求。表1在中1036m、管道直径609.6mm的钢质天然气管道；国内对接穿越工程案例!!!!!"!!!!!序号工程名称完工日期工程地质穿越长度/m备注1234钱塘江磨刀门水道福建LNG东西溪饮马河2006年11月2008年01月2008年08月2009年11月黏土淤泥质粉质黏土、淤泥强风化花岗岩、圆砾等卵石、泥岩2454.15

5、263016921380.5创造管径（D813mm）×长度世界纪录创造长度世界纪录第37卷第5期屠言辉等：水平定向钻穿越施工中的对接技术27在德国北部莱茵河，使用该技术完成的水平定向离以及两口井平行度量（hstie，rstie）（hsconv，钻岩石穿越距离达2500m，其中岩石的最大抗都可以通过主测井井下传感器测得。rsconv）压强度达到160MPa；2005年8月，德国LMR钻进公司采用该技术在易北河成功铺设一条长2626m、直径350mm的输油PE管道。对接技术的工作原理井下对接要求钻井轨迹平滑，能够为后续的扩3孔作业以及成功拖管奠定良好基础。对接点钻井轨迹的平滑与否，很大程度上取决

6、于前期导向孔施工情况。如图1所示，两台钻机分别从入土点和出土点根据设计钻井曲线的总长度和主测井与被测井向中间水平段钻进，入土点一侧的钻井称为主测双方实际钻进的长度，计算出主测井与被测井井下井，出土点一侧的钻井称为被测井，对接时主测井负责测量被测井井下钻头的位置并实现对接，主测钻头的距离，当相距5～10m的时候实施对接。对接时，主测井井下钻具保持不动，被测井井下钻具井轴线与被测井轴线几乎接近平行。被测井井下钻组合在十几米到几十米的范围内（具体范围视实际具组合中的轴向磁铁所产生的磁场分解为三个互相垂直的磁场分量，分别为轴向分量、高边分量和右情况而定）以间距0.5m逐步反复移动，被测井每移动0.5

7、m，主测井井下传感器测量一次，测量的手边分量；主测井井下钻具组合中的传感器测得被一系列数据以曲线图表形式在主测井控向软件界面测井井下磁场分量的数值，通过分析磁场分量的数上显示出来。测量完上述的一组数据后，将主测井值来判断两口井的接近程度。井下钻具组合移动至另一井深处保持不动，被测井重复上述动作，主测井再测得另一组数据。以此类推，将主测井井下钻具组合置于多个井深处，反复被测井动作，测得多组数据后进行纵向数据对比