非开挖拖拉管在市政污水处理中的施工与应用

基于市政污水管道的特点采用非开挖法,并对非开挖技术进行深入分析后选用非开挖拖拉管的方式进行污水管道施工,根据对拖拉管线定位探测方法分析最终选择了水平定向钻技术,最后对非开挖拖拉管在施工过程中容易出现的问题进行技术分析,并提出相应的控制措施。

水平定向钻技术在岩土工程勘察中的应用

针对岩土工程勘察问题,提出一种新的水平定向钻技术,其具有勘察精度高、适用范围广、环境友好等特点,解决了传统垂直定向钻中设备移动困难、费时费力的问题,实现了远距离的精准钻芯检测。工程实践应用表明,水平定向钻技术通过取芯测试、地应力测试、综合测井、CCTV检测等流程,不仅可准确记录钻进速度、深度等指标,还能借助地面接收器对孔内影像实时观测,自动存储全部影像资料。

供热管道穿越岩层水平定向钻施工技术分析

为分析水平定向钻施工技术在供热管道穿越岩层情况下的应用效果,以兰州城区供热管道改造工程为例,展开相关研究。通过分析该施工区域的地质情况,选择施工设备并确定施工步骤以及相关的施工参数,并计算施工时所需的最小的泥浆压力和最大允许的泥浆压力,以此完成供热管道穿越岩层水平定向钻施工,并获取该技术的施工轨迹结果,为相关工程施工提供可靠依据。

水平定向钻孔在露天煤矿火烧区边界探查中的应用

为解决将军戈壁二号露天煤矿矿区西北部火烧区边界的探查精度不足的问题,采用水平定向钻孔对火烧区边界进行连续探查,给出了定向钻孔轨迹和开分支孔详细参数及封孔方案,进一步修正了火烧边界,划定了勘探区北部实体煤边界线。

超长水平孔绳索取心定向纠斜钻进及测井技术研究示范

在千米级绳索取心水平孔钻进中,开展水平孔定向纠斜及测井技术研究示范,创新形成超深水平定向钻孔绳索取心纠斜工艺技术,实现了千米级深孔的钻孔轨迹精准控制;采用钻杆内水力投送物探测试设备和钻孔电视设备的工艺,有效解决了超长水平钻孔投送难、测试难、提出难三大难题,形成了小口径超长水平钻孔综合测井技术体系;成功完成孔深925 m的水平定向钻探孔钻进任务,精准进入地质目标靶区,实现了勘察目的。

基于磁信标的水平定向钻进导向技术研究

为了解决现有水平定向钻进导向方法测量精度低,定位深度浅,测量数据不连续以及受磁场干扰影响大的问题,提出一种基于磁信标的水平定向钻进导向定位方法,实现水平定向钻进的位置和姿态测量;设计了基于三阶磁梯度张量的测量阵列,通过仿真验证该方法可以消除地磁场的影响,实现位置测量;依据惯性导航理论,利用MEMS传感器、测量阵列位置信息和零速信息进行多源数据融合,对惯性导航解算出的姿态误差进行估计和修正,提高姿态测量精度。通过地面位置测量实验对基于三阶磁梯度张量的位置测量算法进行验证,位置测量结果的平均相对误差为4.57%;通过地面姿态测量实验对多源数据融合算法进行验证,结果表明,倾角误差在0.3°以内,工具面角误差在0.7°以内,方位角的误差值在1°以内,证明了提出的姿态测量算法的准确性和有效性。研究成果可以提高非开挖水平定向钻进适用范围、实时性和定位精度,为水平定向钻进导向技术自动化提供了理论基础。

煤矿水害治理多分支水平井精准定导向技术研究

多分支水平井注浆技术因其施工成本低、环境污染小、隔水效果好等特点,被广泛应用于煤矿水害治理中。但由于煤层底板普遍存在断层发育、目的层薄、破碎带聚集等复杂情况,施工时常出现泥浆漏失、顺层钻进困难、穿越断层易卡钻等难题,严重影响了注浆治理效果。针对这些问题,本文以安徽某煤矿为例,在对其地质特征进行分析的基础上,从定向轨迹设计、定导向设备选型以及井眼轨迹控制等方面展开研究,将定向钻进和地质导向技术结合,优化复杂地质条件下多分支水平井定导向技术,并成功应用于多分支水平井超前注浆改造工程中。现场应用表明,该技术提高了井眼轨迹控制的精确性,保证了目的层钻遇率,应用效果良好。

水平定向钻穿越砂层敷设燃气管道的施工技术

随着城市化进程的不断推进,交通压力日趋严峻,城市管理要求不断提升,水平定向钻施工技术逐渐成为敷设城市燃气管道的主流方式。在实际施工过程中遇到砂层,导致扩头或管道抱死卡管等情况时有发生。将从导向轨迹设计、泥浆配比、扩孔、清孔和工序衔接等措施,探究水平定向钻穿越砂层的重难点。

大管径市政管网工程中水平定向钻进技术的应用要点

在中国不断倡导环保可持续发展理念的同时,大管径市政管网工程的施工建设,也应当将施工过程对周围环境的负面影响控制到最小。水平定向钻进技术是一种非常先进的非开挖施工技术,将其应用到大管径市政管网工程施工中,既可以降低施工过程对周围环境的影响,还可以促进大管径市政管网工程施工水平的提高,实现工程效益的最大化。基于此,论文重点针对大管径市政管网工程中水平定向钻进技术的应用要点进行了详细的分析。

水平定向钻技术在管道穿越工程中的应用研究

对定向钻穿越施工中的弯曲半径和管道回拖力等关键参数进行的理论研究表明,工程经验公式用于管道穿越设计存在不足。对影响各参数的基本因素进行了分析,给出了更加符合工程实际的理论计算公式。考虑到穿越过程泥浆的基本作用,提出了最小需要泥浆压力和最大允许泥浆压力的概念,并推导出计算公式。应用定向钻穿越的相关理论,对某管道穿越工程的3个穿越方案进行了优选,得到了关键穿越指标的定量值。通过对关键参数的对比分析,确定了最符合工程实际的方案,应用效果良好。

水平定向勘察技术在长大隧道勘察中的应用现状与展望

西南高山峡谷区是我国重大铁路交通工程规划建设的重点区域,如川藏铁路建设等,深埋、长大隧道数量多,常规垂直孔勘察方法无法满足精细化地质勘察的需求。采用水平定向勘察技术沿隧道设计轴线施工水平定向孔为隧道勘察提供了一种有效的手段。水平定向勘察技术的核心包括钻进技术、取心技术、钻孔轨迹控制技术、随钻测量/随钻测井技术、综合测井技术等。结合国内外水平定向勘察技术的发展应用现状,分析了目前存在的问题,提出了开展单次钻探长度超3000 m的水平定向多工艺钻进关键技术与装备攻关,构建安全、高效、经济合理的水平定向勘察技术体系的建议。

水平导向钻随钻地下管线探测预警系统研究

水平导向钻是当前进行非开挖市政建设施工的主流设备,为确保其施工安全,通常采用工作于地面的地下管线探测设备来掌握施工路线附近现有管线的分布状况。但由于探测原理的限制,一直存在探测盲区。本文提出一种新的解决方案,通过引进超声探测技术,将探测系统小型化并置于钻头上,形成随钻地下管线探测预警系统,实现随钻随测,当施工路线附近存在障碍管线时,向钻机操作人员实时告警。试验证明,本文提出的方案是可行有效的。

复杂条件下非开挖铺管的关键技术

地层和地下管网条件复杂是影响非开挖导向钻进质量的重要因素。本文结合工程实践,分析了精确的控向钻进技术、LG植物胶的选择和配制、管材选择、铺管阻力的计算和拉管头设计等影响复杂条件下,非开挖铺管的关键技术。实际应用中取得了好的效果。

煤层气U型水平井定向井远端连通钻井工艺研究

针对煤层气U型水平井与定向井远端连通工艺不完善、对接难度大、煤层洞穴坍塌等难题,开展了钻井工艺研究。在P15试验井组中,采用镶嵌暂堵钻井液、地质导向控制等关键技术钻井,并创新使用外管屏蔽、内管作业的屏蔽洞穴技术处理洞穴。实践表明,这一系列技术可以保障水平井与定向井远端连通,但洞穴内作业需提前建立屏蔽,P15井组完成水平段进尺724 m,煤层进尺668 m,煤层钻遇率92.3%,水平井在1 242.5 m处与定向井成功实现一次远端连通,屏蔽洞穴技术建立了捞砂作业和后期排采的新通道,完成了洞穴捞砂,解决了煤层气井洞穴坍塌的技术难题,完善了煤层气水平井定向井连通工艺,为煤层气的低成本高效开发提供了新途径。

非常规油气井工程技术若干研究进展

中国拥有储量巨大的非常规油气资源,近年来各油气田纷纷建立了难动用油气资源的开发试验区,以“井工厂”大型化设计、定向钻井“一趟钻”作业、井下电加热开采及煤层气高效开发为代表的高新技术不断得以深化研究和广泛应用,极大地促进了非常规油气资源的经济高效开发。为了给非常规油气资源的高效开发提供油气井工程方面的技术支持,在简要综述国内外相关研究进展的基础上,重点介绍了中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室的相关创新研究成果:①页岩气“井工厂”大型化设计方面,给出了定向钻井延伸极限设计模型和防碰绕障设计方法;②阐述了定向钻井“一趟钻”作业关键技术研究进展,包括高效PDC钻头、导向钻具组合、钻井参数优化及新型钻井液等方面的技术进展;③论述了井下电加热系统与原位转化开采技术发展概况,重点介绍了井下射频加热技术及其模拟实验系统的研究成果;④简要论述了煤层气开发利用的重大意义与技术挑战,重点介绍了我国在复杂储层煤层气高效开发方面取得的一项代表性成果,包括地质评价、磁导向钻井、水平井双管柱完井洗井及低压低渗煤层气储层氮气前置与活性水复合压裂等技术创新内容。结论认为,通过综述上述研究进展,可以为非常规油气井工程设计控制提供有益的参考。

高原铁路水平定向试验孔施工概况和关键技术

川藏铁路地处高原高寒高山峡谷地区,铁路隧道勘察十分艰难。开展了千米级水平绳索取心钻进技术与装备研发,在川藏铁路卡子拉山一号隧道DZ-卡子拉山一号-定向实验-01孔进行应用示范。成功完成1212 m水平定向试验钻孔,查明陡倾岩层3条断层和19处节理密集带,方位角偏差≤1°,孔斜0.76°/100 m,机械钻速3.09 m/h,台月效率350.29 m,创造国内水平绳索钻杆PQ、HQ深度588 m和974 m两项最新记录。攻克难进入地区钻孔无法搬迁和查明混杂陡倾岩层构造的难题,突破过去垂直“点”勘察变为水平“线”勘察,直观查明隧道洞身段地层岩性、陡倾岩层构造、水文地质条件等情况,为解决高原铁路长大深埋隧道勘察难题提供了借鉴,具有示范与推广作用。

利用双井筒大水平距对接井钻井技术热力开采天然气水合物

分析了国内外天然气水合物的研究现状及天然气水合物开采中的问题,在此基础上,介绍了俄罗斯提出的运用双井筒大水平距定向对接智能井钻井技术,利用核废料产生的热量开采天然气水合物的具有专利技术的一种新方法,简述了其开采原理及开采过程,可为我国天然气水合物的开采研究提供参考借鉴。

苏丹水平井优快钻井技术研究与应用

苏丹市场老油区加密井增多,单井产量下滑,由于上产需要,甲方对水平井数量的需求大增。但因其独特、复杂的地质情况,导致钻井存在诸多难点,如起下钻阻卡、托压、塌卡等复杂和事故频发。对此,开展苏丹水平井优快钻井技术研究,通过实施井身结构优化技术、井眼轨迹控制技术、水平井钻井提速技术以及钻井液技术,有效解决了水平井施工难点,实现了优质、安全、快速钻井:钻头优选后,全面提升了钻井速度,减少了井下复杂;KCl/硅酸盐钻井液体系、Drilling-in钻井液体系有效保证了各项工序的顺利实施,在抑制页岩坍塌、稳定井壁、减少托压方面效果明显;水力震荡器的使用,可以解决长半径水平井摩阻大、造斜慢、加压困难的难题。研究成果一年内共成功实施20口水平井,平均钻井周期从2010年前的44d缩短至23.67d,缩短46.2%;平均建井周期为36.42d,比设计周期提前5～14d;机械钻速从原来的平均10.81m/h提高到12.41m/h,提高14.8%;事故和复杂现象由原来的3.7%降至1.8%。

水平定向钻机作业原理概述

介绍了现在发展前景良好的水平定向钻机,从水平定向钻机的机械结构出发,介绍了其工作步骤,及相应的工作原理,并对它的发展前景作出了展望。

土耳其卡赞碱矿对接井水溶开采技术创新综述

土耳其卡赞碱矿钻井项目主要利用高精度中靶技术使定向水平井与垂直井在碱层中对接后进行水溶开采的方法。该项目通过长期大量的钻井工作,在已有的钻井技术与地质条件基础上,改进完善了与地层相适应的钻井技术,建立了矿区三维地质模型,设计应用了水平分支对接井,优化了钻井轨迹设计,建立起非矿层与矿层的基准物探测井响应曲线,探索出矿区地层致斜机理及相应钻井防斜措施,研究并应用了各种井底钻具组合与设备,采用了提高水平钻井轨迹控制精度的技术方法。上述多种水溶采矿钻井技术创新措施的应用,提高了矿山规划能力、降低了施工成本、提高了资源回采率、缩短了施工工期、降低了劳动强度、提高了钻进效率、减少了施工用地以及对环境的破坏。可为天然碱矿及可溶性矿产的整体矿山规划,以及钻井水溶采矿技术的提高提供借鉴。