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土体水平钻孔孔壁稳定是非开挖成孔的关键,也是人们一直关心的的重要问题,严重的孔壁失稳将引发周围环境的动力破坏。本文采用有限元数值模拟技术着重研究孔壁周围土体应力应变场的变化对孔壁稳定的影响程度。探讨钻进过程中孔周土体应力分布和发展规律,分析孔壁稳定的条件和影响因素,可以为土体水平钻孔的施工和设计提供更可靠的依据。 相似文献
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水平定向钻在南水北调配套工程输水管线穿越中的应用研究:以沙颍河穿越工程为例 总被引：1，自引：0，他引：1
以沙颍河水平定向钻2号管穿越工程为例,应用理论分析及数据分析的方法对施工过程中导向孔钻进6次、扩孔扭矩大且耗时长、回拖管道时发生扩孔器断裂事故等问题进行了研究,总结了大直径水平定向钻穿越施工的经验与教训,为今后水平定向钻进技术在南水北调等资源和能源管道项目中的应用提供重要借鉴。研究结果显示:地磁有线控向系统+无线控向系统的双控向系统可有效降低导向孔失败风险;泥浆配制及净化设备不完善是引起沙颍河穿越工程施工不顺利的重要原因;根据地质条件选择合适的钻具可有效提高施工效率;回拖扩孔器断裂的原因是疲劳断裂,采用人工顶管法处理事故有借鉴意义;松散地层中连续施工可降低孔壁失稳风险。 相似文献
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《地质科技情报》2016,(2)
油气长输管道常采用水平定向钻(HDD)方式穿越河流,我国四川盆地内一些河流地层以冰水沉积为主,其中含有大量的卵砾石,穿越施工风险较高,结合兰成渝输油管道某河流穿越改造工程,对冰水沉积地层特点以及相应的穿越风险因素进行了分析,选择了合理的钻具组合,并针对钻具组合进行了钻具受力分析,确定钻杆最大应力为171.5 MPa,选择的钻杆能够满足施工要求。考虑到冰水沉积地层特点,采用套管隔离表层卵砾石、大直径钻头和带有角度泥浆马达、高黏度泥浆护壁、改性环氧玻璃钢外防腐层防护等措施,现场实施结果显示,定向钻钻孔稳定性良好,管道回拖施工过程中回拖力平稳,为水平定向钻穿越卵砾石层提供了新的思路。 相似文献
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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,扩孔器和钻杆钻具的重力作用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。 相似文献
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水平定向钻进地层适应性的评价方法 总被引：1，自引：0，他引：1
水平定向钻进的地层适应性对施工技术方案、钻具选择、参数选取和施工效益都有着重要影响。应采用钻进地层的岩土硬度、完整性和研磨性三方面指标,对比钻进技术工艺和技术器具特点,对钻进效率、钻孔的成孔和孔壁稳定性、以及钻具寿命等进行定性及定量的评价,从而有利于大大提高水平定向钻进铺管施工的技术和经济效益。 相似文献
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针对巨厚松散层在钻孔施工中易出现钻孔孔壁坍塌、掉块、缩径,造成埋钻、粘钻、卡钻,找不到原孔而形成岔孔等钻孔事故,简述了在巨厚松散层钻孔裸孔安全施工的要点和注意事项。 相似文献
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水平定向钻穿越施工技术正在日趋成熟,该技术的应用领域也正在逐渐扩大,但面临松散的沙卵砾石地层,水平定向钻施工技术却无能为力,本文针对沙卵砾石地层中进行水平定向钻穿越施工中存在的问题进行分析,通过理论分析和工程实例介绍了“人造岩体”隔离技术在水平定向钻施工中的应用。 相似文献
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水平定向钻孔剖面测量系统的研制 总被引：1，自引：0，他引：1
《地质科技情报》2016,(2)
水平定向钻在穿越复杂地质情况下,施工中容易出现钻孔坍塌、钻杆断裂等技术难题。通过对超声波在定向钻泥浆中传输规律的研究,建立了定向钻剖面测量的超声工艺模型,在嵌入式控制平台上开发出用于水平定向钻孔剖面测量的超声测量系统,可以对钻孔形状进行测量,对穿越轨迹上的地质情况进行核查,并通过检测软件对穿越轨迹进行三维剖面图显示,指导复杂地质条件下的水平定向钻施工过程,降低穿越风险。 相似文献
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《地质科技情报》2017,(3)
孔壁失稳是水平定向钻扩孔工程中的瓶颈性问题,扩孔器下沉形成的葫芦形孔洞是孔壁失稳的主要原因。目前,扩孔孔洞孔壁稳定性问题的研究对象多为圆形孔洞而非葫芦形孔洞。基于有限元法建立扩孔器-岩土相互作用的动力学模型,研究了扩孔器下沉形成葫芦形孔洞的机理;此外,开展了葫芦形孔洞的孔壁稳定性研究,并与圆形孔孔壁稳定性进行了对比。研究表明:扩孔器下沉存在极限下沉量,且每级下沉量等于前级扩孔器半径与当前级钻杆半径之差,则实际的孔眼形状为葫芦形;计算值与印度Purna河和渭河穿越工程实际孔高值相对误差值分别为7.39%和9.8%,说明了葫芦形孔洞形成机理具有一定的可靠性;葫芦形孔洞的孔顶坍塌的可能性较圆形孔提高了138%;且孔型对孔腰稳定性的影响小于孔顶稳定性。 相似文献
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非金属同径孔壁支护技术 总被引：1，自引：0，他引：1
钻遇复杂地层经常会碰到孔壁失稳问题,而采用传统的套管法支护孔壁会缩小孔径及导致下放和起拔套管困难等问题。为此,研究了一种简单高效、又不缩小孔径的非金属同径孔壁支护技术,对于干孔用热熔法,有水孔用聚氨酯法。阐述了这两种方法的工艺原理和室内试验情况。研究表明,这两种孔壁支护技术操作简单、效果显著,同时不缩小钻孔直径,具有一定应用前景。 相似文献
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钻孔拉槽是在钻孔弯曲度较大，地层硬度适宜的条件下，起钻过程中钻具对孔壁摩擦，冲拉而形成的一种孔壁形状。钻孔拉槽给安全施工带来极大的威胁，起钻操作中随时都有卡钻的危险。由于钻探工程的隐蔽性和复杂性，给正确地判断孔内情况带来很大的盲目性，所以人们往往将拉槽卡钻误认为孔壁缩径或掉块卡钻，并由此导致错误的处理方案，使事故复杂化，或者使事故无法进行处理。 相似文献
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非开挖水平定向钻进敷设管道的质量直接受到水平孔壁的位移特征影响,而水平孔直径则是影响孔壁位移的重要因素之一。采用快速拉格朗日的计算方法,利用Mohr—Coulomb准则对粘土地层中不同直径条件下的近水平孔壁位移响应特征进行了数值计算分析。获得了在不同钻孔直径（0．6-1．6m）条件下近水平孔壁X、Y和Z三个方向的位移矢量、应力分布数据。分析结果表明,随着水平钻孔直径的不断增加,近孔壁各点的Z位移也不断增加,其中水平孔下部各点Z方向变化更为明显。同时,位移变化区域随着环形区域的不断向外扩展,增加幅度不断降低。因此,合理控制施工的终孔直径对于减少孔壁位移扰动具有重要意义。 相似文献
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《地质科技情报》2016,(2)
分析了国内外长距离、大口径管道的施工案例,探讨了长距离、大口径定向钻施工中导向孔、扩孔、回拖3个阶段存在的几个技术难题。长距离导向孔钻进中,由于钻进孔洞小、距离长,钻柱产生的摩擦阻力加大,影响了钻压的有效传递,无法保证有效的钻压来满足高速钻进要求;大口径扩孔过程中多级扩孔增加了孔洞的扰动次数,在不稳定地层导致孔壁稳定性变差;在管道回拖过程中,由于孔径及回拖力较大的原因,当钻杆卸扣时,钻杆的拉力突然释放导致钻杆的回弹,影响了回拖的效率。针对这些问题产生的原因、后果进行了分析。提出了导向孔加压技术、大级差扩孔技术以及钻杆防回弹技术等相应的解决措施,为今后在长距离、大口径定向穿越施工提供参考。 相似文献
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针对以往几处定向钻穿越对河流防洪产生不利影响的冒浆、地面塌陷、河堤裂缝及管涌事故,分析了其产生问题的原因,认为定向钻穿越对河流防洪的影响主要发生在施工期,指出应优化定向钻穿越设计、严格施工过程中的泥浆工艺、施工工艺及施工速度和进度控制,定向钻穿越就不会对河流防洪产生明显不利影响,并提出应对定向钻穿越完成后孔洞的稳定性进行专题分析和研究的建议。 相似文献