异径双管长距离定向钻穿越Paraiba do Sul河.pdf

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1、第36卷第2期石油工程建设109★★★★★★¨j謦聱謦簟尊尊嚷哆謦Sju!．ji：。叠薯。。叠麓胡瑜(中国石化集团江汉石油管理局油田建设工程公司，湖北潜江433123)摘要：大口径、长距离、复杂地层情况下的异径双管定向钻穿越工程的施工难度极大。文章从工程风险分析、施工难点分析与控制、施工现场情况、施工经验总结等方面，论述了通过控制穿越的整体曲线质量、成孔孔径和孔内钻屑的泥浆携带等因素，成功地实施了穿越的过程。关键词：定向钻穿越；异径双管；穿越曲线；成孔孔径；泥浆；钻屑中图分类号：TE973．4文献标识码：B文章编号：1001—2206(

2、2010)02～0109—041工程概况3工程风险分析GASCAV输气管道工程是巴西联邦共和国巴3．1异径双管同孔敷设风险巨大西国家石油公司建设的长输管道工程项目．用于在管道水平定向钻穿越领域．异径双管同时将天然气从里约州Cabinas站输送至圣灵州Tim回拖施工有巨大的风险这主要是由于在异径双站该工程是连接巴西东北部和东南部输气管网的管同时回拖时．小口径管道将不可避免地缠绕在一部分．线路总长约300km，管道直径71lmm，大口径管道上．在孔内形成如同螺丝钉钻进木材设计工作压力l0MPa，设计输气量2000万m3／d。里那样的效果．直

3、接导致回拖力的增加。而且由Para~badoSul河定向钻穿越工程．是GASCAV于回拖过程中．无法对钻具和管道在孔内的缠绕输气管道工程的一部分穿越地点位于里约州的状态进行直接检测．这种回拖力的增加幅度往往Campos市．设计穿越长度1640m．穿越管道包括不能准确地预知．从而导致风险的增加。一条D71lmm的输气主管道和一条D102mm的在我国水平定向钻穿越工程中．对于这种异径钢质光缆套管穿越的主要障碍包括ParaibadoSul双管定向钻穿越．当穿越长度超过500／13时，双管必河的两条支流蓁、一个悉江萎心岛屿和两条交通主干道。须设

4、计成单独穿越如此长距离、大口径管道和小口2工程主要特点和难点径管道同孔敷设穿越施工在我国尚无先例．对于如(1)穿越地点的地貌属于丘陵地区。根据地何控制施工过程中的风险没有充分的认识和经验。质勘察报告，穿越地层主要包括黏土层、砂层、3．2复杂的地层易造成孔洞整体曲线变形含砾石砂层根据设计蓝图．从出土点到人士点方向．穿越(2)巴西国家石油公司要求进行双管同孔敷地层依次包括厚度约60ITI硬黏土层、80ITI密实中设，以便在作业带内为以后的管道建设预留路由砂层、400in淤泥质黏土层、300m含砾砂中粗砂层、(3)巴西国家石油公司对工程QHS

5、E有着系60In淤泥质黏土层、350m密实中粗砂层、200m硬统、完整和严格的要求．必须对我国部分传统的质黏土层、120In细砂层和50ITI硬质黏土层。定向穿越施工方法进行调整由于这些地层软硬程度不均匀．转换十分频(4)巴西有着完全区别于中国的生活习俗、繁，而密实砂层、硬质黏土和淤泥质黏土的性质有工作理念．工作人员对自我权利的保护意识强烈．着极大的差别．势必给导向孔曲线钻进、扩孔和各项法律法规很健全．工会组织力量强大这些泥浆配制造成极大的困难．导向孔曲线不易达到也给中国传统的定向穿越施工组织和生产安排带设计要求，在扩孔过程中易造成孔的

6、整体曲线变来极大的挑战形，同时要求泥浆达到润滑钻具、稳定孔壁、携1l0石油lT程建设2010年4月带钻屑的理想功能．难度极大导向孔三钻杆3-3环保问题孔器在大口径管道长距离水平定向钻穿越施工中．导向孔钻出的孔洞第一级扩由于孔的埋深很浅(一般只有20～40ITI)．而孔径一级扩孔后的孔洞往往较大(一般要超过1m)．要想让泥浆同时完成长时间(一般超过20～30d)支撑孔壁和长距第二级扩孔离流动(一般要超过1000m)携带岩屑这两项任务．难度可想而知这是因为在孔壁能够承受的泥浆压力、泥浆的流动性能、泥浆的泵送压力和二级扩孔后的孔洞泥浆的携带性

7、能之间．存在着固有的矛盾由流图1扩孔器下沉的模型体力学知道．泥浆携带钻屑的能力不仅与其黏度会出现下沉量差异过大的现象．从而造成孔道的整有关．还与流速有关较大的流速将产生较大的体曲线变形，为管道的回拖带来极大的困难携带能力．但是要产生较大的流速就要求泥浆的要解决这一问题．一方面．要适当确定扩孔的流变性好．同时泵送压力也随着钻进的长度而增级别，同时，扩孔器的形式要能够适应地层：另一加．而孔壁承受压力能力往往是很小的，极容易方面，扩孔时的操作非常重要．正确的扩孔操作方出现泥浆泄漏法见表1由于巴西对于环保有着极为严格的要求．工程表1正确的扩孔操

8、作方法出现环境污染事故．将会直接导致停工。地层操作方法操作说明拉力与扭矩间的关系3．4工程组织配合问题快速旋转快速旋转提高切碎黏在控制扭矩值合适的硬黏土的效果。情况下这项工程以中方人员为主进行施工．施工方案