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岩层水平定向钻进铺管施工工艺的试验研究

刘强  
【摘要】: 岩层水平定向钻进铺管技术是目前水平定向钻进铺管施工技术的热点和难题,是衡量一个国家水平定向钻进铺管领域技术水准的最重要的因素之一,国内对岩层水平定向钻进铺管的施工工艺研究较少。我国地域辽阔,不少区域的地层是由岩石构成的,因此,对岩层水平定向钻进铺管施工工艺进行研究显得尤为迫切和必要。本文针对岩层导向孔施工效率低和大口径扩孔中排渣难的问题,进行了系统的研究,取得了以下几方面的研究成果: 1、首次在国内对岩层水平钻进铺管施工工艺进行了全面、系统的研究。对岩层水平定向钻进铺管施工中各个阶段的关键技术进行了较为深入的理论研究,并成功有效地指导了实际施工,形成了一整套基本成熟的岩层水平定向钻进铺管施工工艺。 2、首次在国内对岩层水平定向钻进空气潜孔锤导向孔施工工艺进行了研究,并成功实施完成了全国首例空气潜孔锤导向孔施工。在实际导向孔施工中,取得了12米/小时的钻进时效,高出孔底螺杆马达和双层钻具系统的钻进时效5~10倍,对提高岩层水平定向钻进铺管的施工效率、降低施工成本有着非常重要的意义。 3、采用多重减震措施和实时注水降温技术确保了孔底导向仪器的正常工作。针对空气潜孔锤导向孔施工时孔底恶劣的工作环境,采用多重减震措施使仪器在孔底强烈的震动中仍能正常工作;同时采用不停钻、实时注水降温技术在钻进过程中向钻具内部注入冷却水,使孔底仪器的环境温度保持在许可的范围内。 4、首次在世界定向钻进铺管施工领域提出“反循环清渣工艺”,并进行了深入的理论研究。在实际工程中,定向铺管钻进系统和反循环清渣系统的结合,取得了非常理想的效果。反循环清渣工艺的排渣效率较常规的正循环清渣工艺高出数倍,大幅度地提高了施工效率,降低了施工成本,它的应用在定向钻进铺管施工领域具有划时代的意义。


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