水电斜井反井先导孔定向钻进施工技术简介

时间:2017-11-10   作者 :管理员

对于比较浅的竖井反井先导孔的施工,采用反井钻机不加测斜、定向技术基本可以满足工程要求;而对于深度比较大或者地层比较复杂的竖井反井、斜井反井先导孔的施工,则必须采用测斜、定向技术方可达到工程要求。

1、河北丰宁抽水蓄能电站1#引水系统高压管道下斜段反井导孔工程先导孔的施工方案

采用由我公司技术团队作为课题负责人提出的并研发的定向斜井先导孔钻机施工,导孔直径Φ190mm,由于是第一次进行此类工程,经历反复后,目前该导孔已经完钻,导孔精度达到设计要求,图1是该项目采用的导孔钻机。


图1  斜井定向导孔钻机施工图


2、先导孔钻机施工反井先导孔的优缺点

优点:钻杆长4.5米,施工效率高。

缺点:受到导孔钻机能力制约,钻孔直径较小,至多钻孔直径Φ216mm,至少需要增加一次扩孔施工;

由于钻杆较细,易出现断杆事故;

增加设备的投入;

增加一次钻机基础施工;

增加了成本,也使工期增加。

3、我公司提出的斜井反井先导孔施工新方案

针对目前斜井反井先导孔施工方法存在的不足,根据我们前期多个工程积累的实践经验,针对我公司承接的丰宁抽水蓄能电站3号下斜井反井工程,我们拟采用反井钻机加随钻测斜仪直接钻成φ311mm(或φ295mm)孔径,即可节约工期,也可降低风险,也可以把斜井反井导孔施工技术向前推进一步,图2为反井钻机施工斜井先导孔的施工照片。


图2   BMC500型反井钻机施工斜井先导孔


4、反井钻机先导孔施工使用的钻孔测斜、纠偏仪器

本工程采用无线随钻测斜仪对反井先导孔钻进进行孔斜监测及定向纠偏。

泥浆脉冲式无线随钻测斜仪,如图3所示。不但提高了测斜定向精度,而且能随时监测定向参数及时调整定向设计方案,提高了钻进施工效率。

 



图3 无线随钻测斜仪现场应用



(1)孔斜监测

每钻进10m测斜一次,5~10m一个测点。将实钻轨迹结果与设计进行比对。

孔斜超偏时,可加密测点,并制定定向纠偏设计。

(2)钻孔纠偏

根据制定的纠偏设计利用Ф203mm弯螺杆进行定向钻进,以及随钻测斜仪进行测斜纠偏。

(3)钻进泥浆的控制(泥浆性能要求)

1)钻进硬岩段时,要求泥浆比重控制在1.03~1.15,粘度控制在20~35",并根据钻孔情况及时加入泥浆添加剂调整泥浆。

2)及时监控泥浆情况,及时添加泥浆材料处置漏失情况。