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水平定向钻施工重点环节介绍及经验交流四.泥浆配置一、水平定向钻概述 2、施工工艺 1)、管线勘察 2)、穿越曲线设计 3)、钻机进场 4)、泥浆配置 5)、钻导向孔 6)、扩孔 7)、回拖 8)、环境保护 9)、地貌恢复二、施工现场勘察2)、地下管线测绘 地下管线测绘是对已查明的地下管线位置的平面位置和深度进行测量。 我们要沿穿越方向,对已探测地下管线的深度及管线走向做出标记; 根据探查结果,对现场地下管网进行复查,准确掌握地下各种管线和其他基础设施的分布及埋深,为导向孔轨迹提供准确的设计依据。 2、地质勘察 较长穿越工程应当让业主提供工程现场的地质勘察报告,根据地质勘察报告可以进行钻机及钻具组合的选择,也是我们提供工程报价的依据。 三、穿越“仪器”概述,流程及曲线设计三、穿越“仪器”概述,流程及曲线设计三、穿越“仪器”概述,流程及曲线设计三、穿越“仪器”概述,流程及曲线设计三、穿越“仪器”概述,流程及曲线设计三、穿越“仪器”概述,流程及曲线设计1、工程前期的交底,要对工程概况有所了解,根据现 场情况初步确定能否进行穿越施工,及大概需要的 长度、出入土点位置。 2、物探,绘制物探图 根据现场情况定出物探范围,物探一定要做到细致, 把范围内的井盖全部打开,并用雷迪跟踪探测,确 定管线走向及与穿越交叉处的深度,注意没有井盖 的管线,例如由电线杆下来的电力,墙边的电信等。 物探完成后绘制物探图,具体定出出入土点位置, 测量预计穿越长度。3、设计导向轨迹 物探完成后,根据距离入土点最近的管线的深度及 距离,定出入土角,如果不能达到所需要的角度可 以适当延长入土点与管线之间的距离;根据距离出 土点最近的管线的深度及距离,定出出土角,如果 不能达到所需要的角度可以适当延长出土点与管线 之间的距离;最后根据与所有管线交叉处的有效安 全距离定出导向轨迹。有效安全距离应减去扩孔上 浮的距离。如果有弯曲度,可以调整出入土坑的方 向,尽量减小导线轨迹的弧度。4、钻机入场后的摆放,定位,角度等 钻机入场后,根据设计出的导向轨迹,确定钻机的 摆放位置,摆放钻机尽量使入土点和出土点在一条 直线上,以方便导向,调整入土角度尽量按照设计 的角度入土。5、导向 由于有时物探和导向之间相距时间较长,所以导向 之前根据物探图把管线重新确定一遍,做到管线心 中有数,导向时注意轨迹与管线之间的距离,并随 时调整,如果遇到障碍可以调整钻进方向及深度; 如果遇到软土或硬土,角度调整不能达到要求时, 给操作工提供的钻进数据可以有提前量,但要随时 注意角度变化。随时与操作工沟通,让操作工知道 目前钻进的进度,注意土质变化,调整需要变化角 度的距离,记录导向记录,绘制三点定位图。三、穿越曲线设计2、选择合适的曲率半径 1)曲率半径不宜太小,否则钻进时对钻杆偏磨严重,并且回拖管线时摩擦阻力增大,可能发生卡钻的危险。 2)管线回拖来说,选择曲率半径越大越好。 但选择曲率半径太大时,则每根钻杆的可调角度小,由于钻机的倾斜角已确定,则穿越深度太深,有时可能延长钻进的长度。 根据穿越管的管径、穿越长度、要求的穿越深度、地层条件等选择合适的曲率半径。三、穿越“仪器”概述,流程及曲线设计三、穿越“仪器”概述,流程及曲线设计四、泥浆配置1、泥浆的作用: (1)泥浆具有适当的粘度和流动性,携带钻屑能力强,使钻屑在孔底呈悬浮状态,通过泥浆的流动使钻屑能够顺利返出地面。 (2)泥浆有较强的护壁作用,能够提高孔壁的稳定性,尤其对于孔径较大、容易坍塌的地层。 (3)泥浆具有较强的润滑性能,为管线回拖提供有效的润滑作用,特别是当穿越长度较长,加入润滑剂降低摩擦系数可以降低管线的回拖力。 (4)泥浆能够对钻具起降温作用。2、常用泥浆化学处理剂 为了保证水平定向钻进泥浆的稳定性和提高泥浆的各种工艺性能,以适应各种情况下的钻进要求,泥浆中使用着各种各样的泥浆添加剂。水平定向钻进泥浆常用的泥浆添加剂有:A.纯碱;B.防塌剂;C.降失水剂;D.润滑剂; A.纯碱 碳酸钠(Na2CO3),又叫苏打。纯碱在水中容易电离和水解,在配制时加入从而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入适量纯碱可使泥浆的失水下降,粘度增大。 D.润滑剂 它提高了泥浆的润滑性,从而降低了摩擦力,减少钻具与泥浆的摩擦,可防止粘附性卡钻。 3、泥浆在不同地层的配置 1)、粘土层的泥浆性能要求及组成 A.其主要特点:成孔性好,可钻性好,钻具在土中旋转推进、造斜和出土都能比较好的成孔,不易坍塌,是最适宜穿越的地层。 B.泥浆的组成: 膨润土+纯碱+降失水剂 在一般的条件下,采用上面的配合比;施工中要根据现场的实际情况进行适当的调整。 2)、砂层和细砂、卵石、砾石(少量的)地层的泥浆性能要求及组成 A.其主要特点:成孔性一般,易塌、易漏失、吸